令和５年度
科目名

単位数

標準単位数

対象学科・コース・類型・系列

対象学年・組

必修・選択

使用する教科書

2

2～４

機械科

2年1組

必修

実教出版「機械設計１」

機械設計

特記事項

シラバス

※標準単位数を下回る場合の理由とその対応策等、必要に応じて記載する欄とする
1．「機械」の概念を理解させ，設計するための基礎となる力学・材料力学・機構学の基礎的な事項を理解させる。
2．機械の構成と基本的な機械要素・装置および振動などの現象についての基礎的な知識と関連する技術を身に付けさせる。
3．簡単な設計・計算の方法を学習し，コンピュータ援用による設計の知識を踏まえて，安全で安心な器具，機械などを創造的，合理的に設計する能力と協働的に科目目標取り組む態度を育てる。
4．機械設計に関する課題の発見と解決や工業技術の進展に対応する力を，実践的・体験的な学習活動を通して身に付けさせる。

評価の観点

知識・技術

思考・判断・表現

主体的に取り組む態度

機械設計の各分野について，基礎的な知識と機械設計に関する課題を発見し，倫理観を踏まえた思

機械設計に関する諸事象について関心をもち，社会の技術を体系的・系統的に身に付け，社会環境に考・判断力に基づいて，合理的かつ創造的に課題につい 改善・向上を目指して，自ら学び，工業の発展に主体適した機械設計の意義や役割を理解している。て考え，その成果を的確に表現する力を身に付ける的・協働的な態度および創造的・実践的な態度を身に付けようとしている。

年間指導計画表
月予定 実施

指導項目

時数 時数
第1章
1.

機械と設計

機械のしくみ指導内容（教科書）
・機械の定義を理解させ，機械，器具，構造物の違いや評価の観点
知

思態

〇〇

○

機械のなりたちを考察させる。
・機械のなりたちやしくみを構成部品・機構・制御方
・社会における機械の重要性を認識させる。

4

２．機械設計○1.

機械に働く力と仕事

機械に働く力5・機械の定義を理解し，機械がさ ・機械とはどのようなものか，機 ・機械に関心をもち，機械の定義,てできていることを理解してい考察し，機械か否かを総合的に判 素を探究しようとしている。

る。

断している。

※年度末のＰＤＣ
Ａサイクルのため○・設計の進めかたを理解し，新技 ・生産における設計の役割や設計 ・機械設計に関心をもち，設計のとを認識させる。

術の活用やよい機械について理解 の各段階の内容について考えてい 進めかたやよい機械の条件を探究

・コンピュータやインターネットを利用することで，設している。

る。

し，設計の基本を理解し，意欲的計業務の効率化になっていることを理解させる。

設計の要点を理解し，これからの に取り組もうとしている。

・よい機械は設計者の創造性と経験によることを理解さ学習にいかすことについて考えてせ良い機械の条件を考察させる。
・機械部品にはつねに何らかの力が働いていることを理〇○○解させ，機械設計で，力や運動・仕事や動力を扱う意義
・力の大きさや向き，力の合成・分解，力のつり合いな・

振り返り
主体的に取り組む態度○

ント・偶力・重心を求める方法を の流れを考えることができ，力を をもち，どのように設計に役立て○○

理解し，それぞれの方法で結果を 数学的にとらえ数式で適切に表現 るかを探究し，理解しようとすどについて解析の手法を学習させる。
・力のモーメントと偶力の意味，その大きさの計算法にいる。
・作図や計算で力を合成・分解す ・力を合成・分解する方法，力の ・機械に働く力の工学的意義や物る方法，計算によって力のモーメ 働きやつり合い，重心の求めかた 体に動きを与える力について関心を考察させる。

