受賞年度 2019年度
受賞種別 一般社団法人
日本電気協会賞
所属・氏名 芝浦工業大学
理工学研究科
電子情報工学専攻
電力システム研究室

小澤 航一郎(代表者)

対象学年 中学校3年生程度
教材の種類 講義プログラム
教材の目的

日常において、電気は生活の重要な基盤であり、電力系統の存在は欠かせない。しかし、中学生活において、電気について学ぶ機会がある一方、電力系統について学ぶ機会は少ない。そこで、本教材では簡易的な模擬実験を行うことによる、電力系統、電気分野への理解・興味の促進を目的とした。

教材の概要

90分間の授業を想定し、講義、実験を行う。講義では、身近な電力系統について説明を行う。実験においては、理解をしやすくするため過去に授業で経験のある器具を用いて、電力系統の簡易的な模擬を行う。
(1) 電力系統について説明(講義)
(2) 需給バランスについて説明(講義・実験)
電力系統における発電所等設備の説明、各家庭への配電の話と需給バランスについて講義をしたのち、実験を行う。実験では、豆電球を家庭、手回し発電機を発電所と想定する。豆電球の点灯から電気の流れについて実験を行う。その後、一つの豆電球のフィラメントを切断し破壊することにより、需給バランスの重要性、停電の再現を行う。
(3) 停電からの復旧(講義・実験)
電力系統における事故、停電の説明をしたのち実験を行う。先ほどの発電所に加え、変電所を通常の豆電球、家庭をLED、破壊した豆電球を事故点と想定する。事故点の先の家庭へ電気を送る再現を行うことにより、停電復旧操作を理解してもらう。

オリジナリティ・アピールポイント

本教材では、豆電球やLEDに加えて、手回し発電機を用いることで視覚的かつ体感的に、理解を深めることが可能である。簡易的なものではあるが、電気分野、電力系統を身近に感じ、興味を促進させることが期待できる点がアピールポイントである。また、実験を通して試行錯誤を繰り返してもらうことで直列や並列など、中学生が習う電気分野のより深い定着を図ることが可能な点もポイントである。講義資料においても、イラストを多くすることで、より親しみやすさをもたせた。

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