【新『電気』発見ものがたり】

〜ひとり一個のネオン球をもって〜


 これは、’90年に『ストップモーション方式による 1時間の授業技術(中学理科2年)』(日本書籍)に執筆したものをページ化したものである。基本的な授業の流れ、授業の組み立ては、大きくは変えていないので、これ以後の授業づくりの参考になればと考えてここにあげておく。


目次


1.電気事始めを「静電気」から

■下じきゴシゴシから「電気」へ

 なぜか「電気」の学習は嫌われる運命にある。
 なぜだろう。
 こんなにも利用され,電気のお世話にならずして一日たりともすごせない
世の中なのに。
 身近な教材というならこれほど「身近な教材」はないはずなのに。
 理由は簡単である。電気の学習といえば,すぐさま「オームの法則」
「ジュールの法則」そして,わけのわからぬままに,計算また計算と続くの
である。どこに面白味があろう。
 こんな思いをぼく自身ももっていた。

もうずっと昔の話になるが,ぼくが教師になりたてのころ,あることが
きっかけで、神戸にある定時制高校の授業を見せてもらう機会があった。そ
こで学ぶのは、昼間はすぐれた働き人であり、夜はその疲れをこえて学ぶ学
生であった。
 そこでの授業はきびしかった。「ホンモノ」でなければ,彼,彼女たちは
受け入れなかったのだ。
 「電気」の授業だった。
 教師は蛍光灯を片手に,
『この蛍光灯にみんなの下じきをこすって電気をつけることができるか』
と,やや挑発的に言った。
「そんなもんついたら,電気代いらんやんか」
と言いながらも何人かの生徒が,その挑発にのったのである。
昼間の疲れもあるのだろう、これまで机に顔を伏せていた生徒までが,む
きになってやりだしたのである。ゴシゴシと下じきを脇にはさんで・・‥‥。
みごとに蛍光灯がついたときの顔をぼくは忘れるこができない。


「電気」はおもしろい,と思うようになったのは,そのときからである。
そして,自分の授業でも,これをやろうと思い,それ以来,これから「電
気」を始めるようにしている。


■電気の正体は「電子」だ


 電気の学習をわかりにくく,またおもしろくなくしているのは,「正体が
わからない」ということだ。
教料書の扱いにしても、計算づくめでうんざりさせたあとで,実は「正体」
はこれだったんですよ,とあとから説明する。
 これでは,「電気」が見えてこない。
 少しぐらい雑になってもいいと思う。
最初から「電子」を具体的にイメージしながら,「電気の学習」をすすめ
ていったほうがおもしろい。
電気の学習の流れの最初を次のようにした。

1物質と電気 ,              
 「電気」でイメージするものは             
  まさつ電気 帯電、                
 くよみもの〉「電気の発見者はわからない」      
    (発明発見物語全集『電気』国土社より)   
2 電気の種類                     
3 電気の正体                     
4 電気を発見しよう 導体と不導体         
5 電子の流れ                   

2.授業の展開

(1) エツー!! 蛍光灯がつく!

『この前までは電気の正体というようなことを考えてきましたね。今日は,
この電気(頭上の蛍光灯を示しながら,このとさ蛍光灯はつけておいた)と,
この前までのまさつ電気,静電気のことをやります。今日のところを見ま
しょう』    
あらかじめプリントしたテキストを開けさせる。

「静電気=まさつ電気」も,家庭で使っている「電気」や,電池から
取り出して使っている「電気」と同じはたらさをするでしょうか。
ト家庭でスタンドなどに利用している「蛍光灯」があります。
これを布などでよくこすった下じきに近づけてみよう。
蛍光灯はつくだろうか。
(予想) ア つく(光る)
     イ つかない(光らない)
     ウ その他