４

思考・判断・表現

・製品ができるまでの流れを理解させ，設計が仕様→総合→解析→評価→(最適化)→設計解の流れで行われるこ

第2章

知識・技術

まざまな機構や要素を組み合わせ 械の定義・なりたち・動きなどを 機械のしくみ,機械の機構，機械要○

法，機械要素の面から理解させる。

4

評価規準・評価方法導き出すことができる。

する力を身に付けている。

る。

○

ついて理解させる。

92

運動・重心の意味とその求めかたを理解させる。

○○

・速度と加速度の意味や計算のしかたを理解させる。

○○

・回転運動における周速度・角速度，回転速度，向心加○○・直線運動や回転運動の速度・加 。直線運動や回転運動の速度・加 ・運動によってどのような力が作速度の計算法を理解している。

速度の意味とその計算のしかたを理解させる。
・具体的事例を通して，事象の計算ができるようにすをふまえて踏まえて考察し，運動 を探究し，理解しようとしてい○○○によって起きる現象を考え，判る。
3.

力と運動の法則・運動の三法則，運動量保存の法則を理解させる。

速度の計算をモータなどの具体例 用するか，力によって起きる運動る。

断・表現する力を身に付けてい〇〇○

・運動の法則や運動量に関する基 る。
・運動と力の関係を運動の法則を ・運動の種類や法則に関心をも礎知識を理解し，運動する物体と 使って探究し，計算過程を説明す ち，物理との関連に留意しながら

4.

仕事と動力・仕事の定義，道具や機械の仕事の原理，仕事のもとに○なるエネルギー，仕事の時間に対する割合である動力に8・エネルギーと仕事，動力の表しかた・計算法を理解さ運動の三法則を理解しようとして付けている。

いる。

・仕事の概念や原理，エネルギー ・仕事や動力，仕事の原理をて・機械の仕事や動力に関心をもと動力について理解し，それらの こ・輪軸・滑車・斜面などの道具 ち，エネルギーと生活のかかわりついて理解させる。

6

力の関係を計算で示す能力を身に る力を身に付けている。

計算法を身に付けている。エネル やさまざまな機械の具体例を考察 や仕事の原理を探究し，理解しよ○○

ギー保存の法則を理解している。 でき，計算の過程や結果を表現す うとしている。

せ，それらの関係を理解させる。
・てこ・輪軸・滑車・斜面の具体例を踏まえて，仕事のる力を身に付けている。
○○

原理を理解させる。
５．摩擦と機械の効率

・機械に働く摩擦の種類と性質について考察させ，その○○・摩擦による損失と機械効率について考察させ，計算方

○

○

材料の強さ

法を理解させる。
・材料の機械的性質を学ぶ意義を理解させる。

○

材料に加わる荷重・荷重に関する用語と分類について理解させる。

○・摩擦の性質や滑り摩擦と転がり ・摩擦が機械に及ぼす影響につい ・摩擦と機械の効率の関係に関心計算法を理解させる。

第3章
1.

摩擦を理解し，摩擦の計算法を身 て探求し，機械の効率が摩擦に左 をもち，摩擦を小さくするくふう○に付けている。機械の効率の概念 右されることを表現する力を身に や摩擦の利用について探究し，理〇と現状を理解している。
付けている。
解しようとしている。
・材料に加わる荷重を正しく分類 ・荷重を作用のしかたや加わる速 ・材料に加わる荷重の種類を知することができ，関連する用語を さによって分類する力を身に付け り，身近な実例とその現象を探究正しく理解している。ている。

しようとする態度を身に付けている。

752.

引張・圧縮荷重・応力とひずみの関係を考察させ，応力-ひずみ線図とそ

○○

○

○

○

○

○の内容を理解させる。
・応力の単位，引張・圧縮応力やひずみの意味，その計応力，ひずみ，縦弾性係数の関る。

3.

せん断荷重る。
○〇〇

みを対比して理解させる。
・せん断は，材料のずれに対する抵抗であることを理解

9

温度変化による影響

7

・せん断応力，せん断ひずみ，横 ・横弾性係数をせん断応力とせん ・せん断荷重の特質を考察し，せ弾性係数の関係を理解し，横弾性 断ひずみを使って説明する力を身 ん断応力とせん断ひずみ，横弾性○させる。
4.

