『エネルギー教育 〜２年生技術科〜』

２年生技術科　エネルギー変換に関する技術
　〜ブロック教材を使って　『　電気部品の役割を知る!　』〜

　技術科では、先日の中高一貫教育研究大会の継続授業として、可視化できるブロック教材を用いた授業を展開しています。この教材は、京都市技術科研究会、『エネルギー変換に関する技術』領域担当が研究・開発したものです。この領域の一番の問題点は、“目に見えない”という事です。また、「難しい」や「危険」というイメージがあり、その場で善処できにくい特性があります。様々な実験や理論・仮想に対して、リアルタイムで対処できないだろうか・・・という事が教材開発のキッカケとなりました。
　この教具は、ブロックに実部品を装着して、自由に配置できます。また、配線もワニ口クリップを用いて、自由に接続できます。使用パーツは　“電源(9Vを使います)・スイッチ二種（トグルスイッチとプッシュスイッチ）・モータ・LEDランプ（安定化抵抗付）・端子・cds(光の有無によって作動する素子)・可変抵抗（抵抗値を可変できますボリューム）・ブザー”の９種としています。基本回路の扇風機から複合回路までを班ごとで検討し構築します。ポイントはその部品が必要な理由と配置にも触れることです。
　最後の落としどころは等価回路。LEDとモータを同時に作動させることです。この場合、可変抵抗を用いて並列の等価回路にするのですが、LEDが消費電力が少なく、抵抗も小さいという固定概念に騙され、LEDに追加抵抗を取り付け、理論通りにいかず戸惑っていた班が多数ありました。等価、すなわちモータとLEDが同じ抵抗値になれば、同じだけ抵抗に電気が流れるようになります。合成抵抗計算や電流量など、理科や数学的な要素も駆使して考察する班もあり、教科間のクロスカリキュラム化を実感していたようです。生徒からの使用感や改善案などをフィードバックし、より良い教具バージョンアップを目指したいと考えています。
　
　次はエネルギー教育と絡めて発電効率や変換効率についての実習を行う予定です