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単元4 電気の世界

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Academic year: 2021

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(1)

 平成

28

年度版  中学校理科 

○この資料の内容は,平成2741日時点での案となっております。今後,変更がある可能性がありますので,ご了承ください。

「新編 新しい科学」 指導計画作成資料

単元ごとの指導計画(案)・評価の具体(案)

【2 年】

単元

4

 電気の世界

【単元の目標】小学校で学習した「磁石の性質」「電気の通り道」「電気のはたらき」「電流のはたらき」「電気の利用」など,電流のはたらきや磁石の性質

をもとに,電流回路についての観察・実験を通して,電流と電圧との関係および電流のはたらきについて理解する。また,静電気に 関わる観察,実験を行い,静電気の基本的な性質を理解する。これらをもとに,日常生活と関連づけて電流と磁界についての初歩的 な見方や考え方を養い,電流とその利用に対する興味・関心を高める。

(2)
(3)

【単元4】1章 静電気と電流(教科書P.214~223)

【章の目標】静電気によって起こる身近な現象から,異なる物質どうしをこすり合わせると静電気が起こり,帯電した物体間では空間をへだてて力がはたらくこと,および , 静電気と電流は関係があることを見いだす。また,電流が電子の流れであることを理解するとともに,日常生活と関連づけて科学的に考察しようとする意欲と 態度を養う。

主な学習活動 関心・意欲・態度 科学的な思考・表現 観察・実験の技能 知識・理解

1

1 静電気の正体とその性質

・「before & after」これまでに学んだことや生 活経験をもとに自分の考えを記述し,発表す る。

・「レッツ トライ!」静電気を利用した遊びを通 して,静電気について考える。

・P.2151をもとに,身近な静電気の現象を話 し合う。

・1年で学んだ電気を通すもの,通さないものと は関係なく,ものが電気をもつことを確認す る。

214~215

・これまでに学んだことや生活経験を も と に 興味・関心を も っ て と り 組 み,発表している。

・静電気に関する経験から,どのよう な現象があるか,意見を発表してい る。

・静電気を利用した遊びを楽しむこと ができる。

2

・「どこでも科学」ギルバートの検電器をつく り,どのようなものが電気をもつのか調べる。

【実験1】静電気の性質

・ストローなどを使って,静電気の性質を調べる 実験を行う。

・電気をもったものの間には引力や斥力がはたら くことを確かめる。

216~217

・電気をもったものの間にはたらく力 には2通りあることに気づくことが できる。

・電気をもったものの間にはたらく力 と,磁石の力を関連づけて考えられ る。

・「どこでも科学」において,ものと ものをこすり合わせると静電気をも ち,静電気をもつものが近づくと,

アルミニウムはくが動くことを確か める。

・目的意識を も っ て 実験を 正確に 行 い,結果をまとめることができる。

3 ・P.2181,図2を参考に,電気には2種類があ り,それぞれ+-とすること,同符号どうしに は斥力,異符号どうしには引力がはたらくこと を確認する。

・-の電気をもった電子の移動が静電気力の原因 であることを聞く。

218 ・+-の電気をもつということを,そ

れ ぞ れ 電子の 移動か ら 理解し て い る。

・静電気を帯びた物体どうしにはたら く力について,説明できる。

(4)

4

2 放電と電流

・「レッツ トライ!」放電を観察する。放電が一 瞬で起こることを確認する。

・真空放電を観察する。

・放電について説明を聞く。

219~220 ・空間にも電流が流れることに関心を

もち,気体放電や真空放電を観察し ている。

・放電とはどのような現象か説明でき る。

5

・陰極線を観察する。

・陰極線と電子について説明を聞く。

・P.222「推測しよう」電流は電子の流れであるこ とにつなげる話し合いをする。

・「ここがポイント」電流と電子の流れの向きが 逆であることを理解する。

・「チェック」これまでの学習事項を確認する。

・「学んだことをつなげよう」各節で学んだこと を確認し,自分の考えをノートに記述し,発表 する。

・「before & after」この章で学んだことをもと に自分の考えをノートに記述し,発表する。

221~223

・実験や写真から,陰極線が-の電気 を帯びていることを見いだすことが できる。

・本章の学習内容をふまえて,興味・

関心をもってとり組み,発表してい る。

・自由電子の移動が金属中を流れる電 流で あ る こ と を 理解し ,説明で き る。

・陰極線が電子の移動であることを説 明できる。

・問題の解答を理由や例をあげながら 説明できる。

(5)

【単元4】2章 電流の性質(教科書P.224~247)