でき，応力とひずみの関係を計算 り，縦弾性係数を理解しようとしにより表現する力を身に付けてい ている。

例定数が材質によって一定であること，縦弾性係数を理解させる。
・せん断応力とせん断ひずみは，既習の垂直応力とひず線図，弾性限度・比例限度・降伏 ずみの違いを理解し，応力とひず係，応力-ひずみ線図を理解してい 点・耐力・引張強さなどの説明が みの関係を知ろうとする意欲があ算法を理解させる。
・荷重と変形量の比例関係を確認し，応力とひずみの比・応力を適切な単位で表現でき， ・応力－ひずみ線図，荷重－変形 ・荷重と応力の違い，変形量とひ・横弾性係数は縦弾性係数を踏まえて理解させる。

○・材料は，温度変化によって伸び縮みし，それがさまた○○係数と縦弾性係数の違いを理解し に付けている。

係数について理解しようとしていている。

る。

・熱応力と縦弾性係数・線膨張係 ・熱応力の原理を理解し，線膨張 ・熱応力に関心をもち，熱応力のげられたとき熱応力が生じることと，その特徴を理解さ数・温度差の関係を理解し，熱応 係数と関連付けて熱応力を考える 発生するしくみを考察しようとしせる。

力が材料の長さや太さには無関係 力を身に付けている。ている。

であることなどを理解している。
材料の熱による伸び・縮みを計算し，熱応力を求めることができる。
５．材料の破壊・使用応力と許容応力を理解し，許容応力を定める場合○○

・材料の破壊について基礎的な内 ・破壊の原因を理解し，破壊が発 ・機械や構造物を構成する部材のは，荷重の種類・材料に応じた基準強さをもとにするこ容を理解し，材料の機械的性質と 生しない方策を考え，許容応力と 変形や破壊に関心をもち，破壊のとを理解させる。

関連させて，許容応力や安全率を 安全率の関係から部材の寸法を求 原因や対策について探究し，理解計算することができる。

める力を身に付けている。

しようとしている。の点検記入欄

月

予定 実施

指導項目

時数 時数

指導内容（教科書）

評価の観点
知

6.

はりの曲げ・・はりに生ずるせん断力と曲げモーメントを理解させ思・せん断力図と曲げモーメント図のつくりかたと断面二知識・技術

態〇

・はりに生じるせん断力と曲げる。

９

評価規準・評価方法

振り返り

思考・判断・表現

主体的に取り組む態度

・曲げ応力，断面二次モーメン

・曲げを受ける機械や構造物の部

モーメント・曲げ応力を求める方 ト，断面係数の関係式より，適切 材の強さに関心をもち，はりに生○〇○

次モーメントと断面係数の計算方法を習得させる。

法を理解し，せん断力図と曲げなはりについて考える力を身に付 じる応力や変形について探究し，モーメント図を描くことができけている。

・る。はりの断面形状・寸法に応じ10た，たわみを計算できる。断面二10実例について考察しようとしている。

次モーメントの定義と曲げモーメ・ントの関係を理解している。
７．ねじり

11・ねじりがせん断であることを理解させる。断面二次極○○○モーメントと極断面係数の計算方法を習得させる。

・断面二次極モーメントと極断面 ・ねじりがせん断作用であること ・軸が回転動力を伝達するとき，係数の概念を理解し，ねじりを受 を理解し，曲げの場合と同様に考 どんな力が働くかを推測したり，ける軸のせん断応力やねじり応える力を身に付けている。

力，ねじれ角の計算ができる。
８．座屈

第4章

・細長い部材に圧縮力が加わるとき曲折して破壊するこ〇○

究し，理解しようとしている。

・・細長い部材に圧縮力が加わる ・細長い部材（柱）に圧縮力が加 ・柱に発生する座屈に関心をもとがあることを理解させ，それを防ぐ断面形状を考えさとき曲折して破壊することがある わるとき曲折して破壊する現象や ち，原因や対策について探究しよせる。

