回路カードで探求する電気の利用

単元

(小学6年)電気は蓄えたりすることができることや、電気の量と働きとの関係について運動への変換を通じて妥当な考えをつくりだせるようになる。(中学2年)電気を音や運動に変換したときに電力の違いによってその状態が変化することや、電気がエネルギーをもっていることを理解できる。

目標

回路カードを使って、電池や蓄電により車を走らせたり、扇風機を組み立てることで、電気を効率的に活用するエネルギーの伝達方法を基礎から探究的に学びを深めます。

  • 教員向け
  • 児童生徒向け

準備:

材料名補足数量
回路カードセット(プラダン付回路カード、電池×2、電池ボックス部品×2、豆電球・LED部品、コンデンサ部品、モーター部品)1セット
車セット竹軸×2,タイヤ×4、ピニオンギヤ)適宜
羽セット(つまようじ×15、付箋×30)適宜
モーター台3Dプリンタ製ボックス1
ダブルクリップ1
銅箔テープ10 or 5mm幅30cm程度

観察・実験:

題目内容画像所要時間
1.導入(回路カードを通じて電気単元を復習)

回路カードを使って、電気を通すつなぎ方(小学3年)、電流のはたらきとして乾電池の数とつなぎ方(小学4年)を確かめながら、単元の復習と共に教材の使い方に慣れる。

【チャレンジ1】豆電球※を光らせよう。
内容:豆電球1個と電池1個からなる電気回路図を読みとり、豆電球を光らせる。また導通部品がスイッチのはたらきをすることを確認する。

【チャレンジ2】もっと明るくするにはどうすればよい?
内容:乾電池2個を使ってより明るく光る電気回路を自由に作成する。出来た回路のつなぎ方から、電気回路に直列回路、並列回路があることを確認する。またショート回路による危険性も確認する。
→どのような回路を作ったのか?発表を適宜行いながら、指導者は回路のつなぎ方について講評を行う。


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2.展開(電気の利用および電気とそのエネルギーについて実験)【基礎実験】コンデンサーに電気をためよう
内容:コンデンサーにまるで水をたくわえるように電気をたくわえられることを、コンデンサーと電池をつないだ時間を変化させて確認する。また同じ時間でたくわえた電気で、豆電球とLEDの点灯時間を比較する。

【探求活動】車を走らせよう
内容:回路カードにタイヤを取り付け、モーターで走る車を制作。電池の数などを変えてうまくは走るコツを調べる。
※テスターなど電圧・電流計があれば、モーターにかかる電気の量を数値で実際に確認しながら行うと良い。

【探求活動②】扇風機を作ろう!
内容:回路カードに台を取り付けその上にモーターを設置する。羽の数や、羽の長さ形、電池の数などを変えて、性能のよい扇風機を作る。

【おまけ】
授業で得た知識を元に、モーター用の台に銅箔テープを貼り付けて、ハンディファンやハンディライトを工作する。
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3.まとめ 本時の内容を振り返る

資料:

観察・実験:

資料:

実験レポ

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