項 目 名 エネルギーの変換を利用した製品の設計・製作 配当時間 15∼20時間 Ａ (5)ア，イ (1) エネルギーの変換方法や力の伝達のしくみに関心をもち，それらを利用した製 目 標 品の設計・製作を進んで行おうとする。 (2) 目的に合った製品を設計・製作するために，エネルギーの変換方法や力の伝達 のしくみを工夫することができる。 (3) 目的に合ったエネルギーの変換方法や力の伝達のしくみを選択し製品の設計・ 製作を行うことができる。 (4) エネルギーの変換方法や力の伝達のしくみを理解することができる。 ☆この項目では，エネルギーの変換を利用した製品のエネルギー変換の方法や力の伝達のしくみ を理解させたい。そのうえで，目的の仕事や動作をさせるための機構や電気回路を選択し，製品 の設計・製作をする技術を身に付けたい。 ① 身の回りの機器のエネルギーの利用方法に ついて話し合い，学習課題をつかむ。 ＜照明器具を製作題材にした展開例＞ ① 身の回りの機器のエネルギーの利用方法に ついて話し合い，学習課題をつかむ。 ピンポン玉運搬ロボットを製作しよう。 生活に役立つ照明機器を製作をしよう。 ワークシート例 ② 自分の作りたい模型のスケッチを行い，設 計の計画を立てる。 ものづくりカード例 ｏつくりたい模型のスケッチをする。 ・走行部のしくみ ・仕事部のしくみ ｏ製作の手順を考え，計画を立てる。 ・走行部の検討 ・仕事部の検討 ・材料，加工法の検討 ③・④ 模型の走行部の構想を具体化する。 ｏモータの回転速度や回転方向を変える回路 を考える。 ｏリモコンの回路を考える。 ・使用するモータの数 ・方向変換の方法 ｏ教P.94∼P.99を参考にして，走行方法を 考える。 ・キャタピラ型，タイヤ型，２足歩行型 ｏ走行スピードとギヤ比について考える。 ⑤・⑥ 模型の仕事部の構想を具体化する。 ワークシート例 ｏ糸のこ盤を観察し，卓上ボール盤との動力 伝達方法の違いについて話し合う。 ・卓上ボール盤…回転運動→回転運動 ・糸のこ盤…回転運動→往復運動 ｏ回転運動を往復運動や揺動運動に変えるし くみについて調べる。 ・リンク装置 ② 身の回りの照明機器について調べ，特徴を まとめる。 ｏ家庭で使われている照明器具の種類と使用 場所を考え，白熱電灯と蛍光灯の特徴を調 べる。 ｏ実験により，白熱電球と蛍光灯のしくみを 考える。 ｏ白熱電球と蛍光灯の点灯回路を調べる。 ③・④ いろいろな照明機器を調べ，自分の作 りたい照明機器を考える。 ｏカタログ，インテリア雑誌などで照明機器 を調べる。 ｏ作りたい照明機器のスケッチを行う。 ⑤・⑥ 自分の作りたい照明機器の構想をまと める。 ・使用目的，使用条件の整理 ・照明方法の決定 ・使用電源，回路の決定 ・材料や加工法の検討 ・スケッチの修正 評使用目的・使用条件に合った照明機器を考え ることができる。(観察，ものづくりカード) ⑦・⑧ 製作に必要な図をかき，製作の準備を する。 ｏ製作に必要な図をかく。 ・構想図，回路図，部品図 ｏ製作工程表を作成する。 ｏ材料表を作成し，必要な材料を準備する。 ・カム装置 ｏピンポン玉を運ぶしくみを考える。 ・目的とする動きの検討 ・厚紙を使用したしくみの実験 評目的とする動きを実現するために，動力の伝 達のしくみを工夫することができる。 (観察，ものづくりカード) ⑦ 使用する材料を調べる。 ・走行部で使用する材料 ・仕事部で使用する材料 ⑧∼⑩ 構想をまとめ，製作の準備をする。 ｏ構想をまとめる。 ｏ製作に必要な図をかく。 ・構想図，部品図，回路図 ｏ製作工程表を作成する。 ｏ材料表を作成し，必要な材料を準備する。 ⑪ けがきを行う。 ⑫∼⑮ 切断と部品加工を行う。 ⑯ ギヤボックスの組み立てとリモコンを製作 する。 ・回路の点検 ・モータ制御の点検 ⑰∼⑲ 組み立てを行い，動作の調整を行う。 ｏ組み立てを行う。 ｏ動作の点検と調整を行う。 評目的とした動作をする模型を製作することが できる。 (観察，作品) ⑳ 作品の発表会を行い，自己評価，相互評価 を行う。 評価表例 ⑨∼⑪ フレームの製作を行う。 ⑫・⑬ 電気部品を取り付け，配線を行う。 ⑭ 回路計を利用して回路の点検を行う。 評製作目的に合った，照明機器を製作すること ができる。 (観察，作品) ⑮ 作品の発表会を行い，自己評価，相互評価 を行う。 ｏこの項目の学習においては，電動模型を製作 ＜照明器具を製作題材にした展開例＞ することを想定しているが，地域や学校，生 徒の実態等に応じて，その他の製品を製作さ せることも可能である。 ｏ電動模型の製作においては，電気エネルギー の動力への変換のしくみだけを利用するが， 現代生活において，電気エネルギー利用に関 する正しい理解は不可欠である。そのため， 動力以外の電気エネルギーの変換と利用方法 については，①で取り上げる。 ｏエネルギーの変換に重点を置いた題材を製作 する展開例である。電気エネルギーの変換に ついては，光への変換が中心になるため，光 以外の電気エネルギーの変換と利用方法につ いては，①で取り上げる。 ｏ電気回路については，設計させるのではなく 製作に必要な回路を調べさせ，それを選択さ せる。 ＜風で動く模型を題材にした展開例＞ ＜風力で動く模型を題材にした展開例＞ ① 省資源や環境に配慮した身の回りの機器つ いて話し合い，学習課題をつかむ。 風で動くからくり模型を作ろう。 ②・③ いろいろなからくり模型について調べ て，作りたい模型を考える。 ｏスケッチを行う。 ｏどのような動きにするかを考える。 ④∼⑥ 模型の目的とする動きを作り出すしく みを調べ，厚紙で実験しながら考える。 ｏ風力を模型に伝えるしくみを考える。 ・回転の向きを変えるしくみ ｏ模型の動きを作り出すしくみを考える。 ・回転運動を他の運動に変換するしくみ 評目的とする動きを実現するために，動力の伝 達のしくみを工夫することができる。 (観察，ものづくりカード) ⑦∼⑨ 構想をまとめ，製作の準備をする。 ｏ製作に必要な図をかく。 ・構想図，部品図 ｏ製作工程表を作成する。 ｏ材料表を作成し，必要な材料を準備する。 ⑩ けがきを行う。 ⑪∼⑭ 切断と部品加工を行う。 ⑮・⑯ 組み立てを行い，動作の調整を行う。 評目的とした動作をする，模型を製作すること ができる。 (観察，模型) ⑰ 作品の発表会を行い，自己評価，相互評価 を行う。 ｏ学習意欲，製作意欲をより高めるために，製 作後にコンテストを取り入れ，成果を競い合 ｏエネルギーに風力を利用し，Ａ(1)のイ「技 術と環境・エネルギー・資源との関係につい う展開例も考えられる。その場合，設計の前 にルールを確認する時間が，１時間必要であ る。また，コンクールを行い，模型を調整し たり改造したりする時間が４時間程度必要で ある。 ｏロボットコンテストを行う場合は，グループ で共同して１つの模型を製作させてもよい。 ｏその他の動力の伝達に重点を置いた題材とし ては，「歩行模型」が考えられる。 ｏＢ(6)「プログラミングと計測・制御」との 学習と関連を図った電動模型を題材として扱 うことも考えられる。 て知ること」と関連を図った展開例である。 太陽電池や水力を利用した題材を製作する展 開も考えられる。 ｏエネルギーの変換については，風力から動力 への変換のしくみだけを利用するが，現代生 活において，電気エネルギーの利用に関する 正しい理解は不可欠であるため，電気エネル ギーの変換と利用方法については，①で取り 上げる。 シャーペンの芯を発光させよう http://www.gijyutu.com/kyouzai/denki/hakko.html NEW中ロボNET'S(ロボコン関係をまとめたWebページ) http://www.gijyutu.com/kyouzai/robo/index.html からくり工房・工遊館(木のおもちゃとからくりオルゴール) http://www2.ocn.ne.jp/~k-kobo/ 山崎教育システム株式会社のロボコンのページ(パーツなどが見られます) http://www.yamazaki-kk.com/robokon/index.html
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