工業科「電気基礎」学習指導案 １ 単元（題材）名 〇第２章 電流と磁気 第１節 磁界中の電流に働く力 ２ 単元設定の理由 〇単元観・題材観 導体に電流が流れると、そのまわりに磁気が生じる。また、磁気のある空間に導体を置い て電流を流すと、その導体に力が働く。電気と磁気を用いたモータ、発電機、スピーカ、変 圧器、ハードディスクなどの様々な工業製品は現代社会において重要な役割を担っている。 この単元では、電流と磁気の関係、電磁力の向きや大きさ、電気機器を構成する磁気回路の 働き、発電機及び変圧器の原理である磁気誘導などを取り扱う。具体的には磁気現象、磁界 の強さ、磁束、磁束密度、磁気回路、磁性体、磁化曲線、電磁力、電磁誘導作用、インダク タンス及び電磁エネルギーを取り上げ、物理現象に重点を置いて理解させることをねらいと する。また、磁界の強さ、電磁力及び電磁誘導作用にかかわる諸量について、基本的な計算 ができるようにする。 〇生徒観 本学級は、電気科生徒○名で構成されている。○月に実態調査のアンケートを実施したと ころ、○％の生徒が「電気基礎」の授業を、「将来の事を考えて積極的に取り組んでいる」 と回答した。また、全体の○％の生徒が「直流回路の学習内容が得意である」と回答した。 しかし、○％の生徒が「電磁気の学習内容が苦手である」と回答した。苦手な理由は、主に 「難しい・理解しにくい」 「イメージすることができない」「想像できない」「公式が覚え にくい」「計算が難しい」などであった。このことから、直流回路の電圧、電流、抵抗の関 係は、水の流れをイメージして考えることができるので分かりやすいが、電気と磁気の関係 は、イメージすることができず分かりづらいので苦手意識があるということが分かった。そ こで、電磁気の苦手意識を払拭し、電気と磁気の関係がイメージできるようにする手立てが 必要であると考える。 〇指導観 本単元の指導に当たっては、実際に模型を作る中で協働して学習する活動を取り入れ、「分 かる段階」「深める段階」「生かす段階」を設定する。「分かる段階」は、電磁気を用いた電 気機器を知り、直流モータの動く仕組みを理解するために必要な法則等について、図や表を 用いて確認する段階である。「深める段階」は、直流モータとリニア電池の模型を班で作り、 動く仕組みを考え、ワークシートを活用して図や言葉で説明するための資料を作る段階であ る。「生かす段階」は、説明するための資料をまとめ、電磁気を用いた直流モータやリニア 電池の動く仕組みを他者に分かりやすく説明する段階である。本単元では、電磁気の苦手意 識を払拭するために、実際に模型を作りその模型を見たり触ったりすることで、動く仕組み について理解を深めさせる。さらに理解したことを図や表及び言葉で表すことで知識を定着 させ、実際に活用できる生徒を育成することを目指す。また、模型を見せる場面や班で発表 する場面では実物投影機を使い全体に提示する。
３ 単元指導目標（到達目標） 〇 磁界中の電流に働く電磁力の方向や大きさに関心をもち、身近な電気機器に結び付け意 欲的に学習に取り組んでいる。 【関心・意欲・態度】 〇 電流と磁気の関係から直流モータを活用し、動作原理を考えて説明できる。 【思考・判断・表現】 〇 電流と磁気の公式を用いて、磁極に働く力や磁界の強さを求めることができる。 【技能】 〇 電流と磁気に関係する法則を理解できる。 【知識・理解】 ４ 指導計画（単元の配当時間 48 時間） 第１次 電流と磁界 ・・・・・・ 12時間 （諸法則について理解させ、磁界の大きさを求めることができるようになる。） 第２次 磁界中の電流に働く力 ・・・・・・ 10時間 １ 電磁力 ・・・・・・ （３時間） 本時（３／３） （電磁力の大きさの求め方について理解する。） ２ 方形コイルに働くトルク ・・・・・・ （５時間） （方形コイルに働くトルクの求め方について理解する。） ３ 平行な直線状導体間に働く力 ・・・・・・ （２時間） （平行な直線状導体間に働く力の求め方について理解する。） 第３次 磁性体と電気回路 ・・・・・・ ８時間 （環状鉄心の磁気回路およびBH曲線について理解する。） 第４次 電磁誘導と電磁エネルギー ・・・・・・ 18時間 （誘導起電力の大きさと向きを理解させ、大きさを求める事ができるようになる。） ５ 本時 (1) 本時の指導目標（到達目標） 〇 直流モータが電気と磁気の法則に基づいて動作していることに気付くことができる。 【関心・意欲・態度】 〇 直流モータの公式や法則を確認し、動く仕組みを図で表すことができる。 【知識・理解】 (2) 本時の手立て 直流モータの例を見て、既習内容を振り返るために、直流モータの動く仕組みを図で表す ことができるようにする。 (3) 本時の授業仮説 電気科○年生の科目「電気基礎」の学習指導において、直流モータの例を見ることで、既 習内容を振り返り直流モータの動く仕組みを図で表すことができるであろう。 (4) 教 材 教師 教科書「電気基礎１」（実教出版）①、パソコン、プロジェクタ②、実物投影機③ 生徒 教科書「電気基礎１」（実教出版）① ６ 学習の展開（学習指導過程）「分かる段階」
学習内容・活動 教師の支援、指導上の留意点 教 材 時間 配当 学習 形態 評 価 導 入 〇生活が便利になった現 代において、電気を使うこ とのメリットについて考 える。 〇電気エネルギーが運動 エネルギーに変換されて いることに気付く。 〇本時の目標について 確 認し合う。 ・電気自動車やドローン などを例に出し、共通点を 発表させる。 ・スライド を使って電気 と磁気の法則に基づいて 動作しているもの を提示 する。 ・電磁気の現象を用いた ものを見ることで、電磁気 を学ぶ事の大切さに気付 かせる。 ① ② ③ 13分 個人 ・直流モータが 電 気 と 磁 気 の 法 則 に 基 づ い て 動 作 し て い る こ と に 気 付 く こ と が で き る。 【関心・意欲・態度】 展 開 〇手作り 直流モータにつ いての法則や公式を確認 する。 〇右ねじの法則とフレミ ング左手の法則 をワーク シートに図で表す。 ○直流モータの 動く仕組 みを記述させ、ペア学習で 確認する。 〇実際に作る直流モータ とリニア電池の違いにつ いて考える。 ・電磁気の現象を表すた めに必要な法則や公式な どをスライドで確認させ ることで、理解を深めさせ る。 ・手作り直流モータの 動 作原理に関する問題を解 かせる。 ・動作原理をスライドで 解説することで、法則につ いての理解を深める。 ・わかりやすく説明させ るために、箇条書きで記述 させる。 ・ペアで確認することで 動く仕組みを確認させる。 ・手作り直流モータとの 違いを知ることで、学ぶ意 欲を高めさせる。 ① ② ③ 10分 20分 ２分 ペア ・直流モータの 公 式 や 法 則 を 確認し、動く仕 組 み を 図 で 表 す こ と が で き る。 【知識・理解】 ま と め 〇電磁気を学ぶことの大 切さについて考える。 ・生活を豊かにする便利 なものに、電気と磁気の法 則が用いられている事を 確認させる。 ５分 個人
