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イジワルなブラックボックス回路

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生徒の思考力を高める実験の紹介です。今回は電気回路を隠したブラックボックス回路をつかって生徒の思考力を高める方法を考えました。

イジワルなブラックボックス回路

回路の学習で思考力を高めるのがブラックボックス回路です。
電極が6つあり、通電装置(ブザーや豆電球)を使って中の回路の繋がり方を予想します。
ラミネートして作ったホワイトボードを渡して班で話し合わせると議論が活発化します。
↑この状態で電流が流れたら
ホワイトボードにこのように記入させます。
話し合って作った予想回路図。正解は・・・
あれ?少し違います。①と②が繋がっていません。①−④−②が繋がっているため、①と②がつながらなくても電流が流れるんですね。
まんまとひっかかってしまいました。
次の問題では、1回目の失敗を元に考えました。
↑同じ罠にはひっかかりませんよ〜。
このブラックボックス回路は簡単に作れて、思考力を高められる面白い実験だと思います。生徒自身に作らせても面白いと思います。今回使ったブラックボックス回路は表面の黒いボードを取ると答えが見えるようになっていました。裏返すと答えが左右逆になってしまうので、透明の容器で作ることをお勧めします。

違うバージョンでマッチ箱のものもやりました。ほとんどはシンプルな問題だったのですが、1つだけイジワル過ぎるブラックボックスがありました。

なんじゃこりゃあ
電圧を上げないと電流が流れないような抵抗器がついていたり、電流が一方向にしか流れないダイオードが付いています。これを予測できたらすごいです。理科の先生向けの研修で使うとはいえ、イジワル過ぎると思いました(笑)

同僚のSB先生が手作りのブラックボックスを見せてくれました。
真っ黒な箱。まさしくブラックボックスです。100均の弁当箱を改良して作ったそうです。開けて見ると・・・
じゃーん!なんと二重構造になっているんです。これなら、問題を解かせる時は中身が見えず、答え合わせをするときには中身を見せることができます。壊れにくそうなのがいいと思いました。
ブラックボックスは子どもの思考力を鍛えることができるよい教材だと感じます。材料も簡単に手に入るので、ぜひ作ってみて下さい。

ふたばのブログが本になりました。

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自己紹介(PROFILE)

窪田 一志

窪田 一志

1986年生まれ、近畿大学農学部卒業、理科コア・サイエンス・ティーチャー(CST)養成課程修了
家庭教師、個別指導、塾講師を経て、神奈川県で5年間中学校理科教師として勤務。現在は大阪府の公立中学校で理科の楽しさを子どもたちに伝えるため日々奮闘中。
教材や教具、デジタル教材の開発、効果的なICT機器の活用方法、カードゲームや問題解決を通してのコミュニケーション能力の育成など自らの実践に基づいた教育活動を展開中。
ブログのアクセス数は月7万pvを超え、中学理科の授業情報をまとめた書籍「100均グッズからICTまで 中学校理科アイテム&アイデア100」を明治図書から出版。また、ブログがアプリ化されるなど勢いのある教育研究者 兼 教育実践者。
先生向け情報サイト「ふたばのブログ」の他、反転学習や、家庭学習に利用できるオンライン学習サイト「ふたば塾」を運営。
記事執筆、研修・講演依頼、書籍化についてはお問い合わせフォームからお願いします。

【著書】
100均グッズからICTまで 中学校理科アイテム&アイデア100[明治図書出版]
【協力実績】
株式会社 NHKエデュケーショナル
国立科学博物館
株式会社 朝日新聞社 企画事業本部文化事業部
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株式会社 アスウム
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東京学芸大学 理科教育学分野
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