ことを理解させ，それを防ぐ断面 原因を理解し，座屈を防ぐ柱の形 うとしている。

安全・環境と設計

1．安全・安心と設計軸に生じる応力や変形について探形状を考えさせる。
・信頼性とメンテナンスの関わりについて理解させる。

○○状を考えている。

・信頼性や安全性を高めるため， ・安全で安心な製品を設計するた ・機械の安全に関心をもち，安全・信頼性，安全性，利用者のそれぞれに配慮した設計に広い視野に立った幅広い知識や設 めに，高い信頼性・信頼度が重要 で安心な製品を設計する知識や設ついて理解させ，具体的事例を通して考察させる。

○○

計法を理解し，それを製品設計に であることを考えている。身近な 計法を理解し，探究しようとして活用できる基礎的な力を身に付け 具体例を示して，信頼性や安全性 いる。また，利用者に配慮した設ている。

・技術者に倫理観が求められる理由を製品が社会に及ぼ
2.

倫理観を踏まえた設計

す影響の視点等から具体的事例をもとに考察させる。

○○を高める方法について考えてい計の必要性を理解し，その方法をる。

探究しようとしている。

・設計にたずさわる技術者には， ・製品が社会に及ぼす影響につい ・技術者が良心に基づいて設計・
高度な倫理観とすぐれた知識や技 て，実際に起きている事例を通し 製作することが技術者倫理である

11

術が求められていることを理解し て技術者倫理の視点から考えてい ことを理解しようとしている。

8

・地球上の資源には，かぎりがあることを理解させる。て，その考えかたを身に付けてい る。

・環境に配慮した設計として，資源再利用の観点から製３．環境に配慮した設計品の製造から廃棄までのライフサイクルを把握させる。

る。
○○

○

○

○

・環境技術を活用した製造に関心をもたせ，それらの技・実際の製品の中に活かされてい ・製品全体のライフサイクルを視 ・資源やエネルギーの有限性を正る環境負荷への配慮やライフサイ 野に入れ，循環型社会，エネル術について考察させる。
・具体例を提示するなどして，ねじの種類と各部の名しく理解し，環境への負荷を最小クル設計の考えかたを理解してい ギーの有効利用，環境の保全を理 にする設計上の知識や方法を探究る。

称，各種のねじの特徴を把握させ，用途を理解させる。

解し，廃棄物を少なくする設計に し，理解しようとしている。
ついて考えている。

・ねじの山がどのようにつくられているかを考察させ，○○ねじの基本について理解させる。
第5章
1.

ねじ

○

○

し，リード，リード角，ピッチ， に応じてどのようなねじを使用し や種類・用途について探究し，理○2.

・ねじの基本・種類・用途を理解 ・ねじの山の特徴を理解し，用途 ・ねじに関心をもち，ねじの構造

ねじの用途と種類ねじに働く力と強さ

・既習の力学の発展的学習として，ねじを斜面に対比し〇〇○○ねじの条数の関係を理解していたらよいかを判断し，規格からね 解しようとしている。

○る。

じを選択する力を身に付けてい○・ねじの原理を理解し，ねじに働 ・ねじの使用状況を判断して，ボ ・ねじが受ける荷重や，ねじりをて理解させる。
・ねじの締付けトルクの計算法やボルトに働く力の種類

12

く力からボルトの大きさの算出， ルトの大きさを決めることがでに応じた，ボルトの大きさの計算法を理解させる。

6

使用するときの留意点を身に付け いて考える力を身に付けている。 て理解しようとしている。

・ねじのはめあい長さの決めかたについて理解させる。

第6章
1.

