【第５学年：電磁石のはたらき】電磁石メイズをクリアせよ！～実践紹介④・⑤～

公開日： 2025年11月11日火曜日

　前回、電磁石メイズの１ｓｔステージに挑戦した子どもたち。今回は、電磁石の磁力を強くしないとクリアできない坂道にチャレンジします。

Ｔ：今日の２ｎｄステージはこちらです。ミッションを確認しましょう。

ＣＣ：「坂道を通過せよ」えー。

Ｔ：２ｎｄステージの道の途中に坂道があります。

　　この坂道を通過できたらクリアです。

　　でも、電磁石の向きはそのままで、今回から前回の７ｍｍの金属球よりも

　　大きい９ｍｍの金属球を動かしてもらいます。

ＣＣ：えー。

　前回まで使用していた自作した簡易的な電磁石を使用することで、動きそうで動かない大きな金属球を上手く操作できない経験をしました。

　次は、ある一人の子どもとのやり取りです。

Ｃ：先生、乾電池を２個にしたいです。

Ｔ：どうして？どんな困りごとがあったんですか？

Ｃ：金属球が前よりも大きいから、うまく動かせなくて、磁力が弱いんですよ。

　　だから（乾電池を）２個に増やして電流の大きさを大きくして磁力を強く

　　したいです。

Ｔ：電流の大きさと磁力が関係していると思っているんだね。

　同じような気づきを出す子どもたちが出てきたので、全体で共有することにしました。

Ｔ：どうでした？クリアできました？

Ｃ：球が大きすぎて、鉄心につかなくて動きませんでした。

Ｃ：磁力が足りなくて、登れませんでした。

Ｃ：坂の横のすき間に行っちゃって…。

Ｔ：上手く操作できなかったっていうこと？

Ｃ：はい。

Ｔ：どうすれば解決できそう？

ＣＣ：磁力を強くする。

Ｃ：乾電池を増やせばいいんじゃないのかな。

　　豆電球の明るさが明るくなったみたいに。

ＣＣ：確かに。

Ｔ：ではみんなの願いは何ですか？

ＣＣ：電磁石の磁力を強くしたい。

　このような子どもたちの願いを基に、「電磁石を強くするには、どうすればよいのだろうか。」という学習問題を設定して、予想を基に実験方法を計画していきました。

Ｔ：では、どうすればよいのでしょうか？

Ｃ：コイルに巻く回数を増やすといいと思います。

Ｔ：どうして？

Ｃ：流れる電気の量がたくさんになりそうだからです。

ＣＣ：それは違うと思います。乾電池の数が増えていないし、

　　　実際に確かめていないし。

Ｃ：検流計の針のふれる大きさで確かめます。

Ｃ：他にもあって、鉄心に巻く場所を変えるといいと思います。

　　前回、一か所に巻いているときと、全体に巻いているのとを比べたら、

　　強さが違いました。

Ｔ：場所も強さに関係するかもと考えているんだね。

Ｃ：乾電池をふやすといいと思います。

Ｔ：さっきの豆電球と話と同じ考え方だね。

Ｃ：それなら直列つなぎにした方がいいと思います。

Ｃ：確かに、電気の量が大きくなるから直列つなぎいいと思います。

Ｃ：４年生の時、勉強したけど並列つなぎだと長持ちするだけで強さが変わらないから直列つなぎがいいと思います。

　これまでの学習を活用しながら、電磁石に流れる電流の大きさと、磁力の関係を見ていこうとする姿が見られました。子どもたちとコイルの巻き数や電流の大きさを「条件制御」しながら実験計画を立てて、実際に実験をしました。

Ｃ：やっぱり２００回３００回は成功した！

Ｃ：５回中４回成功したよ。やっぱり磁力が強いね。

Ｃ：乾電池２個ってどうやってつなげるんだっけ。

Ｃ：直列だよ。

　直列つなぎが正しくできず、電流が流れない困りごとにぶつかりながらも、検証していくペアもたくさん見られました。そんな中、準備したコイルの数の関係で、自分たちでコイルの巻き数を自由に変えたいと思うペアが現れました。

Ｃ：先生、調べたい巻き数があるんですけど。

Ｔ：巻き数変えたいなら、今あるものから巻きなおしていいですよ。

Ｃ：１００回じゃむりだったんで、１５０回とか。

Ｔ：どうして１５０回なの？

Ｃ：１００回で全部無理だったから、２００回はいけたから、その中間の１５０回はどうなのかを調べたくなりました。

Ｔ：確かめてみていいですよ。

Ｃ：やったー。

（１５０回巻きで挑戦）

Ｃ：乾電池一個では…。だめだ。じゃあ２個直列で行くぞ！

Ｃ：あ～おしい。いや、いった！いけた！乾電池２個でいける！

　このように、自分たちの結果を分析して、１００回、２００回、３００回巻きの中間を探っていこうとする子どもの姿が見られました。今回は、あえて全体に広げて共有することはせず、自然と子どもたちが最適な条件について、徐々に検討をつけて探っていけるようにしました。

　電磁石の磁力をアップさせるために、コイルの巻き数や電流の大きさに気づいた子どもたち。

　次回は、３ｒｄステージであえて磁力を弱くしていくステージに挑戦していきます！