小学1年生に電磁誘導を分かり易く説明

近々、小学生1年生から６年生を対象に電磁誘導の話をすることになりました。
事例がないか調べたら、5年生くらいが対象のものしか見当たりませんでした。
図を使ったりして少しでも分かってもらおうと工夫しているのですが、どうも自信がありません。
1～2年生には、理解できなくても仕方ないと割り切る方法もありますが、できたら彼らにも、うすうすでも分かってもらえたら、と思います。
参考になる事例があればご紹介ください。

質問者からの補足コメント

• よく見たら検電器ですね。
  想定は検流計です。

  No.6の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2023/05/25 08:33

No.12 回答者： Bunbuk803 回答日時： 2023/05/31 00:04

あなたは年齢と理解力の関係を知らないのですか？

赤ん坊に六法全書を与えて何になるんです？

そんなことを言ってるってわかってますか？

何が『理解できなくても仕方ないと割り切る』ですか。

それ自身意味ないどころか、子供たちの大事な時間を奪ってるだけです。

理解力と興味のレベルがわからないで教育なんて語らないでください。

この回答へのお礼

参考意見として拝聴させていただきます。

お礼日時：2023/05/31 08:17

No.11 回答者： finalbento 回答日時： 2023/05/25 14:49

お礼コメントを踏まえて追記ですが、そう言う事であれば

F=qE

と言った定量的な説明は難しいでしょうね。ただ前述のように「磁石に力が働く空間が磁場」と言った定性的な説明なら小学校一年生でも理解できるはずですし、そう言った内容を踏まえて「磁場の時間的な変動によって渦状の電場が生じる」と言う説明も可能だと思います。検流計の話題が出ているのであれば電場の説明も磁場と同様に可能でしょうし。

私見ですが、理科に関しては「学校で習ってるかどうか」はあまり気にしなくても構わないのではと思います。子供は漫画やテレビ番組等からまだ学校で習っていない科学的知識を得る場合が少なくありません。特に男の子であれば、ウルトラマンや戦隊シリーズ等のヒーロー作品(≒SF)で学校で習う以上の科学的知識を知っているのが普通だと思います。例えば学校で原子論を習うのは(私の時代は)中学の理科だったと思いますが、小学校低学年の頃には「物質は原子からできている」と言う事を知っていました。

この回答へのお礼

追加のご説明、ありがとうございます。
なるほど、仰る通り学校で習ってなくても漫画やアニメで知っているかもしれない。
また、感覚的分かるかもしれない、参考にさせていただきます。

お礼日時：2023/05/25 16:38

No.10 回答者： finalbento 回答日時： 2023/05/25 13:06

小学一年生でも「力」と言う概念は分かるわけですから、例えば「磁石を持って来たら力が働く空間が磁場」と言った具合の説明で理解できると思います。

小学六年生くらいになれば、高校で習う

F=qE

と言った形での電場の説明も大丈夫だと思います。文字式に相当するものは小学校の算数でも習うはずなので。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
残念ながら小1～6までの混合であり、基本的には１年生が分かる内容が必要だと思っています。

お礼日時：2023/05/25 13:40

No.9 回答者： stomachman 回答日時： 2023/05/25 11:23

No.7 です。

Powerpointでやるのなら、実験は動画で見せる。よく計画して上手に撮影しないと、なにをやってんだか伝わらない。準備がかなーり大変です。
　プレゼンは、腑に落ちるのに必要な時間のゆとりを含めると、どうしても20分ぐらいはかかるんじゃなかろうか。早く工作をやりたいな。というわけで6,7の説明の前に、工作で発電を体験してもらう。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
お礼が遅くなりました。
ご意見、参考にさせていただきます。

お礼日時：2023/06/03 18:28

No.8 回答者： isoworld 回答日時： 2023/05/25 09:42

そうです。

検電器の話をしていました。検流器（ガルバノメーター）は微小な電流に反応しますので、これなら電磁誘導の実験には問題なく使えますが、結構高価です。

テスターでもフルスケールが５０μｍの感度があれば、実験に工夫をすると指針は振るはずです。

英国の王立研究所に務めていたマイケル・ファラデー（あのファラデーです）は、電線に電流を流すと、すぐ近くにあった方位磁針（俗にコンパスとも言われる）の針が動くのを発見して電磁誘導を知り、今日の電磁理論の礎を築きました。

電磁誘導のいちばん簡単な実験は、エナメル線でコイルを何重にも巻き、そこに乾電池で電流を流したり止めたりすることです。
そうすると、コイルのすぐ近くに置いた方位磁針の針が電磁誘導で動くのを観察することが出来ると思います。
ファラデーの時代に戻った、もっとも基礎的な初期の実験になりますが。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
前にも書きましたが大きな部屋で、席割も決まっていて、演壇で実験するのはあまり適切ではなさそうです。
また、工作がメインでこれにあまり時間を掛けられないという事情もあり、やはりパワーポイント映像で行おうと思います。
ということでパワーポイントでの事例がありませんかね！