【章の目標】電流回路をつくり,電流計や電圧計,電源装置などの操作技能を習得しながら,回路の電流や電圧を測定する実験を行い,各点に流れる電流や各部の電圧に規則 性を見いだす。また,電流によって熱や光などを発生させる実験を行い,電流から熱や光などがとり出せること,および電力のちがいによって発生する熱や光 などの量にちがいがあることを見いだし,日常生活と関連づけて科学的に考察しようとする意欲と態度を養う。

主な学習活動 関心・意欲・態度 科学的な思考・表現 観察・実験の技能 知識・理解

1

1 電気の利用

・「before & after」これまでに学んだことや生 活経験をもとに自分の考えを記述し,発表す る。

・「レッツ トライ!」豆電球やモーター,電子オ ルゴール,LEDなどに乾電池をつなげ,結果を 発表する。

・日常生活で,もしも電気がなかったら,毎日の 生活がどのようになるか,話し合う。

・電気器具は大きく分けると,3つの共通する部 分からなり立っているという説明を聞く。

・「課題」回路に電流が流れるためには,どのよ うな条件が必要か考える。

・「推測しよう」P.225の「レッツ トライ!」に ついて,再考する。

224~225

・これまでに学んだことや生活経験を も と に 興味・関心を も っ て と り 組 み,発表している。

・乾電池や導線を使って,回路につい て調べている。

・電気をうまく利用することによっ て,生活が便利なものになっている ことに気づくことができる。

・どのようなときに電流が流れるかを 図と言葉で説明できる。

豆電球,モーーや 電子オゴー ル,LEDなどに乾電池をつなげ,電 流を流すことができる。

・回路が閉じているときに電流が流れ ることや,電流の流れる向きについ て,説明できる。

2

・「予想しよう」P.2262を参考にして,豆電 2つを使った直列回路,並列回路を組み立 て,豆電球の明るさや,豆電球を1つ外したら どうなるか予想して,それぞれ確認する。

・「基礎操作」電気用図記号や回路図について説 明を聞き,実際にかいてみる。

226~227

・直列・並列につないだ豆電球を1 外したときの電流の道筋について,

予想し,理由を説明できる。

・電気用図記号や回路図を正しくかく ことができる。

・直列回路や並列回路について,説明 できる。

3 2 回路に流れる電流

・「基礎操作」電流計や電源装置の使い方,電流

228~230

・電流計を正しく接続し,回路の各点 の電流を測定することができる。

・電流の大き さ や 電流の 単位に つ い て,説明できる。

(6)

の単位はアンペア〔A〕であることを聞く。

・「調べよう」豆電球1個の回路で,豆電球の前 後の電流値を測定し,ちがいがないことを確か める。

・「課題」直列回路と並列回路で,電流の流れ方 にちがいがあるか考える。

・「予想しよう」P.228の「調べよう」とP.230 1をもとに,直列回路,並列回路の各点の電 流値を予想する。

・豆電球に流れこむ電流と流れ出る電 流の大きさを調べている。

・直列回路,並列回路の各点を流れる 電流の大き さ に つ い て ,予想で き

る。 ・豆電球に流れこむ電流と流れ出る電

流の大きさは同じであることを,説 明できる。

4

【実験2】直列回路と並列回路を流れる電流

・抵抗器2個を用いた直列回路,並列回路の各点 の電流値を測定する。

・回路の中で電流は分かれたり合流したりする が,増えたり減ったりすることはないことを確 認する。

231~232

・実験の結果から,直列回路,並列回 路の各点を流れる電流の大きさにつ いて論理的に推論できる。

・直列回路,並列回路の各点を流れる 電流の大きさを調べる回路で,電流 計を正しくつなぐことができる。

・実験の目的を意識して実験を正確に 行い ,結果を 記録す る こ と が で き る。

・直列回路,並列回路を流れる電流に ついて,モデルなどを使って説明で きる。

5 3 回路に加わる電圧

・P.2333をもとに電池のはたらきを考える。

・電池が1個の場合と2個直列につないだ場合 の,豆電球の明るさを比較する。

・電池に書いてある「1.5V」が回路に電流を流そ うとするはたらきの電圧を表していることを聞 く。

・「基礎操作」電圧計,デジタルマルチテスター の使い方についての説明を聞く。

・「調べよう」豆電球1個と乾電池1 個を使っ て,回路の中で電圧がどのように変化するか調 べる。

・「課題」直列回路と並列回路の中での電圧の変

233~234

・乾電池のはたらきに関心をもち,電 圧とは何かを考えることができる。

・電圧計を正しく接続し,回路の各部 分の電圧を測定できる。

・電圧のはたらきや電圧の単位につい て,説明できる。

(7)