『さあ,予想は』
もうすでに,「つく」「つかない」と,がやがや始めている。予想を挙手に
よって確かめる。
「ちょっと光るだけでもアなの?」
『はい』

蛍光灯−ア  7人
    イ  16人
    ウ  3人

『では,どうしてそう考えたのかを発表してください』
「つかない。同じ電気でも違うから」
「つく。この前テレビで見た」(こういう発言がよくある)
「えっ,ほんとに?予想変えようかな」
「っく。ちょっとだけだったらセーター脱ぐとさでも光るもの」
「えっ,そんなの見えるか」
「それ,テレビでやっているパチパチ君と違う?」
予想変更を聞くと,りの3人がアに変更したのみ0
10Wの蛍光灯を示しながら,
『蛍光灯というのは,この教室のこれをはずしてもいいんだが,今日はこん
なのを用意しました。これです。』
「かわいい」
「なんだ,この大さいのと違うのか」
『大きいのも用意した』
暗幕をしめ,蛍光灯を消して理料室を真っ暗にしてからはじめる。光の学
習もそうだが,この電気のはじまりも・真っ暗からというのがいい。
『では,この蛍光灯を1番の人,取りにきて』(班の中で座席により順番を
決めている○実験の準備をしたりする
 ときに便利である) 
『電気を消します』      
                    
 さっそく,下じきを脇にはさんでゴ 
シゴシ。頭でゴシゴシ。     
真っ暗闇のなかでがやがや,ごそご
そ。
 待つこと数分。だれかが声をあげ
る。

「ついた。ついた」        
「えっ,ほんと?つかないよ」
とやっている間に,つぎつぎと声があがる。
「ついた。ついた。」
どこの班からも声があがったころをみはからって教
室の電気をつける。

 今度は,ここに「ネオン球」という電球があります。よく見てくだ
 さい。これはどうでしょう。     
 よく摩擦した下しきに近づけてみよう。光るでしょうか
(予想)   ア 光る    
      イ  光らない
      ウ  その他


これは,もう蛍光灯の経験があるからだろうか,圧倒的に「ア光
る」とい意見が多い。「ウ その他」に2名ほどいただけである
 その意見も,「ネオン球がどんなものかわからないので」というような
意見だ。     
ネオン球の拡大図も含めて,予想の分布を板書する。

ネオン球    ア  多数
        イ  0人
        ウ  2人

『このネオン球というのは,あのネオン
サインの電球と思ってもらえればいいで
す。ここのところ(板書の図を示しなが  
ら)を,電気の正体のあの電子が飛ベ  
ば,ネオン球が赤く光ります』       
と説明をする。
『このように,持ってやります。今度はひとりに1個ありますから,2番の
人,班の人数分とりにきてください』
 ネオン球を配布する。
『電気を消します。蛍光灯と同じようにやってみよう。では…‥・』
 今度は,ずいぶんと早く「つく,つく」と言う声が聞こえてくる。
「ワーツ,きれい」という声も。

【ストップモーション】
蛍光灯だけでなく・ネオン球でもやったのは意味
がある。まず,蛍光灯のほうは,ふだん使ってい
る「電気」と「まさつ電気」と正体は同じなんだ,という意味で,
また,ネオン球のほうは,蛍光灯だけではないということと,ひ
とりひとりが自分の手にして調べることができるという利点があ
るからである。色もいい。

(2) なんでも,どこにも「電気」が

 今度は,その蛍光灯やネオン球を用いて,身の回りのいろいろなもの
をこすりあわせたりして,「電気」が起きていることを見つけよう。

もう,この課題を出す前から,色々とやり始めている。
定規,鉛筆,シャープペン,筆箱,本などを,服でこすったり,頭でこ
すったりでたいへんである。
そのうち,立ち歩き,暗幕にネオン球を直接こすりっける生徒が出てくる
「ワアー!連続してつく」               
ひとりがやりだすと,みんなが始める。
薄明かりはあるが,闇の中の実験である。なんとか
ネオン球をっけようと必死。
いろんなものを準備しておけば,さらに発展するかもしれない
が,ここでは特別に用意をせずに,なにを発見するかを見ていた
カ−テンにネオン球を直接こすりっけるなどというのは,なかな
かのヒットである。           ’
もうすでに,この段階で「人間もつく?」などという声も聞かれ
たが,あとで詳しく扱うことにして,次へと進んだ。