お礼日時：2023/05/25 10:18

No.7 回答者： stomachman 回答日時： 2023/05/25 08:38

「でんじしゃく」が納得できれば、直流モータの原理がなんとなくわかり、その逆だよということで発電機もわかった気になれる。

1年生だと「でんじしゃく」の前にまず「じしゃく」に親しむ必要があるでしょ。

1. じしゃく同士が引き合ったり反発したりの実験で、磁力および磁極の概念に親しむ。
2. ソレノイドにでんきをとおす実験で、でんじしゃくを知る。
3. 直流モータにプロペラつけたやつに電池を繋いで回してみる。
4. 直流モータを分解して、ソレノイドとじしゃくが入っていることを観察する。
5. 直流モータの仕組みを紙芝居で知る。
6. 直流モータにプロペラつけたやつを扇風機の風で回して、豆電球を点ける実験。
7. 直流モータの逆が発電機だよってことで、とりあえず分かったことにする。

この回答へのお礼

いろいろ、ありがとうございます。
仰る通り、１年生では磁石までしか学ばないようなので、そこを何とか分かってもらえるようにしたいですね。
皆さんにいろいろ教えていただき、何となく見えてきた気がします。

お礼日時：2023/05/25 10:14

No.6 回答者： isoworld 回答日時： 2023/05/25 08:02

ちょっとした電磁誘導の実験に検電器は使えません（反応しません）。

検電器は電流をほとんど消費しない代わりに、ネオンを発光させるための電圧がそれなりに必要です。
ちょっとした電磁誘導の実験にそれなりの電圧を出すことは困難です。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
意外と使えるようです。
小中学生向けの実験風景に出てきています。
ただ、当方は検流計など持ち合わせていませんので、やるとしたらテスターくらいで、こちらの方が動作がしにくいと思われます。
だから、映像しかないと思っています。

お礼日時：2023/05/25 08:30

No.5 回答者： ss2400 回答日時： 2023/05/25 02:41

実際にやってみた。

10mを直径5cmくらいに巻いてあった、まーエナメル線。買って来てそのまんまの奴。

その中を通す磁石は100均で買った
ネオジウム磁石。

その磁石を、人間にアレを教えられて
死ぬまでやってる勢いで
高速反復動作してみた。
それで概ね20μAだった。
フルスケール100μA程度の安いラジケータなら針が動くと思うけど
ちっちゃいからね。

スマホのワイアレス充電でお茶を
濁すかな。

電磁誘導は、磁石や導体が相対的に
移動したときに導体に電位差が
起き閉回路なら誘導電流が
流れるのがキモね。わかってると
思うけど。

見てたら中学生向けにもちょー簡単説明とかばっかりで困ったね。
でも何とかなる。

今時のデジタル時代に敢えて
紙芝居とかね。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
先の方にも伝えたのですが、実演でも中々難しそうですね。
お話の基本はパワーポイントですが、ここに実験風景を動画で映し出すのも手かなとは思いますが、動画を撮るのが大変そうです。
紙芝居も面白いのですね。

お礼日時：2023/05/25 08:05

No.4 回答者： chiha2525 回答日時： 2023/05/25 00:04

電磁誘導の話と決まっているのですから、後はいかにイメージしやすい話にするか、でしょうか。

実験は、コイルに手で磁石を出し入れして、電圧計か電流計が動くのを見てもらうとかで、電気が流れているって分かってもらえないかな？ｗ
（レコードの針がコレなんです！なんて言っても分かってくれなさそうだなｗ）

この回答へのお礼

ありがとうございます。
仰る通り、課題は明確なのですが、予備知識のない1～2年生に如何にイメージしてもらえるかが悩ましいことです。
例えば実際のコイルと磁石、検流計を用意して磁石を出し入れすると検流計が左右に振れますが、それが果たして何なのか分かりにくいのでは。
また、工作する場所ですから大きな机に向かって座っている子供たちが立ち上がって講師席へ来るのもどうかと思います。
もし、事例があれば・・・と思うのですが。

お礼日時：2023/05/25 08:01

No.3 回答者： isoworld 回答日時： 2023/05/24 20:30

テスターがあれば、実験して電磁誘導が目に見える形で出せるんですけれどね。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
検電器とかを使う補法もあるんですが、数十人が見るにはちょっと、かなとも思いました。
でも、実例で示すことは大事ですね。

お礼日時：2023/05/24 22:28