1この時間のねらい
発電のしかたには、それぞれ出せる量・変わりやすさ・止まる条件があること。だから「どれが一番いいか」ではなく「何を、どれだけ、どう組み合わせるか」という問いになると気づく。
教科書は、発電方法の長所と短所を表で比べます。この時間はその表を自分の手で作る時間です。数字は覚えるものではなく、確かめるものになります。
2学習指導要領とのつながり
中学校学習指導要領（平成29年告示）理科 第1分野「科学技術と人間」。教科書では次の位置にあたります。
- 第2節「エネルギー資源の利用」（3時間）― 今後、エネルギー資源をどう利用していけばよいか考える
- 技術・家庭 技術分野「電気をつくるしくみ」「さまざまな発電方法」とも関連します
3使う数字
| 発電のしかた | 出せる電気 | 家（1,000W）に直すと | 変わるところ・止まる条件 |
|---|---|---|---|
| 太陽光発電機 | 1,000 W | 1 軒 | 雨の日は 200 W（5分の1） |
| 発展型太陽光発電機 | 6,000 W | 6 軒 | 同じく雨に弱い |
| 風力発電機 | 1,200〜9,600 W | 1.2〜9.6 軒 | 建てる高さで8倍変わる。風でもゆれる（0.5〜1.2倍） |
| 水力発電機（水車） | 最大 450 W | 0.45 軒 | 水の勢いで変わる |
| 原子力発電所（沸騰水型） | 320,000 W | 320 軒 | 燃料1つで約6分。廃棄物が5たまると止まる |
| 非常用ディーゼル発電機 | 2,400 W | 2.4 軒 | 非常時だけ。ポンプを動かすための備え |
数字の出どころ すべてアドオンの設定そのままです。1軒＝10A契約＝1,000Wは実際の電気の契約と同じ換算です。ゲームの版によって、数字が変わることがあります。授業の前に、お使いの版で確かめてください。
4準備するもの
- 1人1台の端末とマインクラフト、アドオン「エネクラ」（無料）― enecra.jp
- 大型提示装置
- 「まち」のワールド（家が20〜30軒ある状態）。無ければ平地に家を置いた簡単なもので足ります
原子力発電所はビルダーブロックで一瞬で建ちます。手で積む必要はありません。授業では「建てる」より「建てたあとに何が起きるか」に時間を使ってください。
5展開（50分）
つかむ6分
学習活動
まちを歩いて、家が何軒あるか数える。・「20軒ある」
・「じゃあ20,000W いるのか」
必要な量を黒板に書く。
教師の指導・援助
まず必要量を確定させる。ここが決まらないと比較が始まらない。数えるところは省かない――自分で出した数字だから、あとの判断が自分のものになる。問題4分
学習活動
学習課題をつかむ。教師の指導・援助
板書：20,000Wを、どの発電でまかなうか。理由も言えるようにしよう。調べる
（活動1）14分
（活動1）14分
学習活動
班ごとに発電機を建てて、1つあたりの出力を画面で読む。表を自分で埋める。・太陽光は1,000W。20枚いる
・原子力は320,000W。1基でおつりがくる
・水車は450W。45台必要
教師の指導・援助
「原子力だけでいい」という声が必ず出る。そこで止めない。次の活動でその判断が揺れるようにする。ゆさぶる
（活動2）12分
（活動2）12分
学習活動
2つの出来事を起こして、もう一度考える。①雨を降らせる（太陽光 1,000→200W）
②原子炉を動かし続ける（廃棄物が5たまって停止する。止めたあとも冷やし続ける必要がある）
教師の指導・援助
①は /weather rain、戻すのは /weather clear。②は燃料を入れて放っておけば起きる。止まった瞬間、まちのあかりが消えるのを全員で見る。
考える9分
学習活動
組み合わせを考えて、班で1つ決める。・「原子力＋太陽光。雨の日は原子力が支える」
・「風力を高い所に建てる。でも8倍変わるのは不安」
・「廃棄物の行き先を先に決めておかないと止まる」
教師の指導・援助
正解は出さない。「なぜそれを選んだか」を必ず言わせる。「1つで足りる」から「組み合わせる」へ、判断が動いたことを取り上げる。
まとめる5分
学習活動
分かったことを書く。・発電のしかたには、量・変わりやすさ・止まる条件がある
・1つだけに頼ると、その弱点がまちごと止める
・だから組み合わせて使っている
教師の指導・援助
板書：エネルギー資源を選ぶとは、長所を選ぶことではなく、短所をどう補い合わせるかを決めること。発展（時間があれば）：使い終えた燃料はどこへ行くのか。エネクラでは再処理工場まで作ってあります。「出したものの行き先まで含めて考える」ところまで進められます。
6評価
| 観点 | 評価規準 |
|---|---|
| 知識・技能 | 発電方法ごとに出力・変動・停止条件が異なることを、具体的な数値をもとに理解している。 |
| 思考・判断・表現 | 必要量に対して発電方法を選び、その理由を出力・変動・停止条件の3つの面から説明している。 |
| 主体的に学習に取り組む態度 | 自分の選択を、条件が変わったときに見直そうとしている。 |
7この授業で気をつけていること
エネクラは、うまくいくところだけを作っていません。原子力は廃棄物が溜まれば止まり、止めたあとも冷やし続ける必要があり、非常時の備えも要ります。太陽光は雨で5分の1になります。
どの発電を推すことも、否定することもしません。教材の中身の決定権は当社が持っていますので、特定の立場に寄せた改変は行いません。賛否のあるテーマは、両方の立場を体験できる形で扱います。
8うまくいかないときは
- 原子力が動かない 燃料を装填し、主制御盤で起動すると制御棒が抜けます。水位が下がると自動で止まります。
- タービンが回らない 主蒸気管が炉とタービンをつないでいるか見てください。1か所でも切れていると蒸気が届きません。
- 発電しているのにあかりがつかない ケーブルが途中で切れています。切れている所を探すこと自体が学習になります。
- それでも動かないときは hello@ukabu.world までご連絡ください。