人力自転車発電機を中核としたエネルギー変換分野のカリキュラム開発と効果の検証

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<研究の意義>平成20年3月に公示された新学習指導要領では,エネルギー変換に関わる学習内容が中学校技術・家庭科で必修の学習内容になった。そこで,「人力自転車発電機」を中核にしたカリキュラムを考え実践した。<研究の具体的内容と成果>希望教員20名が集まり,休日の一日を使い人力自転車発電機の製作を行った。この教具を持ち帰り,それぞれの学校で授業実践をした。以下は授業の様子である。(1)「人力自転車発電機」が回転したところで,負荷のスイッチを入れる。(2)この瞬間に急にペダルが重たくなる。負荷は,20W白熱電球,40W白熱電球,60W扇風機の順にスイッチを入れていった。(3)その都度重たくなるペダルから,発電の大変さを身をもって体験することができた。(4)白熱電球2つと扇風機を回すために120W以上の電力を出そうとすると,ほとんどの生徒は7秒くらいしか連続して漕ぐことができなかった。以下は,研究のまとめ報告会で示された生徒の感想の一部である。「扇風機をつけるには,とても力がいった。急にペダルが重たくなり,私は5秒つけるのがやっとだった。自分で発電するって大変なんだと実感した。電気を生み出すのはとても大変なことなので大切に利用しなければならないと感じた。」これは,具体物を用い体を使った実験を行ったからこその成果だと言える。中学校技術・家庭科では,生活の中での電気利用をイメージしながら,実践的・体験的な学習を繰り返していくことが重要であると再確認した。また,エネルギー変換分野の指導計画を作成し,希望者に配布した。さらに多くの学校で実践が広がることを期待している。