主な学習活動 関心・意欲・態度 科学的な思考・表現 観察・実験の技能 知識・理解

化について考える。

・「予想しよう」これまでの学習をもとに,直列 回路,並列回路の電圧値を予想する。

6

【実験3】直列回路と並列回路に加わる電圧

・電圧計が,乾電池のはたらきがどれくらい失わ れたかを測定する計器であること,そのつなぎ 方を確認する。

・抵抗器2個を用いた直列回路,並列回路の各部 分の電圧値を測定する。

235

・乾電池の電圧が,回路の中でどのよ うに加わっているかを調べている。

・電圧計を正しく接続し,回路の各部 分の電圧を測定できる。

・電圧のはたらきや電圧の単位につい て,説明できる。

7

・電流とは何か,電圧とは何かを再確認する。

・回路の中でなくなるもの,なくならないものに ついて考える。

・「学びを活かして考えよう」タコ足配線の危険 性について聞き,なぜ危険なのかを考える。

232,

236~237

・回路における電流と電圧のちがいに ついて,説明できる。

8

4 電圧と電流と抵抗

・「調べ方を考えよう」これまでの学習から電圧 と電流が無関係ではないことを予想し,実験計 画を考える。

【実験4】電圧と電流の関係

・抵抗器に加える電圧を変化させたときの電流の 大きさを調べ,結果をグラフにかく。

・電圧と電流は比例することを確認する。

238~239

・電圧と電流の関係に興味・関心をも って考えている。

・実験の結果から,電圧と電流が比例 関係にあることを見いだすことがで きる。

・抵抗器に加わる電圧と電流の間に,

どのような関係があるのかを調べる 実験を計画することができる。

・目的意識をもって,電圧と電流との 関係を調べる実験を正しく行い,測 定値をグラフにすることができる。

9 ・オームの法則について聞く。

・実験の結果を今度は横軸に電流,縦軸に電圧を とり,その傾きが1 Aの電流を流すために必要 な電圧であることを確認する。その値を抵抗と いい,電流の流れにくさを表す数値であること

240 ・電流の流れやすさ,流れにくさにつ

いて興味・関心をもって話し合って いる。

ームの法則に つい て,説明でき る。

・オームの法則を,数式を使って説明 できる。

・抵抗や抵抗の単位について,説明で

(8)

を理解する。

・電子を流れにくくするものは何か考える。

きる。

10

・「練習」「確認」これまでの実験2,実験3 つながりのあるものであったことを考える。

・「結果を整理しよう」オームの法則の関係式を 理解し,具体的な計算を行う。

241

・オームの法則を表す数式を使って,

電圧,電流,抵抗の値を求めること ができる。

11

・直列回路においては,全体の抵抗値は和になる こと,並列回路においては,全体の抵抗値は各 抵抗値よりも小さくなることを実験2,実験3 の具体的な数値でそれぞれ確認し,その理由を 考える。

・導体,不導体について,説明を聞く。

・「学びを活かして考えよう」物質の電気抵抗の 大小がどのように活かされているかを考える。

242~243

・直列回路,並列回路の全体の抵抗に 興味・関心をもって予想をたて,そ の理由を考えている。

・直列回路や並列回路では,抵抗1 のときと比べて全体の抵抗の値がど うなるか,モデルなどと関連づけて 予想し,発表することができる。

・直列回路や並列回路の各部分の抵抗 の値と全体の抵抗の値との関係につ いて,説明できる。

・物質の種類によって抵抗の値が異な ること,導体,不導体のちがいを説 明できる。

12

5 電気エネルギー

・電力の定義と単位について説明を聞く。

・電圧,電流が増すと,電流のはたらきが大きく なることを理解する。

・教室や理科室にある電気製品のワット数を調べ る。

244 ・身近な 電気器具のはた らき に,興 味・関心をもっている。

・日常生活での経験から,ワット数と 発熱と の 関係に つ い て ,予想で き る。

・電力の単位や,電力と電気器具のは たらき,消費電力の表示について,

説明できる。

・電力の 計算式に つ い て ,説明で き る。

・電球を並列つなぎにしたときの全体 の消費電力が,それぞれの消費電力 の和になることを説明できる。

13 【実験5】電熱線の発熱量

・電熱線に電流を流して,水の上昇温度を測定す る。班ごとに条件を変え,電力と発熱量の関

245 ・実験の結果から,ワット数と電流や

電圧と水のあたたまり方の関係,時

・目的意識をもって実験を行い,電熱 線の発熱量とワット数との関係につ

・電熱線に表示されているワット数が 大きいほど,発熱が大きくなること

(9)

