授業レポート
教材を活用した授業実践事例
最適な発電量について、プログラミングをしながら学ぶ（45分）
- 実施校
- さいたま市立美園北小学校
実施内容
6年生
2023年7月上旬
本校の指導計画では、6年生理科「電気の利用」は、11月の単元ですが、夏にルームクーラーの使用による電力消費が増え、社会的に節電が話題になることから、この時期にエネルギーや省エネ、プログラミングの社会的利用に興味をもたせる目的で本授業を設定しました。
授業実施に伴う事前準備について
電気の利用と発電
パワーポイント教材「電気の利用と発電」をダウンロードし、必要なスライドだけ使用。
ワークシート（1）
ワークシート（1）「街を停電から守ろう！」はダウンロード後、児童数を印刷。また掲示用の拡大版も1部用意。
展開
教師用手引書（授業展開例P.8）を参考にして、1単位時間で実施できるように修正。
導入（3分）
学習内容
電気はどこで発電しているかを問い、電気が生活に必要なことを知らせる。
備考
＜参考＞
- 電気が届く仕組みや経路、発電方法を取り扱う教材「住みよいくらしをささえる電気」
- お役立ちコンテンツ「わたしたちの地域にあるおもな発電所マップ」
プログラミングとは（2分）
エネルギーとは（10分）
学習内容
- 木のおもちゃを動かす方法から、エネルギーを説明する。
- エネルギーの種類や、家の中で利用しているエネルギーを説明する。
- 電気は貯めておけないので、電気の需要と供給のつりあいを保つことが必要なことを説明する。
備考
※小学校では「エネルギー」を学ばないが、発展として扱う。
使用スライド
- スライド 2、3 「エネルギーってなんだろう？」
- スライド 4 「どんなエネルギーがあるかな？」
- スライド 5 「身のまわりのエネルギーを探そう」
- スライド 6 「電気はエネルギーの万能選手」
- スライド 7、8 「電気は大量にためておけない」
プログラミング体験（20分）
学習内容
- Scratch（スクラッチ）を開き、『街を停電から守ろう！』ファイルをダウンロードする。
- プログラムの利用方法を説明する。
- プログラミングファイル「街を停電から守ろう！」を体験させる。
備考
ワークシートを配布してプログラムの条件を考えさせる。
・操作が苦手な児童は、友達と一緒に体験させてもよい。
省エネについてのまとめ（10分）
- 自分達でできる省エネを発表させる。
・クーラーの設定温度
・不要な照明を消す
・冷蔵庫の開閉に気をつける - ワークシートに感想を記入させる。
備考
・夏休みの課題として扱ってもよい。
授業を実施して
発電方法
児童は発電方法として、火力発電、水力発電のほかに、風力発電や太陽光発電について知っている。しかし、火力発電が石油などを燃やした熱で発生する水蒸気の力で発電機を回していることは知らなかった。これは、電気の利用の単元を学習していないためと考えられる。
※本校で利用している教科書には、火力発電の仕組みが紹介されている。
エネルギーとしての電気
木製の車を動かす事例から、エネルギーの概念は理解できた。そして、電気エネルギーが炊飯器では熱エネルギー、照明では光エネルギー、扇風機では風力エネルギーに変換されていることから、電気が便利なエネルギーということが理解できた。
プログラミングの準備と利用
プログラミングファイル（Scratchファイル）は、児童は無理なくダウンロードすることができた。実際に使ってみると、プログラム領域が上部に隠れているため、画面をスクロールしなければならず、操作できない例が見られた。しかし、プログラミングが得意な児童が、苦手な児童を助けてくれたり、友達と一緒にシミュレーション体験ができたので、ねらいとする「発電量を調節して消費される量とつり合いをとる大切さ」を体験させることができた。
今後の生活に向けて
1学期のこの時期に省エネについて学ばせたことは、「夏休みの調べ学習」や「2学期に学ぶ電気の利用」単元への意欲づけになると思われる。
児童の感想
- 今までプログラミングは何のために使っているのだろうかなと思っていたんだけど、今日の授業でプログラミングは身の回りにあるたくさんの物に使われてたくさんの面白さを知ることができてよかったです。
- 電気の活躍についてプログラミングと一緒に学べてよかった。節電について考えたりプログラミングで電気の量など工夫して頑張れた。
- 今日はスクラッチで電気の勉強ができて楽しかったです。このことを生かしてこれから家で少しでも節電ができたらいいなと思います。使っていない部屋の電気はしっかりと消すように心がけたいです。
- 今日はプログラミングが一番楽しかったです。このプログラミングを通して発電量と消費量の関係が分かったので、停電を防ぐためにも夏休みは、エアコンの温度調整などをして電気を節約していきたいです。
- 発電量と消費量の関係やどうしたら節電になるかがわかりました。また発電量と消費量のつり合いが大切だと思いました。