定義なき概念を学ぶのはなぜか？電流・電圧の授業に感じたモヤモヤの正体（オームの法則実験メモ）
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
「電流って何？」「電圧って何？」
中学2年生の理科で、電流と電圧の関係を調べる実験があります。でもよく考えると、電流も電圧もちゃんと定義されないまま、いきなり「その関係を調べなさい」と言われているのです。これ、おかしくないか？とモヤモヤしていた方、実は私もそうでした。でも、歴史をさかのぼってみると、このモヤモヤがすっと晴れていくのです。
電圧は「痛み」で測っていた時代があった
18世紀、電気の研究が始まったころ、科学者たちには電圧を測る道具がありませんでした。では何を基準にしていたかというと、18世紀の科学者たちは、感電のショックの強さで電気の大小を感覚的に把握していた時代があった。「よくわからないけれど、強い・弱いはわかる」という感覚から出発して、少しずつ定義を精密にしていったのです。
電圧の単位「ボルト（V）」の名前のもとになったアレッサンドロ・ボルタも、最初から厳密な定義を持って研究していたわけではありません。実験と感覚の積み重ねの中から、概念が育っていきました。
中１の「力」も、実は定義があいまいなまま学ぶ
中学1年生で「力」を学びます。1Nはどのくらいの力か、手で感じてみよう、という学習です。しかし、力とは何かを厳密に定義するとなると、これはなかなか難しい。物理学的にはF=ma（運動方程式）によって定義されるのですが、中学1年生の段階でそこまで踏み込むことはしません。まず感覚で「このくらいが1N」「このくらいが2N」とつかんでから、関係性へと進んでいく。それが中学理科の設計です。電流と電圧も、まったく同じ構造になっています。
「定義が先」ではなく「感覚が先」という科学の本質
実は、これは中学理科の不備ではなく、科学そのものの進み方に忠実な学び方なのです。科学の歴史を見ると、厳密な定義が先にあって実験が後からついてきた、というケースはほとんどありません。多くの場合、先に現象があり、感覚的な理解があり、そこから少しずつ概念が洗練されていきます。「熱いものと冷たいものがある」という感覚から温度の概念が生まれ、「重いものと軽いものがある」という感覚から質量の定義が生まれてきました。電流も電圧も同じです。「何かが流れている」「その流れを押し出す何かがある」という感覚的なイメージから出発して、オームの法則という美しい関係性を発見する。その順番は、科学者たちが実際に歩んできた道と重なっています。
モヤモヤは「正直な感覚」のしるし
「定義もないままに関係を調べるのはおかしい」と感じたあなたのモヤモヤは、実はとても鋭い科学的センスのあらわれです。定義なき概念を扱うことへの違和感は、科学者も歴史の中で何度も感じてきました。ただ、そのモヤモヤを抱えたまま実験に向かうことが、じつは深い学びへの入り口になります。「これって本当は何を測っているんだろう？」という問いを持ちながら実験すると、数字の向こうに見えてくるものが変わってきます。
電流と電圧の定義が完全にわからなくても、「電圧を上げると電流が増える」という関係はしっかりと実験で確かめられる。その関係性の美しさを先に味わってから、定義の深みへと進んでいく。
お問い合わせ・ご依頼について
科学の不思議やおもしろさをもっと身近に！自宅でできる楽しい科学実験や、そのコツをわかりやすくまとめています。いろいろ検索してみてください！
・科学のネタ帳の内容が本になりました。詳しくはこちら
・運営者の桑子研についてはこちら
・各種ご依頼（執筆・講演・実験教室・TV監修・出演など）はこちら
・記事の更新情報はXで配信中！
科学のネタチャンネルでは実験動画を配信中！
６月のイチオシ実験！
レモンやオレンジで風船を割ろう！インパクトが抜群のリモネン風船の実験
テレビ番組監修・イベント等のお知らせ
- ６月３日（水）20:30〜 「
バカリズムのちょっとバカりハカってみた！」（テレビ東京）を科学監修・出演します。テーマは「 そばの出前は何人前まで運べるのか、限界を測ってみた」です。 - ６月４日(木) 7:00〜 「THE突破ファイル」（日本テレビ）について科学監修しました。
- 6月14日（日） 千葉大学インスタレーション「探究」にて講師を務めます
- 6月26日（金） 公開研究会「脱作業化！デジタル化と段階的指導で実現する オームの法則の探究」
- ６月28日（日） ダビンチマスターズ＠昭和女子
- 7月18日（土） 教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
書籍のお知らせ
- 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。
各種SNS（更新情報をお届け！）
X(Twitter)／instagram／Facebook（日本語）
Explore
- 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
- 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
- Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
- 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
- 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
- About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
- お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。