主な学習活動 関心・意欲・態度 科学的な思考・表現 観察・実験の技能 知識・理解

係,電流を流す時間と発熱量の関係などを調べ る。

・電力が電圧×電流になっていることを確認す る。

間とあたたまり方の関係を考察し,

発表できる。

いて調べ,結果をまとめることがで きる。

を説明できる。

14

・電力が電圧×電流になっていることを確認す る。

・電力と電力量について説明を聞く。

・電気料金の請求書から,各家庭でどのくらいの 電力量を消費しているのか調べる。

・「学びを活かして考えよう」電気製品のワット 数を調べ,どのような電気製品は消費電力が大 きいのか知り,節電につなげる。

・「チェック」これまでの学習事項を確認する。

・「学んだことをつなげよう」各節で学んだこと を確認し,自分の考えをノートに記述し,発表 する。

・「before & after」この章で学んだことをもと に自分の考えをノートに記述し,発表する。

246~247

家庭で消費してい る電力量につ い て,調べている。

・本章の学習内容をふまえて,興味・

関心をもってとり組み,発表してい る。

・熱量や電力量の単位ジュールについ て説明できる。

・熱量や電力量の計算式について説明 できる。

・問題の解答を理由や例をあげながら 説明できる。

(10)

【章の目標】磁石や電流による磁界の観察を行い,磁界を磁力線で表すことを理解して,コイルのまわりに磁石ができることを知る。また,磁石とコイルを用いた実験を行 い,磁界中のコイルに電流を流すと力がはたらくこと,およびコイルや磁石を動かすことによって電流が得られることを見いだすとともに,直流と交流のちが いを理解する。これらのことを日常生活と関連づけて科学的に考察しようとする意欲と態度を養う。

主な学習活動 関心・意欲・態度 科学的な思考・表現 観察・実験の技能 知識・理解

1

1 電流がつくる磁界

・「before & after」これまでに学んだことや生 活経験をもとに自分の考えを記述し,発表す る。

・小学校で電磁石をつくったことを確認する。

・磁界について説明を聞く。

・「調べよう」磁石がつくる磁界を調べる。

・磁力線について説明を聞き,P.2501,図2 もとに,磁界の向きや磁力線について理解す る。

・「課題」コイルの中やまわりの磁界のようす は,どうなっているのか考える。

・「予想しよう」電磁石は鉄しんがなくてもはた らくことを予想する。

248~250

・これまでに学んだことや生活経験を も と に 興味・関心を も っ て と り 組 み,発表している。

・電流と磁界の関係に関心をもって学 習している。

・磁界のようすを調べる活動につい て,興味・関心をもっている。

・磁界のようすを磁力線で表すことが できる。

・磁力や磁界,磁界の向きについて説 明できる。

・磁力線について説明できる。

2

【実験6】コイルを流れる電流がつくる磁界

・コイルがつくる磁界を観察し,電流と磁界ので

き方について確認する。 251

・コイルを流れる電流がつくる磁界に ついて,予想と実験の結果を比べる ことができる。

・目的意識をもって,コイルのまわり の 磁界を 調べ ,結果を ま と め ら れ る。

3 ・P.2521を参考にして,コイルのまわりやコ イルの内部の磁界についての説明を聞く。

・図2,図3をもとに,直線状の1本の導線のま わりにできる磁界について説明を聞き,コイル のまわりの磁界に結びつける。

・「学びを活かして考えよう」これまでの学習か

252~253 ・コイルの内部の磁界の向きと電流の

向 き と の 関 係に つ い て ,説 明で き る。

1本 の導線の ま わ り の 磁 界に つ い て,説明できる。

(11)