(3) 金属もやっぱり「電気」が

 いったん教室を明るくする。
『さあ・いろんなものに電気が起きているようだな。今やっている
これはダメというものなかったかな』  
「筆箱」
「シャープペン」
「いや,それはついた」と言う声もあるが,そこを少し強引に
『そしたら,金属はだめなのかな。どうだろう?』

 金属でも帯電するだろうか。
ジュースの空き缶にサランラップをまいてやってみよう。ただし,あ
らかじめ,空き缶にセロトプでストローをつけておきそのストロー
を持って実験をしてみよう。      
▼ ストローのところを持った空き缶に,ネオン球を近づけてみよう。ど
 うなるだろう。           
(予想〉 ア 一回だけパッと光る
     イ 場所をかえると何回も光る
     ウ 光らない
     エ その他の考え
▼ 空さ缶をまいたサランラップに、同しようにネオン球を近づけてみよ
  う。どのようになるだろう。
【ストップモーション】
金属は,手で持っていたら,いくらこすっても静電
気は起きない。手をとおして放電してしまうからで
ある。そこで,絶縁するためにストローをつけ,手
が缶にふれないようにするのである。
サランラップは,ロールから取ったとき,電気を帯びている。
これを缶にまいてから取ると,缶も電気を帯びる。
この缶にネオン球をつけると,一瞬にして放電してしまう。


『課題の意味わかったかな』
「なんでストローなんかつけるの」             、
『金属の筆箱,手で持っていたらダメだったから』
「そしたら,今度はつくのね」
『う〜ん?』(苦しいな)
『そらゃゎからんぞ。それじゃ聞くぞ,予想を』
挙手をさせて,人数をかぞえる。

 ア  2人
 イ  19人
 ウ  0人
 エ よくわからない  5人


あまり意味のない予想になったかもしれない。
サランラップについても予想を聞いてみる。                    
 多くが,ここまでくれば,やるものはなんでもできるのではという雰囲気
になっている。
 しかし,よくわからない派から,「こすらないのにどうして電気が起きる
の?」「こすらないから,電気はつかない」と少しゆさぶりをかけてくれる。
 あらかじめ用意したものを各班に持っていく。
 実験を始める。ネオン球は各自持っているので,空き缶にサランラップを
まいてからラップをとるのを待っている。
 すばやく缶に近づけたものがつく。あとはダメである。1回で終わり。
「つく,つく!!」
「あれ,なんやいっペんだけか。もう1回・・・。やっぱりだめだ」
「それでも,いままででいちばん明るいな」
「くっつけなかったのに」
「こすらなかった。まいただけなのに・・・」
と結構気に入って,何回も何回も順番待ちをしてやっている。
「蛍光灯もはっきりわかるぞ」と一班が言い出すと,他の班もつづいてやっ
ている。 

「サランラップのほうは何回でもできる」と,これ専門にやっているものも
いる。先はどの暗幕にこすりっけたように,なにもせずにサランラップにこ
すりつけたりもしている。
「サランラップは電気起きやすいな」
『これで,金属も電気が起きることがわかったね』


(4) やった,これが「電気人間」だ

生徒たちは「人間」のほうが気になっていたようだ。
最初にネオン球をわたして,実験を始めたときから,
すでに気づいて何人かがやっていた。(実は,机問巡視
をするときに,少しヒントを与えておいた。そそのか
しておいたのだ)
『もう,すでに気づいてやっていた人もいるんだけど,
今度は人間をやってみようか。最初の実験で一生懸命
となりの人の体に下じきをこすりつけて,その人にネ
オン球近づけていた人がいるだろ』
「ここです」
『今度は,それをどこの班でもやってみようか』
『下じきのかわりにこんな発砲スチロールをわたします。これで,このよう
に,ゴシゴシと背中をこすります。軽くたたくようにパンパンとこうしても
いいです』
「はっはっは‥‥‥」(^_^)(爆笑)
『まあ,ともかくいろいろとやってみてください』
『そして,ここへ別の人が,蛍光灯なりネオン球を近づけます。近づけるの
もいろんなところに近づけてみなさい。さあ,やりますから4番の人発砲ス
チロールを取りにきて…』
(発砲スチロールは教材を梱包しているものなどをとっておく)
 また,暗室に。各班でにぎやかにやりだす。
「やや!ついた。ついた」

