受賞年度 2019年度
受賞種別 優秀賞
所属・氏名 津山工業高等専門学校
電気電子システム系
西尾研究室

井口 瑠奈(代表者)
福田 有沙
細井 伊吹
西尾 公裕

対象学年 中学校2年生程度
教材の種類 講義プログラム
教材の目的

中学校の理科の授業では、電気回路の基礎としてオームの法則を学習する。オームの法則は電圧=電流×抵抗なので、中学生らは簡単に理解することができる。しかし、分流・分圧回路などを習うことで、その内容は次第に難しくなっていく。これにより、電気を苦手とする中学生が増加すると考えられる。また内容を理解するために実験を行うが、描かれた回路図を実際に配線するのが難しいため、これも中学生が電気に苦手意識を持つ原因である。そこで、抵抗や測定機器を多用しても分かりにくくならないよう、回路マーカーを用いて回路図を描いて配線することで、より簡単に実験でき、苦手意識の軽減につながる。電流計や電圧計は電気量を数値化し、電気を見える化した道具である。そのため、実験には中学生でも実験で用いる電流計・電圧計を用いる。またLEDを用いることで、LEDの明るさによって、より詳しく、電気の強弱を見える化する。

教材の概要

60分の授業を想定し、講義、実験を行う。応募様式2の概要費用は、受講者10名を予定して記述している。
(1) 電気回路の基礎(オームの法則、分流回路、分圧回路)の説明(10分)
(2) 回路マーカーの使用方法の説明(5分)
(3) オームの法則の実験(20分)
オームの法則を回路マーカーで描いてもらう。電流計を所定の場所に入れ込んで数値を読みとり、どのくらいの電流が流れているのかを見てもらう。その後、電流計の代わりにLEDを入れ込み、光の明るさによって、体感的に電気の強弱を感じてもらう。
(4) 分流回路の実験(25分)
分流回路を回路マーカーで描き、(3)と同様に実験を行ってもらう。

オリジナリティ・アピールポイント

以下の4つがこの実験のアピールポイントである。
・回路を描くだけで実験ができるため、分かりやすい。
・低コストであり、自宅でも実験が可能である。
・ペンなので準備が必要なく、すぐに実験を行うことができる。
・スペースをとらない。

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