中学技術

1. この授業の目的
(ア) 電気エネルギーの変換とその利用を知る（教科書の目的）
(イ) エネルギー変換を通じて、ひとつのパーツ・パーツが集まって初めてひとつのもの生活機器となることに気づいてもらう。（自分の目標）

2. 授業内容

(ア) 準備
�@ 授業をする教室は技術室で行う
�A 休み時間の間に生徒を教室移動しておく
�B あらかじめ班単位で座席を決めておく
�C 技術室にはあらかじめ『小さな蛍光灯』『デッカな水槽』『ハンマー』『電気スタンド』『ホットプレート』『扇風機』『ハンダゴテ』を用意しておく。

(イ) 授業過程
この授業は冬休みが明けて一番最初の授業とする。
起立・礼・着席をしてから授業を始める
�@ はい、みなさんこんにちは！というかあけましておめでとうだね。冬休みはど〜過ごしてましたか？先生は自転車を一生懸命こいでました！みんなまさか･･･朝から晩まで電気コタツでヌクヌク（電気を強調して言う）してたとかじゃ〜ないよなぁ！ちょっとみんなに聞いてみよっかな。

ここで生徒をランダムに当てて休み中何してたか軽く聞いてみる
2･３人に聞いて『コタツ』など今日やる内容に触れている機器が出てきたら質問をやめる。思った意見が出なかったり、違う意見が出始めたら話をもどす。

�A 冬休みの話はこれくらいにして、さっき先生が『電気コタツでヌクヌク』っていたやんなぁ。これは今日の授業と関係があるんやけどね。まぁまずは今日みんなに何を教えるか･･･実はそのヒントがさっきの冬休みの質問と、『電気コタツでヌクヌク』に関係してくるんです。
lあえて、電気を強調して、生徒に「今日は電気の何かをやるんだな」という事をアピールする

�B でもね、もっといいヒントがこの教室のいたるとこにあるんですよ！たとえばこれなんかどうでしょう！

といって、扇風機を取り出す（コードは電源に差し込まないでおく）

�C いや〜今日は暑いなぁ！扇風機でもつけて涼しもっかなぁ･･･（スイッチ押し　中）･･･あかんやん！この扇風機全然つかんわ。何でやろう？

ここで電源が差し込んでいない扇風機のスイッチを押しまくる
電源が入っていない事をみんなに見せるようにして（持ち上げるでもよし）、さらに押しまくる。（先生電源ささってないやんっていう突っ込みが来たらかなりベスト･･･でもくるはずが無いのでそのまま続行）

�D ○○さん、この扇風機なんで動かんの？

ここまでアピールしたら当然のように電源を差し込むだろう
返答がなかっらた、自分で電源が入ってない事に気付いたフリをする
電源を入れて、扇風機が動く

�E そっか〜電源はいってなかったんだ！扇風機って電気で電気流れんかったら動かんねや･･･ってバレバレのうそなんですけど、ここで先生が言いたかったのは、扇風機は電気が無かったら動かないという事！･･･今みんな「あたりまえや〜ん」て思ったやろ？確かに、電気機器、今例に挙げたのは扇風機ですけど、電気機器ってほとんどというか全部に近いんだけど機器に電流を流さないと動かないんですよ。

�F 教室にあるもので電気を使って動いているもの、実はまだまだいっぱいあるんですよね。たとえば、これ！蛍光灯！これもスイッチがあってスイッチをONにしたら電気が流れて蛍光灯がつくよね！

�G あと〜なんかわざとらしくおいてあるホットプレートも電気を使って鉄板を暖める機械だよね！

l「扇風機」「蛍光灯」「ホットプレート」を黒板に板書する。
　　　　　　　　　　　　　　　　･･･板書�@

�H 今、扇風機、蛍光灯、ホットプレートと３個の例を出したけど、全部電気を使って動いている機器だよね！この電気のことを一般的には『電気エネルギー』っていいます。･･･なんか技術の時間っぽくなってきたでしょう。
lここで、先ほどの板書に書き足す。･･･板書�A