主な学習活動 関心・意欲・態度 科学的な思考・表現 観察・実験の技能 知識・理解

ら,コイルがつくる磁界を強くする方法につい て,考える。

・コイルの巻数を多くしたり,電流を 大きくしたりすると,コイルがつく る 磁界 がく な る こ と が 説 明で き る。

4

2 磁界から電流が受ける力とモーター

・「調べよう」モーターの中のようすから,磁界 の中のコイルに電流を流すとどうなるか話し合 う。

・「課題」磁界の中のコイルに電流を流すと,コ イルはどうなるか考える。

【実験7】磁界の中で電流を流したコイルのよう

・磁界の中においた導線に電流を流すとどうなる か,観察する。

・磁界の向き,電流の向き,力を受ける向きを確 認する。それぞれの大きさについても考える。

254~255

・磁界の中にある導線に電流を 流す と,導線が動きだすことを予想でき る。

・磁界の中で電流が受ける 力に つい て,予想と実験の結果を比べること ができる。

・目的意識をもって実験を行い,磁石 の磁界の向きと導線に流れる電流の 大きさと向き,導線の動き方につい て調べ,結果をまとめることができ る。

5

・P.2561をもとに,磁界の中の電流が受ける 力について法則性の説明を聞く。

・電磁調理器の上においたアルミホイルが飛ぶよ うすなど,力をけるいろいろな例を観察す

る。 256

・磁界どうしのはたらき合いを活用し て,磁界の中を流れる電流にはたら く力の向きを説明できる。

・磁石の磁界の向き,電流が流れる向 きと大きさから,導線にはたらく力 の向きや大きさについて,説明でき る。

・モーターが回転するしくみを,説明 できる。

・磁界の向きが逆のときに,モーター が逆に回転する向きの力が電流には たらくことを,説明できる。

6 ・モーターが回るしくみについて説明を聞く。

・「どこでも科学」を参考にして,モーターをつ くる。

256~257

・モーターの製作に関心をもってとり 組んでいる。

・「どこでも科学」を参考にして,モ ーターを製作することができる。

(12)

・「学びを活かして考えよう」モーターをつくる 過程を通して,モーターの回転を速くする方法 を考える。

7

3 発電機のしくみ

・「課題」コイルと磁石で電流をつくり出すに は,どうすればよいか考える。

・モーターを回せば電流をつくり出すことができ ることを推測する。

・電磁調理器の上の丸くつないだ導線に豆電球を つけたものが点灯するなどの観察から,磁界の 変化で電流が流れることを確認する。

258

・磁界の中でコイルを動かすことによ って,電流がつくり出されることに 関心をもって説明を聞いたり,調べ たりしている。

・磁界の中でコイルを動かしたとき に,電流が流れるかどうか,その調 べ方とともに自分の考えを発表でき る。

8

【実験8】コイルと磁石による電流の発生

・コイルに棒磁石を出し入れすることで,電流が 流れることを確認する。また,電流を大きくす るにはどうしたらよいか調べる。

259

・コイルと磁石で電流をつくり出す条 件について,予想と実験の結果を比 べることができる。

・目的意識をもって,コイルに磁石を 出し入れするときに電流が流れるか どうかを調べ,出し入れする条件ご とに結果をまとめることができる。

9

・電磁誘導について説明を聞き,電磁誘導を利用 したもののしくみを理解する。

・「学びを活かして考えよう」磁石の動きで磁界 が変化するかどうかを考える。

260~261

・電磁誘導を利用したものが,どのよ うに磁界を変化させているか推測で きる。

・電磁誘導が生じる条件や誘導電流の 向きや大きさを変える条件を,コイ ル内部の磁界の変化と関連づけて説 明できる。

10

4 直流と交流

・「調べよう」発光ダイオードを直流,交流それ ぞれの電源につな,点灯のちがいを観察す る。

・乾電池から得られる電流と,家庭用のコンセン トから得られる電流のちがいを考える。

262~263

・発光ダイオードの点灯のようすのち がいから,乾電池の電流と交流電源 の電流のちがいを見いだすことがで きる。

・交流や直流について,説明できる。

11 ・送電のしくみや,発電所から家庭に電気が届く までの説明を聞く。

・「学びを活かして考えよう」家庭の電源が交流

264~265 ・家庭には交流で送電されていて,周

波数が50Hz地域と60Hz地域がある ことが説明できる。

(13)

主な学習活動 関心・意欲・態度 科学的な思考・表現 観察・実験の技能 知識・理解

であることの利点も考える。 ・交流の利点について説明できる。

12

・発電方法や節電など,電気エネルギーの未来に ついて話し合う。

・「チェック」これまでの学習事項を確認する。

・「学んだことをつなげよう」各節で学んだこと を確認し,自分の考えをノートに記述し,発表 する。

・「before & after」この章で学んだことをもと に自分の考えをノートに記述し,発表する。

265

・これまでの学習と家庭で使われてい る電気について関連をもたせ,関心 をもって話し合うことができる。

・本章の学習内容をふまえて,興味・

関心をもってとり組み,発表してい る。

・問題の解答を理由や例をあげながら 説明できる。

学習内容の整理/確かめと応用 1時間

予備 (3)時間

時間数 32(35)時間

参照

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