高等学校学習指導要領解説 理科「科学と人間生活」「物理基礎」「物理」「化学」「理科課題研究」

内容構成と「電気の知識シリーズ」内容
ゴシック体:関連の深い部分 その他:関連記事のある部分


高等学校学習指導要領 概説
科目「科学と人間生活」

電気の知識を深めようシリーズ(Vol.1~3:総論(導入編)、Vol.4~7:各論)

Vol.1
電気とは何だろう
Vol.2
私たちの身近 に
ある電気
Vol.3
電気の基本を
考えてみよう
Vol.4
電気をつくる
Vol.5
電気を
送る・配る
Vol.6
電気を貯める
Vol.7
スマートに
電気を使う


(1)科学技術の発展 (2)人間生活の中の科学

 

科目「物理基礎」 Vol.1 Vol.2 Vol.3 Vol.4 Vol.5 Vol.6 Vol.7
(2)様々な物理現象とエネルギーの利用

 

 

科目「物理」 Vol.1 Vol.2 Vol.3 Vol.4 Vol.5 Vol.6 Vol.7
(3)電気と磁気 (4)原子

 

科目「化学」 Vol.1 Vol.2 Vol.3 Vol.4 Vol.5 Vol.6 Vol.7
(2)物質の変化と平衡

 


科目「理科課題研究」

設定課題と研究


課題設定例

調査内容

電気の知識を深めよう
シリーズ

関連資料など


生徒自らが科学に関する課題を設定

1.エアコンは、なぜ空気を冷やし続けられるのか

 

【調査内容】

  • 気体の断熱膨張、状態変化等による熱の移動
  • ヒートポンプの仕組みと省エネ性を調査

【次への展開】

  • 省エネ機器は他にどんなものがあるのか
  • 省エネへの取り組みの現状

 

Vol.7

  • ヒートポンプを探せ:日本電気協会新聞部
  • 電気学会誌Vol.131 No.1 ヒートポンプの最新技術動向

2.太陽光や風力発電で急に起こしすぎた電気は、どこに行くのか

【調査内容】

  • 需要供給の同時同量
  • 周波数の調整方法

【次への展開

  • 自然エネルギーの大量導入時にはどんな問題があるのか

 

Vol.4

Vol.6

  • 電気を貯める「充電式ミニカー」
  • 電気学会誌Vol.137 No.5 10年先のスマートグリッド電力供給への挑戦
3.乾電池の発明者・屋井先蔵はなぜ乾電池を作ろうとしたのか

【調査内容】

  • 一次電池と二次電池
  • 不便だった液体式電池

【次への展開】

  • 電池の利用は今後どのように拡大するのだろうか(家庭・自動車・産業用)

 

Vol.6

  • 電気学会「でんきの礎」第6回顕彰 屋井先蔵
  • 電池工業会ホームページ

4.自動車と電気

 

【調査内容】

  • 自動車に電気はどのようにかかわってきたか
  • 電気自動車の現状

【次への展開】

  • 電気自動車普及への課題

Vol.6

  • 電気学会誌Vol.137 No.10 安全運転のための新技術
  • 電気学会誌Vol.135 No.7 自動車運転システムの動向と課題

5.降雨地域・降雨量と発電電力量

【調査内容】

  • 取水地点からの降水面積、降水量により年間・月間水量、落差から発電電力量を求める
  • 水力発電の現状

【次への展開】

  • 今後の水力発電導入促進には、どんな課題があるのか

 

Vol.4

Vol.6

  • 電気学会誌Vol.116  No.9 水力資源の活用
  • 電気学会誌Vol.116  No.9 環境にやさしい水力発電とその応用

6.雷と暮らしの安全

【調査内容】

  • 雷から設備・人の安全がどのように守られているのか、どんな注意が必要か

【次への展開】

  • 雷研究の実情を調査する

 

Vol.7

  • 電気学会誌Vol.135 No.4 東京スカイツリーにおける雷研究
  • 雷のふしぎ(小冊子)電力中央研究所
7.電車のブレーキ時のエネルギー

【調査内容】

  • 熱放散からエネルギーの回収へ、回収方法は?

【次への展開】

  • 車もエネルギーを回収

 

Vol.2

  • 電気学会誌Vol.123 No.7 新幹線電車の省エネルギー効果
  • 用語「回生ブレーキ」
8.燃料電池とエネファーム

【調査内容】

  • 燃料電池の現状
  • エネファームとは、現状と今後

【次への展開】

  • 燃料電池自動車の現状
  • 水素社会とは

 

Vol.4

  • 電気学会誌Vol.136 No.5 サイエンス放談会「たかが電池、されど電池」 
  • 用語「エネファーム」
9.新幹線の電力供給は交流、周波数は?東海道・北陸新幹線では

【調査内容】

  • なぜ交流で給電?
  • 50Hz地区と60Hzでの切り替えはどうするのか

【次への展開】

  • 交流と直流の共存へ

 

Vol.3

  • 電気学会誌Vol.135 No.4 サイエンス放談会「新幹線は何Hz?」 
10.電力の自由化とは

【調査内容】

  • 電力自由化とは
  • 電力自由化の現状

【次への展開】

  • 海外における自由化の現状

 

Vol.7

  • 電力の小売り全面自由化って何?(資源エネルギー庁)
  • 日本工学アカデミー「電力の自由化について海外先進国に学ぶこと」