�I 機械に入ってくるエネルギーは全部電気エネルギーだよねぇ？でも、機械が動くと、各々違った働きをするのは分かるね。たとえば、扇風機はスイッチを入れるとプロペラが回転して風が起きるでしょ！蛍光灯はスイッチを入れると光を発しているし、ホットプレートは電源を入れるとだんだん熱くなってくるよね！不思議だよね、電気エネルギーが機械に入ると全然違ったものへと代わっちゃうんだもんね。ちょっと難しくなってきたかな･･･

�J 分かりやすくするためにちょっと区別をつける事にします。どうするかだけど、まず扇風機からいこか。扇風機はスイッチを入れるとプロペラが動いているよなぁ。このように、電気を機械に流すとその機械が動く。このことを動力への変換といいます。また、機械の事を言い換えて電動機（モーター）といいます。何か堅苦しい話になってきたからちょっと話を変えようかな。

�K みんなジブリの「魔女の宅急便」って言うアニメしってるかなぁ？魔女のキキがトンボという空を飛ぶ事を夢見ている少年とであう。キキがホウキでパンの宅配やってるのが印象に残ってると思うけど、あの映画にはすごいことが仕込まれているんですよね！それはトンボが作っていた人力飛行機なんですよ。その人力飛行機は自転車のペダルをこいでプロペラを回しているんですよね。トンボは電気を使わずにあえて人力で飛びたいと思ったんだね。モーターの変わりにペダルをこぐ事でつながっているプロペラに動力が伝わって回りだす。実はこれは電気エネルギーが出来る前のことなんですよ。まだ電気やモーターが民間人に普及してなかったころには電気が人力だったんだね。

�L とまぁ魔女の宅急便の話はこれくらいにして、本題に戻ります。トンボが自転車をこいでプロペラを回す代わりに、今の扇風機は電気エネルギーでモーターを動かしモーターの動力でプロペラが回るという仕組みだということは分かったわけですが、その回る速さはどうなっているのか考えて見ましょう。まず、分かりやすいように電気エネルギーを使わないトンボの人力飛行機を例にします。魔女の宅急便のワンシーンにトンボが自転車を早くこぐとプロペラが早く回り空に上がっていきました。しかし、トンボが疲れてきてペダルをこぐスピードが遅くなってくるとしましょう。案の定、たちまち人力飛行機は下降して墜落してしまいました。今度はこれを扇風機について当てはめてみましょう。トンボのペダルをこぐスピードが電気エネルギーの度合いですから、電気エネルギーが大きかったらモーターの回転数が増し、結果扇風機のプロペラが早く回る。逆に、電気エネルギーが小さかったらモーターの回転数が減り、結果扇風機のプロペラがゆっくり回る。･･･まったくトンボの人力飛行機と同じですね！このように、動力への変換にはモーターが不可欠で、電気エネルギーの大小によって動力の大小も決まってしまうということですね。

�M では今度は蛍光灯がどのようなエネルギーの変換をしているのか見てみましょう。

�N まずお約束のグループ分けですけど、蛍光灯の場合は「光」になっているのでこの変換を『光への変換』と呼びます。では電気エネルギーはどこでどうやって光エネルギーに変換されるのでしょうか･･･。では久々に教科書を開いてください。P８５の３図を見てみようか！みんなの頭の上にある蛍光灯が今どんな化学反応をしているかが書いてるんだけど･･･何がなんだか分からないよね。で注目！「百聞は一見にしかず」って言うことわざがあるように、こんな図よりか実物を見たほうが絶対分かりやすいし案外頭に中に残ってるんだよな！

�O ちょっと雑談、先生は高校時代バスケ部だったんだけど、バスケの指導できる先生がいなかったんだ。全部自分達で練習メニュー組んで、フォーメーション考えてってことをしてたんだ。色々バスケットの教本とかあったけど、この教科書の図とおんなじで何がなんだかさっぱり分からなかったんだよね。でね、初めて部費でバスケのビデオ教材を買ってみんなで見たんだ。しかもNBAの選手が教えてくれるやつ！！！ちなみにNBAって世界で１・２を争うバスケリーグのこと！野球で言うならメジャーリーグみたいなもんね。･･･やっぱり映像は違ったよ！動いてるし本と違って解説が丁寧。それに見て色々観察できるから、色々な技術を盗めたね！･･･話がそれすぎたけど、この蛍光灯の図を今からここで解説したいと思います。じゃ〜ん！！！

