機械設計学習指導案 県立呉工業高等学校 電子機械科 久永 剛 １ 学年・組 ○○科 第○学年 ２ 日 時 平成○○年○○月○日（○） 第○校時 ３ 場 所 ＨＲ教室 ４ 使用教材 実教出版 新機械設計 ５ 単 元 名 １ 材料の機械的性質（引張・圧縮荷重と材料の変形） ６ 単元について ・ 教材観 物体は，力の作用を受けても変形や破壊を生じない剛体である。しかし，機械や構造物の各構成 部材は力が加わると変形が生じ，破壊することもある。したがって，機械や構造物を設計するときは， 構成部材の機械的性質を踏まえ，寸法や形状を決めていく必要がある。この単元では，身の回りにあ る機械や構造物の各構成部材について観察することを通して，材料の機械的性質を学ぶ意義を認識す ることをねらう。 ・生徒観 生徒は，日常生活の中で様々な形で物体の変形に関することに接しているが，実際に目的を持っ て材料の変形過程を観察するという場面が少ないため，物体に力が働くことで変形していく過程がイ メージしにくいと考える。 ・指導観 本単元の学習を展開するに当たって，まず，ものづくりをするときは，壊れて変形しないように 設計しなければならないことを理解させる。そのためには機械や構造物の各構成部材の機械的性質を しっかり把握しておく必要があることを確認させる。また，物体に力が加わって変形していく過程や 結果についての理解は，例題等を活用して確認させるとともに，機械的な諸量が計算できるようにし たい。 ７ 指導目標 ・材料に引張・圧縮荷重が作用したとき，どのように変形するか推測できるようになる。 ・引張・圧縮応力やひずみの意味，それらに関係する法則等について理解する。 ・材料に引張・圧縮荷重が作用したときに働く機械的な諸量が計算できる。 ８ 題材の評価規準 関心・意欲・態度 思考・判断 技能・表現 知識・理解 ・機械や構造物を構成 している各構成部の強 度 や 剛 性 に 関 心 を 持 ち，引張・圧縮・せん 断荷重による材料の変 形や材料の使い方を探 ろうとする。 ・機械や構造物の構成 部材に作用する引張・ 圧縮・せん断荷重を踏 まえて，構成部材に生 じる応力とひずみの関 係を考察できる。 ・材料の適切な使い方 を総合的に考え，判断 できる。 ・応力とひずみの関係 及びそれらの計算方法 を身に付け，計算の過 程や結果を説明するこ とができる。 ・材料の適切な使い方 を身に付け，機械や構 造物を設計する際，ど のようにしたらよいか を説明することができ る。 ・機械や構造物の各構 成部材に生じる応力と ひずみの概念を理解し ている。 ・応力やひずみについ ての計算ができる。 ・材料の適切な使い方 ができる。
９ 指導計画（全７時間） 第一次（２時間） 引張・圧縮荷重と変形，応力とひずみ《本時２／２》 第二次（１時間） 応力−ひずみ線図と材料の強さ 第三次（１時間） 縦弾性係数 10 本時の目標 ・ 材料に力を加えて変形が生じた時，その変形の割合を値にしたものがひずみであることを理解す る。 ・ ひずみ値の表現の仕方や扱いについて理解する。 11 学習指導案（本時） 段階 生徒の学習活動 指導上の留意点 評価の観点・方法 教材・教具等 学習形態 導 入 15 分 ・小テストをする。 ・答え合わせをする。 ・前時の学習内容を確認する。 ・本時の目標設定や学習内容を 知る。 ・前時の学習内 容から出題 ・ポケコン可 ・生徒間で交換 して採点・訂正， 後回収 ・物体に力を加 えたときの変形 の割合の表現に ついて説明 公式を導き出し， 求めることができ る。 【知識・理解】 一斉 一斉 展 開 30 分 ・教科書を読む。 ・荷重，内力，応力が，どのよ うな働きや力であるかを振り返 る。 ・ひずみについて理解する。 ・公式 を理解する。 ・例題２で，ひずみの考え方や その値の求め方ついて理解を深 める。 ・問２を解く。 ・生徒を指名 ・発問 ・模式図を見せ ながら説明 ・ひずみ値には 単位を付けない ・説明を加えな がら解答 ・生徒を指名 ・荷重，内力，応 力が説明できる。 【知識・理解】 ・ひずみについて 関心を持ち，説明 に対して意欲的に 理解しようとして いる。 【関心・意欲・態度】 ・論理的に説明し ながら解答ができ る。 【技能・表現】【知識・理解】 教科書 P61∼ 個人 一斉 一斉 一斉 個人 ま と め ５ 分 ・本時の学習内容を確認する。 ・次回の小テストの説明を聞く。 ・発問 ・補足説明を加 えて整理 ・ひずみの公式を 答えることができ る。 ・ひずみついて説 明ができる。 【知識・理解】 一斉 ⊿ ε＝
