工業科「電気基礎」学習指導案 1 単元名 第1章 直流回路 2 単元設定の理由 〇単元観 オームの法則は電気に関する基礎的な内容であり、生活の中でも使われるような身近なも のである。導出する方法により電流・電圧・電気抵抗の値が変化することを理解させ、その 接続方法に応じた導出方法を習得させることが重要である。さらに、閉回路における分圧と 分流の原理を理解させるとともに、キルヒホッフの法則を理解させ、直流回路において、未 知な電気抵抗の値をオームの法則とキルヒホッフの法則を用いて導出する方法を身に付けさ せ、活用できるようになることをねらいとする。 〇生徒観 電気に関する事象は目視し確認することができないため理解しにくく、苦手に感じる生徒 が多い。そのような中、ほとんどの生徒が、オームの法則を理解している。しかし、電気抵 抗の接続方法によって、電気抵抗の値が変化することについてはこれからの学習である。さ らに、生活の中で電気抵抗について深く考えることが少ないため、この単元で扱う内容につ いてはイメージしにくく、苦手意識を持ってしまうことが考えられる。 〇指導観 電気に関する事象について、理論だけでなく実際の閉回路を作らせ、マルチメーター(計 測器)で計測した値を確認させることで、導出した値と計測した値が等しくなることを視覚 的に確認させる。これによって、電気に関する事象を理解させるとともに、多様な接続方法 による電気抵抗の値を導出できるようになることをねらいとする。 3 単元指導目標(到達目標) ○ 電気回路には「直流回路」と「交流回路」があることを理解させる。 ○ 直流回路において、オームの法則を用いて、電流・電圧・電気抵抗の値を導出できる能 力を養う。 ○ 電気抵抗が複数個の直・並列に接続されている閉回路を用いて、合成抵抗の値を導出で きる能力を養う。 ○ キルヒホッフの法則を理解させ、未知な電気抵抗の値を導出できる能力を養う。 4 指導計画(単元の配当時間 14時間) 1節 直流回路の電流と電圧 1.電気回路 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2時間
2.オームの法則 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3時間 3.電気抵抗の直列接続 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2時間 4.電気抵抗の並列接続 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2時間 5.電気抵抗の接続の応用・・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・1時間(本時) 6.電池の接続 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1時間 7.キルヒホッフの法則・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3時間 5 本時 (1)本時の指導目標 ○ グループ学習において、自らの考えをまとめ、交流し発言できるようになる。 【思考・判断・表現】 ○ 既習の内容をもとに導出した値が計測した値と等しくなることを確認することで、公式 や法則を適切に活用し、電流・電圧・電気抵抗の値を導出できるようになる。 【技能】 (2)本時の手立て ○ マルチメーターを用いて、電気抵抗を接続した閉回路の合成抵抗の値を計測させる。 ○ 導出した値と計測した値が等しいか協議させるために、導出した値について自分の考え を整理するワークシートを活用させる。 (3)本時の授業仮説 ○ 基礎的な電気回路の学習において、導入段階で電流・電圧・電気抵抗の値を計測する場 面を仕組み体験的な学習を行うことで、公式を適切に活用し、電流・電圧・電気抵抗の値 を導出できるであろう。 電気回路の学習において、グループ学習を行えば、生徒間で直流回路に関する理解を深 め、思考力・判断力・表現力が高まった生徒が育つであろう。 6 教材 教師 ①教科書 ②ワークシート ③マルチメーター ④電気素子 ⑤PC・プロジェクタ・スクリーン 生徒 ①教科書 ②ワークシート ③マルチメーター ④電気素子
7 学習の展開(学習指導過程) 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 ○前時の復習をする。 〇本時の目標を確認する。 ・3つの電気抵抗を接続 した閉回路の合成抵抗の 値を計算させるために、 抵抗の直・並列接続につ いて整理し、それぞれの 特徴を確認させる。 ① 10分 一斉 展 開 〇3つの電気抵抗を接続 した閉回路の合成抵抗 の 値を計算する。 ○合成抵抗の計算方法と その値についてグループ で検討する。 ○閉回路を組み、マルチメ ーターを用いて、合成抵抗 の値を測定する。 ○計算した値と 測定した 値を比較・検討する。 ・自分の意見をもって、 グループ学習をさせるた めに、合成抵抗の計算方 法とその値をワークシー トに記入させる。 ・グループ学習をさせる ために、ワークシートに 記入させた計算方法とそ の 値 を 一 人 一 人 発 表 さ せ、答えを1つにまとめ させる。 ・計算した値の正誤を判 断させるために、閉回路 の合成抵抗の値をマルチ メーターで計測させ、そ の値をワークシートに記 入させる。 ・ 解 答 の 正 誤 だ け で な く、計算方法を理解させ るために、ワークシート とノートに記入させた内 容をグループ全体で再確 認させる。 ① ② ③ ④ 20分 個人 グループ ・ 既 習 の 内 容 を も と に 導 出 し た 値 が 計 測 し た 値 と 等 し く な る こ と を 理 解 することで、公式や 法 則 を 適 切 に 活 用 し、電流・電圧・電 気 抵 抗 の 値 を 導 出 できるようになる。 【技能】 ま と め ○計算方法とその値をグ ループごとに発表する。 〇本時を振り返る。 ・分かりやすい発表をさ せるために、計算方法と その値を整理させ、各自 ノートにまとめさせる。 ・発表は、グループの代 表が行うよう指導・助言 する。 ・本時の学習内容を理解 させるために、机間指導 を行い、ワークシートと ノートが整理されている かを確認する。 ① ② ⑤ 15分 5 分 グループ 一斉 ・グループ学習に おいて、自らの考 えをまとめ、交流 し発言できるよう になる。 【思考・判断・表現】