概要:
電気磁気現象を実験実習を通して理解することを目指す。また、知的な興奮を科学のおもしろさに発展させ、探求していく心をこの創造電気実験実習で養う。
授業の進め方・方法:
この実験では少人数の班別でモノづくりを中心に実験と講義によって進める。本実験には記入形テキストを用いて、実験中に気づいたことや、アイデア(工夫)をこのテキストに記録していく。実験テーマは、電気工学および機械工作の基礎や基本的な電気現象とする。それらテーマをものづくりを通して体験し、観測し電気についての興味と理解を深める。
注意点:
実習服および安全靴を必ず着用すること。
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
創造電気実験についての概要説明:テキストの使い方、グラフの書き方等、電気の技術史の学習 |
電気回路,電子回路の製作基礎技術やそれに関する工具の使い方および計測ができる。電気の技術史を理解する。
|
2週 |
テスター(デジタルマルチメータ)の原理と計測方法:校正およびアナログとディジタルについて学習 |
電気回路,電子回路の製作基礎技術やそれに関する工具の使い方および計測ができる。
|
3週 |
テスター(デジタルマルチメータ)の原理と計測方法:校正およびアナログとディジタルについて学習 |
電気回路,電子回路の製作基礎技術やそれに関する工具の使い方および計測ができる。
|
4週 |
ハンダ付け練習と回路製作 |
電気回路,電子回路の製作基礎技術やそれに関する工具の使い方および計測ができる。
|
5週 |
機械工作1:実習機器の安全な取扱い、測定の基礎、旋盤作業他 |
工作機械について理解し,工作機械を安全に使用することができる。
|
6週 |
機械工作1:実習機器の安全な取扱い、測定の基礎、旋盤作業他 |
工作機械について理解し,工作機械を安全に使用することができる。
|
7週 |
機械工作1:実習機器の安全な取扱い、測定の基礎、旋盤作業他 |
工作機械について理解し,工作機械を安全に使用することができる。
|
8週 |
機械工作1:実習機器の安全な取扱い、測定の基礎、旋盤作業他 |
工作機械について理解し,工作機械を安全に使用することができる。
|
2ndQ |
9週 |
機械工作2:フライス盤作業、形削り盤作業他 |
工作機械を使用して加工精度を意識したものづくりができる。
|
10週 |
機械工作2:フライス盤作業、形削り盤作業他 |
工作機械を使用して加工精度を意識したものづくりができる。
|
11週 |
機械工作2:フライス盤作業、形削り盤作業他 |
工作機械を使用して加工精度を意識したものづくりができる。
|
12週 |
機械工作2:フライス盤作業、形削り盤作業他 |
工作機械を使用して加工精度を意識したものづくりができる。
|
13週 |
デジタルマルチメータを用いた抵抗測定と抵抗値の分布:市販の抵抗を数多く測定し誤差について学習 |
電気回路,電子回路の製作基礎技術やそれに関する工具の使い方および計測ができる。
|
14週 |
鉛筆を利用したカーボン抵抗の製作と測定:鉛筆で用紙上にいろいろな形の抵抗をつくり測定 |
電気回路,電子回路の製作基礎技術やそれに関する工具の使い方および計測ができる。
|
15週 |
中間発表会:実験内容に関する資料作成と発表 |
各班で実験方法等のコミュニケーションをとり,聞き手が理解できる発表をすることができる。
|
16週 |
|
|
後期 |
3rdQ |
1週 |
中間発表会:実験内容に関する資料作成と発表 |
各班で実験方法等のコミュニケーションをとり,聞き手が理解できる発表をすることができる。
|
2週 |
抵抗器の製作および水抵抗測定:抵抗線を用いて抵抗器をつくり抵抗率の測定、水抵抗の測定 |
電気回路,電子回路の製作基礎技術やそれに関する工具の使い方および計測ができる。
|
3週 |
抵抗器の製作および水抵抗測定:抵抗線を用いて抵抗器をつくり抵抗率の測定、水抵抗の測定 |
電気回路,電子回路の製作基礎技術やそれに関する工具の使い方および計測ができる。
|
4週 |
LEDの発光特性:ダイオードの発光特性を確認 |
実験実習により各種の測定機器を取り扱うことができる。
|
5週 |
コイルと手作りモータの製作:電磁力の基本原理と簡単なモータ製作により回転の原理を学習 |
基本的な電気磁気現象を実験により理解できる。
|
6週 |
コイルと手作りモータの製作:電磁力の基本原理と簡単なモータ製作により回転の原理を学習 |
基本的な電気磁気現象を実験により理解できる。
|
7週 |
コイルと手作りモータの製作:電磁力の基本原理と簡単なモータ製作により回転の原理を学習 |
基本的な電気磁気現象を実験により理解できる。
|
8週 |
コイルと手作りモータの製作:電磁力の基本原理と簡単なモータ製作により回転の原理を学習 |
基本的な電気磁気現象を実験により理解できる。
|
4thQ |
9週 |
LEDの点滅によりモータの回転数を測定 |
実験中に工夫や創造性を発揮し,問題点を解決できる。
|
10週 |
エネルギー変換:モータと発電機を組み合わせて相互にエネルギーが変換されることを体験 |
基本的な電気磁気現象を実験により理解できる。
|
11週 |
見学会:企業見学 |
電気の技術史と応用例を理解する。
|
12週 |
等電位の測定:水槽の水面に生じる等電位を測定することにより電気現象(電気力線)を体験 |
基本的な電気磁気現象を実験により理解できる。
|
13週 |
等電位の測定:水槽の水面に生じる等電位を測定することにより電気現象(電気力線)を体験 |
基本的な電気磁気現象を実験により理解できる。
|
14週 |
最終発表会:実験内容に関する資料作成と発表 |
各班で実験方法等のコミュニケーションをとり,聞き手が理解できる発表をすることができる。
|
15週 |
最終発表会:実験内容に関する資料作成と発表 |
各班で実験方法等のコミュニケーションをとり,聞き手が理解できる発表をすることができる。
|
16週 |
|
|
分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
基礎的能力 | 工学基礎 | 工学実験技術 | 工学実験技術 | 目的に応じて適切な実験手法を選択し、実験手順や実験装置・測定器等の使用方法を理解した上で、安全に実験を行うことができる。 | 1 | 前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,後5,後6,後7,後8,後10 |
実験テーマの目的を理解し、適切な手法により取得したデータから近似曲線を求めるなど、グラフや図、表を用いて分かり易く効果的に表現することができる。 | 1 | 前15,後1,後4,後9,後14,後15 |
個人あるいはチームとして活動する際、自らの役割を認識して実験・実習を実施することができる。 | 1 | 前9,前10,前11,前12,前15,後1,後14,後15 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電磁気 | 電界、電位、電気力線、電束を説明でき、これらを用いた計算ができる。 | 1 | 後12,後13 |
分野別の工学実験・実習能力 | 電気・電子系分野(実験・実習能力) | 電気・電子系分野(実験・実習能力) | 実験装置・器具・情報機器等を利用して直流や交流の電気的特性を測定できる。 | 1 | 前13,前14 |
実験装置・器具・情報機器等を安全に正しく利用できる。 | 1 | 前2,前3 |
直流回路の電気諸量を測定し、結果を考察できる。 | 1 | 後2,後3 |