といって小さな蛍光灯を取りだす。


�P この蛍光灯を今からこの水の入ってない水槽で割ります！その前に見ておくポイントをいくつか言っておくね！まず、この図だと「蛍光灯の中に水銀原子が入っている」とかいてるね。この水銀原子がどれなのか予想しながら見ててね。じゃ〜割ります。･･･えっ手伝いたい？･･･本当は班でひとつ蛍光灯を割ってほしいんだけど、結構危ないから今回は先生がやります。その分しっかり見ておいてね。
蛍光灯を割る。
白い煙が傾向等からモワモワ広がってくる

�Q どうですか？割る前にいったポイントをうまく観察できたかな。じゃ〜解説していきますね！まず、この豆電球の針金みたいなところ！これは教科書にも書いているように『フィラメント』っていってね、発熱材の一種であり、電流が通っているとこでもあります。このフィラメントに電流が流れると蛍光灯内に電子が放出されます。そして、さっきポイントで言っておいた水銀原子ですね。果たしてどれでしょう･･･ちょっとあててみよかな。
ランダムで当てる
２･３人あてて話を戻す

�R それでは種明かし！その前に、先生は小学校五年生のときに、公園に落ちていた蛍光灯をエアーガンで友達と打ちまくってました。その時に白い煙みたいな粉が舞ったのよね。これは何だろうって思ったので、小学校の理科の先生に聞きにいったんよ。･･･ものすごくおこらえたわ、「蛍光灯の中には水俣病とかの原因になった水銀が気化した状態で入っているのよ。もしその空気を呑んだら大変な事になってるのよ」と・・・。だから、水槽に入れて今回は完全密閉で実験をしたってわけであります。も〜分かっちゃったよね。水銀原子の正解は、白い煙にたいなやつです。この白い水銀原子にさっき言ったフィラメントから出た電子がぶつかって、紫外線が出ます。紫外線て聞いた事あるよな、肌にものすごく悪いやつやで！しかも人には見えない光なんですよ。で、その紫外線が蛍光灯のふち周りに施されている蛍光物質に作用して可視光をつくり、蛍光灯が光るという仕組みなんです。ね、図を見て説明するより現物を持ってきて実験したほうが何倍も分かりやすいでしょ！それに眠たくもならないしね！

�S おっと、もうこんな時間か･･･。じゃ〜今日のおさらいをしておきましょう。電気機器の多くは電気エネルギーを他のエネルギー（＝動力エネルギー・光エネルギー・熱エネルギー）に変換して、機器の目的の動作をする。短く言ったこんなとこかな。後、先生がもうひとつ言いたいのは。電気エネルギーだけ、動力を生み出すモーターだけでは何もならない、フィラメントだけ、水銀原子だけあってもだめであるということ。それらはあくまで単体と日常生活にいる。しかし、電気エネルギーとモーターやフィラメントなど、ここのものが集団になるとひとつの機能が生まれる。この分野でこの授業で気付いてほしかったことはそれなんですね！
21．では次回は「ラジオ」作りの前に、ハンダゴテの練習と今日やってエネルギー変換でハンダゴテはどの部類に入るかを勉強していきたいと思います。

杉浦コメント：実物のインパクトを生かした授業になっています．この指導案を作った学生さんは，とても口が達者な上手に人前で話すことができたのですが，はじめはうまく指導案が書けませんでした．その後，自分の話しているイメージをいちいち思い浮かべて指導案を書くことで，このようなメリハリのある指導案を仕上げました．このように，自分の授業している姿・せりふをイメージして書くことがシナリオ型指導案をうまく書くコツです．シナリオ型指導案は授業のメンタルトレーニングなのです．