2023年より、資源・エネルギー・環境教育の推進に深く関わってきました。
この分野への興味を抱き、暇を見つけては関連する書籍を読み、研究を重ねています。
同じ関心を持つ仲間たちと立ち上げた研究会では、教育における資源・エネルギー・環境問題の扱いについて積極的に議論を交わしています。
この不定期連載では、中学校及び高校での資源・エネルギー・環境に関する教育内容をご紹介します。

エネルギーの種類

中学校３年の理科の教科書には次のエネルギーが紹介されています。

• 運動エネルギー：運動する物体がもつエネルギー

• 位置エネルギー：高いところにある物体がもつエネルギー

• 電気エネルギー：電気がもつエネルギー

• 熱エネルギー：熱がもつエネルギー

• 弾性エネルギー：変形した物体がもつエネルギー

• 音エネルギー：音がもつエネルギー

• 光エネルギー：光がもつエネルギー

• 化学エネルギー：物質がもつエネルギー

• 核エネルギー：原子核がもつエネルギー

※運動エネルギーと位置エネルギーを合わせて力学的エネルギーと呼びます。

以前の記事で運動エネルギーと位置エネルギーについて述べましたが、他のエネルギーも、下の画像に示した例のように、仕事をして他のエネルギーに変換されます。

エネルギーの変換

エネルギーは変換されても、その総量は変わらず、常に一定を保ちます。
これはエネルギー保存の法則として知られています。
中学校３年の理科の教科書では、自然界と日常生活におけるエネルギー変換の事例を一体化して図にまとめています。この記事では、その図を次の３つの画像に分解して説明しています。

しかし、元のエネルギーが目的とするエネルギーへ完全に変換されるわけではありません。
熱や音など、利用目的外のエネルギーロスも発生します。
先にエネルギー保存の法則について述べましたが、元のエネルギーの量は、目的とするエネルギーに変換された量と、目的外のエネルギーロスの合計と等しくなります。
元のエネルギーから目的のエネルギーへの変換された割合を変換効率と呼びます。

資源・エネルギー・環境教育を実践する上で、エネルギーの変換は最も重要なテーマの一つです。
現行の学習指導要領では、中学校３年生でその全体像を学ぶことになっていますが、１・２年生の段階から資源とエネルギーの流れを意識して授業を進めることで、資源・エネルギー・環境教育がよりスムーズに行われると考えられます。

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