軸・軸継手

軸・いろいろの種類の軸が用途を考慮して用いられている○○○げを考察し，適切な方法で軸の直 軸が受ける荷重や断面形状を考慮 働く力，軸の変形，強度・剛性な
○

○

○

○

○

規格寸法の選択方法を修得させる。
2．キー・スプライン

12・・キー・スプライン・セレーション・ピン・フリクショている。

・軸に作用する動力，ねじり，曲 ・軸設計上の留意事項を踏まえ， ・軸の種類と特徴を認識し，軸にことを理解させる。
・動力伝達のための軸の計算方法を知り，適切な材質・径を求め，規格から軸を選択でき して軸径の求めかたを考える力を どを理解しようとしている。
る知識を身に付けている。

身に付けている。

・キーやスプラインの種類と用途 ・キーに加わる荷重の計算をもと ・第3章のせん断荷重との関わりンジョイントなどの構造・用途について理解させ，軸とを理解し，軸の径に応じたキーの に規格から選択することができ回転部分の締結にあたって適切な選択ができるようにさ寸法をJIS規格から選定することが る。スプラインなどの使用方法や の選定に関心をもとうとしていせる。

できる。

8

用途を考える力を身に付けていを認識し，軸に対応するキーなどる。

る。
3.

１

受けるねじの強さに関心をもち，適切なねじの選択ができ，実際に き，はめあい長さや緩み止めにつ 荷重に耐えるボルトの太さについ軸継手

・軸継手の種類や特徴を把握させ，フランジ形たわみ軸○○○継手の寸法の求めかたを理解させる。
・クラッチの特性を理解させる。

・軸継手の役目・種類・特徴を理 ・軸継手の必要性と軸を一直線に ・軸継手やクラッチに関心をも解し,フランジ形たわみ軸継手の寸 保つためのくふうを考察できる。 ち，その役目や種類・特徴を探究○法を計算で求め，規格から選択で 軸継手の用途と伝達する力を考きる。

し，理解しようとしている。

え，大きさを規格から選択する力を身に付けている。

第7章
1.

軸受・潤滑

軸受の種類

2．滑り軸受・軸受の役目を把握させ，その種類・構造・特徴を理解

○

○させる。
・滑り軸受の種類・特徴を把握させ，ラジアル軸受の設・軸受の特徴を理解し，分類する ・用途を考えてどのような軸受を ・軸受に関心をもち，その分類・ことができる。

○使用したらよいかを判断する力を 特徴について探究し，理解しよう身に付けている。としている。
・滑り軸受の役目・種類・構造・ ・滑り軸受の種類・構造・特徴や ・滑り軸受に関心をもち，その役〇計，計算の進めかたについて理解させる。

特徴を理解し，軸受の大きさを選 設計法について考察する力を身に 目・種類・構造・特徴や重要性を択する方法や適切な材質を選ぶた 付けている。

認識し，設計のしかたについて探めの知識を身に付け，ラジアル軸究し，理解しようとしている。

受のジャーナルを計算で求めるこ28とができる。
3.

転がり軸受・転がり軸受の重要性を把握させ，その種類と特徴を理○○・転がり軸受の役目・種類・構解させる。
・転がり軸受の選定方法について理解させる。
4.

潤

滑・潤滑法と潤滑剤の特徴を理解させ，使用方法を考えさ・転がり軸受の種類・構造・特徴 ・転がり軸受に関心をもち，その造・特徴や設計法を理解し，使用 や設計法について考察でき，規格 役目・種類・構造・特徴や重要性
○〇

せる。

○

○

条件に基づいて転がり軸受を計算 から選択する力を身に付けていや油溝について理解し，潤滑剤を 潤滑法・潤滑剤がよいかを考察す ろな潤滑法を理解しようとしてい特質に応じて使い分けができる知 る力を身に付けている。

3を認識し，設計のしかたについてで求めることができる。
る。
探究し，理解しようとしている。
・潤滑のしくみ，潤滑方法，油穴 ・潤滑の目的によってどのような ・潤滑の重要性を認識し，いろい2る。

識を身に付けている。
5.

密封装置・密封装置の役割や種類・特徴を理解させる。

○

・密封装置の役目・種類・構造・ ・軸と軸受の状況や密封の目的を ・密封装置の種類と特徴，重要性特徴や，密封装置の必要性を理解 判断して，適切な種類・構造の密 を認識し，理解しようとしていしている。

計75

封装置を考えている。

る。