 はじめは穏やかに手にネオン球を近づけているが,そのうち頭になり,お
でこになり,「鼻の先がいちばんすごい」「いや,耳の先だ」と,にぎやかに
やりだす。
『交代して,かわり番子にやれよ』と言う前に,男子女子関係なくやってい
る。背中も力を入れてこするよりも,軽く速くたたくようにやるほうがいい
と,コツがわかってきたようだ。蛍光灯でももちろんやっている。
「やあ○○君がいちばんすごいわ。電気人間だ」
「あいつのほうがすごい。連続してるもん」
大騒ぎだ。しばらく,いっしょに楽しむ。


(5) 今度は「電気リレー」だ!!

 これも,さきほどから教えて,やっていた班があるのだが,「電気人間」
の場合はひとりだったところを,手をつないで何人もでやってみるのである。
手と手をつなぐ間に,「ネオン球」または「蛍光灯」を入れるのである。
 名づけて「電気リレー」
教卓の上の蛍光灯だけ明るくして,ひとつの班を前に出させて説明する。
すぐにやり方がわかったようである。また,ぎゃ−ぎゃ−とやり始める。
『何人までいける』と挑発する。
「おっ,いくいく‥・」
「2人」
「2人? 3人?」「いや,4人や」
「これ,そしたら体の中電気とおってるんかな」
「なにも感じないぞ」
「おい,もっとたたけ」二人がかりでこすっている。たたいているところも
ある。
「まだいけるぞ,そこの班いっしょにやろう」と班が合併されて「リレー」
の人数が増えていく。
 もうすでに授業時間は過ぎている。
 教室の電灯をつける。
 教室の床は,発砲スチロールの破片が散乱している。でも不思議なもので
ある。このあと,きつく指示したわけでもないのに,そのゴミはきれいにか
たづけられていた。
 少し本筋からはなれてしまったかもしれない。しかし,電気の学習を楽し
いものにするには大いに「有効」ともいえる。正体不明のわからぬ電気学習
から,見えてくる,楽しい電気学習へ。


3.実験を成功させるために

@ 授業は季節と天候をえらぶこと

 当たり前のことであるが,静電気の学習である。静電気の起きやすい季節
を選ぶほうよい。年間のカリキュラムをたてる段階から,これは考えておく
はうがいい。天候も,もちろん晴れている日がよい。

A 当日の服装について

 体操服よりも制服のはうがいい。下にセーターなどを着込んでいるようで
あれば,そのセーター姿のはうがいいかもしれない。
 教師もそのつもりで,静電気の起こりやすい服装で。

B 教材について

 蛍光灯(10W) グループの数だけそろえておくとよい。
   このぐらいのW数のほうがよく見える。
   W数の大きなものも1本は用意しておく。
   (10W l本 300円程度)
 ネオン球 ヒューズのような形をしたもの(A)と,ムギ球のような形
       をしたもの(B)があるが,Aのほうが使い勝手がよい。
       ぜひとも,生徒の人数分そろえたい。電気店のパ−ツの売り
       場にある。(A:30円/個B:25円/個 程度)
       
 ●サランラップ
       ラップであればなんでもというわけではない。なぜかよくわ
       からないがサランラップなどの塩ビ系のものがいい。
 ●発砲スチロール
      教材などを梱包してさたときのものをとっておく。新しいも
       のほどよい。ふだんからため込んでおくのである。
 ●その他,空き缶,セロテープ,ストローの準備も忘れないように。

※教材の入手に際しては、値段などは10年前のものですので注意してください。


感想・ご意見は、NIFTY SERVE教育実践フォーラム・専門館【理科の部屋】(FKYOIKUS#5)まで 


【電気】目次【実践DB】目次にもどる/楠田 純一の【理科の部屋】にもどる/