電気回路をつくる：LEDや工作用紙を用いて

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リード線や電池ボックスを用いたものよりも、平面的に全体を理解しやすくなっています。中学理科2年レベルのものですが、LEDに極性があることで電流の向きについての理解が深まり、保護抵抗もオームの法則の範囲でなんとか理解が及びます。

省スペース低コストで実施できます。豆電球や乾電池ボックスを用いた従来の方法では、リード線が乱れたり、それぞれの位置関係、電流・電圧の計測箇所がわかりにくい傾向がありました。銅箔と工作用紙を用いることで、全体をすっきりとした設計図に見立て書き込みも可能で、回路の組み方やテスターの使い方も併せて、いろいろな学習指導のパターンが可能になります。ボタン電池の厚さがやや気にはなりますが、シート状LEDを用いればノートに挟み込むこともできますし、壁掛け教材にも向いています。科学イベントなどでは、持ち帰り教材としてもそれほどコスト的に負担にならないのではないでしょうか。

「動　画」銅箔テープのPR編

ナリカの教材、銅箔テープを使っていますが、粘着面も導電性があるので、そのまま重ねても電気が流れるので扱いやすいです。ホームセンター等で売っている園芸やキッチン用の銅箔を用いる場合は、粘着面が電気を通さないので工夫が必要です。

「理科教育法：模擬授業」実践記録：文字情報のみ

「動　画」実践記録：A君による模擬授業

〇一定のところまで全員がほぼ同じ進度でというところは良い判断だった。が、ある程度差が出るのは当然という前提で。

〇LEDの形状と極性については、図説が欲しい。

〇工作に夢中になって無言の時間があってもよい。が、学習のポイントになるところに注意を向けながら作業を見守りたい。

〇テスターの扱いは、さすがに難しさを感じた。

〇直列・並列での全抵抗の算出などは、別途抵抗を用いたプランに展開可能。

理科教育法指導案　担当A君　　指導教員　山田暢司

理科学習指導案

日時　　令和元年〇月〇日（火）　５校時　１６：２０～１８：００

場所　　都留市立文科中学校理科室

生徒　　都留市立文科中学校2年1組３２名（男１７・女１５）

指導者（実習者）　　都留文科大学２年　教育実習生　Ａ

指導教員　　都留市立文科中学校　教　諭　　山田　暢司　　　　　印

１．題材名　　生徒実験「電気回路をつくる」

２．単元観　　この単元では、簡単な直列回路や並列回路における電流や電圧に関する規則性を、実験を通して見出させ、回路の基本的な性質を理解するのが目標である。また、回路に流れる電流や抵抗に加わる電圧の測定などを行わせ、回路の作成の仕方、デジタルマルチテスターの操作技能、電流の向きへのの理解などを身に付けさせたい。

３．題材の目標　回路の作成を平面的に行うことで、回路の工作用紙に書き込みながら電流・電圧・抵抗への理解を深める。

４．生徒の実態　このクラスでは、男女ともに協力して実験を行うという姿勢が概ね良好である。そこで今回は個人作業の多い実験をして個人個人の実験に対応する能力を向上させられるようにしたい。

５．題材指導計画：第２章　電流の性質

（１）電気の利用：２　生徒実験あり

（２）回路に流れる電流：３　生徒実験あり

（３）回路に加わる電流：３

（４）電圧と電流の関係：３　生徒実験あり　本時１

（５）電気のエネルギー：３　　　　　　　　　　　　以上　計１５時限

６．本時の目標

平面的な回路を利用して、今までのおさらいも踏まえて電流・電圧・抵抗の理解を深める。

７．本時の展開

８．本時の評価

９．準備物等　実験プリント

１０．参考・引用

・学習指導要領（文科省）

実験プリント　「回路を用いて…」

__組　番号___________　名前__________________

教ｐ.２３８～

＜準備物＞

方眼用紙、銅箔テープ（５㎝×５、３㎝×１、２㎝×１）、LED赤青各１個、はさみ、デジタルマルチテスター、抵抗器、ボタン電池

＜手順・操作＞

〇回路の作成

• 方眼用紙に右図の線を描く（数字は書かなくてよい）。
• 銅箔テープを必要な長さに切り分ける。長さを計るときは方眼用紙のマス目を用いる。
• LED,抵抗器を方眼用紙の上にのせて順番に銅箔テープで貼る。■で書いてあるところはスイッチとなるので折り曲げて貼る。（青LEDのスイッチを切ると直列回路ができる）
• LEDは長い極が上に来るようにする。

• ボタン電池を貼る。＋極が上にくるように右図の　　《完成図↓》 ように貼る。

〇抵抗を求める

テスターを用いて各電流・電圧を順番に求める。

求めた数値を書き込む。（裏に順番記載）

※テスターは電流２００ｍＡ、電圧２０Ｖの値にして計る。

①電圧　　　　　　　　　　　②電流

⑴電池の両端　　　　　　　　⑴電池の近くのスイッチをはがす

⑵青LEDの両端　　　　　　⑵青LEDの近くのスイッチをはがす

⑶赤LEDの両端　　　　　　⑶抵抗器と赤LEDをつなぐテープをはがす

⑷抵抗器の両端

＜結果＞

＜まとめ＞

電流の流れにくさを（　　　　）という。（　　　　）の大きさの単位には（　　　）（記号Ω）が使われる。

電圧〔Ｖ〕＝抵抗〔Ω〕×電流〔Ａ〕、電流〔Ａ〕＝（　　　　）×（　　　）と表すことのできる関係を（　　　　　　　　）という。

＜感想＞

◇このブログで発信する情報は、取扱いに注意を要する内容を含んでおり、実験材料・操作、解説の一部を非公開にしてあります。操作に一定のスキル・環境を要しますので、記事や映像を見ただけで実験を行うことは絶対にしないで下さい。詳細は、次の３書(管理者の単著作物)でも扱っているものがありますので参考になさってください。