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40• .,‑ 20
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① ② ③ ④
回答番号
4.気持ち懇いのでやりたくない
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10
。
① ② ③ ④
回答番号
解剖,観察における支援をよりよいものにしていく必要がある。課題としたい。また
4
にみられる ように,解剖実験に興味・関心を示す生徒が多い一方で,生々しさに対する抵抗感があることも事実 である。今回は食材として用いられるニワトリの心臓を用いたが,このような工夫をしてもいくらか の抵抗は残るようである。自由記述では「最初は気持ち悪かったけれど,慣れたら心臓の内部の様子 が詳しく分かつたのでよかった」のように,最初は気持ち悪かったが,慣れるとそうでもないという 感想が多かった。また以外に硬くて切りづらかったJ,r
触ってみると,ぶにぶにしてて気持ちよ かったjなど,図とか写真では伝わることのない感触について記述している生徒が多かったのは一つ の収穫である。7.成果と課題
心臓を解剖し,構造を詳しく観察することで心臓の血液を循環させるポンプとしての心臓の働きを より深く理解することができた。
視覚や聴覚からの情報だけでなく,触覚,嘆覚からの情報もとりいれ,総合的に判断する姿勢を育 てることができた。
実際の構造は複雑なので,模式図等との対比において適切な支援をしていく必要がある。
解剖教材にたいする抵抗感は根強い。ただ,食わず嫌いの面もあるので,最初の抵抗感をうまく取 り除く工夫が必要である。
l
l サイエンス m ( 教科の単元開発)理科②(選択理科) l I
第3学 年 全3時間 単元名(題材名)
I
ミヨウバンの結晶作り概 要 │ミョウパンの結晶作りを通して,物質の理解を深めるとともに科学の方法を修得する。
ねらい │ミョウパンの結晶を作ったり観察したりして,自然の面白さ,不思議さを感じるととも に,実験の改善と工夫を行うことにより,目的の結晶の成長を目指す。その過程で,実 験器具の使用法,観察,測定,実験条件の記録と分析等の理科の基礎技能を習得する。
題材設定│ミョウパンの結晶は簡単に作成で、きるが,実験条件によって形,大きさ,透明度等に違 の理由 │し、が見られる。実験条件は温度,濃度をはじめとして多様な組み合わせが考えられ,記
録と分析の上に創意工夫を加えることによって種々の結晶を得ることができる。
また, ミョウパンは弱酸性で取り扱い,後始末においても他の物質に比較して容易であ る。
評価の観│ア.関心・意欲・態度 結晶の生成法の探究に興味をもち,意欲的に取り組む。
点および│イ.思考・判断 生じた結晶と実験条件との検討から,実験法を更に工夫できる。
その趣旨│ウ.観察・実験の技能・表現 実験条件,結晶の特徴を正確に記録し,活用できる。
エ.知識・理解 結晶生成の原理を理解する。
探究的な学習であるから,積極的に試行錯誤する意欲と態度,さらにそれを裏付ける科 学的な知識・技能・発想、を評価する。
学習指導│溶解や再結晶の定性的な扱いは学習指導要領の枠内であるが,溶解度を数量的に扱った 要領との│り, ミョウパンの化学式や溶液中に存在するイオンを扱うのは枠外である。
関係 │実験器具の操作方法は中学校理科で扱うものである。
単 元 計 画 ( 実 施 時 間 : 全3時 間 ) 題目(配当時間)
(1時間目〉
学 習 内 容
│
指 導 上 の 留 意 点 導入 探究活動の説明再結晶の理論 │溶解と再結晶 (20分)
I
溶解度方法の説明 (10分) 実験1 (30分)
(2時間目〉
飽和・不飽和 ミョウパンの化学式 結晶成長の方法 種結晶作り
飽和溶液の調製と保管 記録
観察と考察 │種結晶の観察と選別 (10分)
全体の見通しを与える。
既習の知識とリンクさせる。
発展的内容については,無理のない範 囲で触れる。
実験方法の紹介
試行錯誤的に行うが,記録をとること が大切である。
温度,溶質の質量など。
(1時間目)に調製した溶液の中に小さ な結晶ができているので,種結晶として 適したものを選別する。
実験2 (40分)
I
実験方法の検討と改善 │種結晶の出来具合から,実験方法につ(3時間目〉
観察と考察 (20分) まとめ (30分)
‑どのような条件がいいのかこれま│いて考える。
での結果から考える。
‑仮説の設定 飽和溶液の調製と保管
結晶の観察 実験条件の検討
まとめと考察(レポート作成)
・目的
・研究経過
・研究計画と仮説 .方法
・実験結果
・考察と反省
種結晶を吊り下げて発泡ポリスチレン の容器で徐冷する。
成長した結晶を観察するとともに,実 験条件について検討する。
探究の過程と成果をレポートにする。
雛形を示す。
││サイエンス m ( 教科の単元開発) 理 科 ③ ( 1 分野) │ I
第3学 年 全3時間 単元名(題材名)
I
化学変化における熱の出入りー「発熱反応と吸熱反応J発熱反応と吸熱反応の実験を通じて,化学反応には熱の出入りが伴うことを学ぶ。
概 要 │ここでは,実験・観察を行い,発熱反応や吸熱反応のしくみや原理を理解し,自分たちで創 意工夫して自作のカイロや寒剤を作ることによって,化学反応と熱の出入りについて興味・
関心を高める取り組みを行った。
反応熱を利用した身近な商品を題材として取り上げ,そのしくみを調べることにより,発熱 ねらい │反応や吸熱反応のしくみを科学的に探求する力を養う。さらに,混合寒剤の性質を利用した 簡易冷却材の作成を行うために,混合寒剤の組み合わせや量を変えて実験を行い,最も長時 間冷却効果が持続する寒剤の作成を目指す。このような探究的な実験を通じて,実験器具の 使用法に習熟し,実験・観察・測定の技術の習得を目指す。ここでは,結果の考察を通じて 科学的思考力を養い,あわせて,反応熱をエネルギーとしてとらえることができるようにな ることをねらいとする。
反応熱を利用した身近な商品として,携帯用カイロや瞬間冷却ノミックなどがあげられる。
題材設定│いずれも発熱反応や吸熱反応を利用した商品であり,生徒にとって身近な商品で、あるが,そ の理由 │のくわしいしくみや原理については,ほとんど知らない生徒が多いと思われる。そこで,
r
化 学反応と熱の出入り」の教材として,携帯用カイロや瞬間冷却ノミックについて調べる実験を 行い,詳しい原理や反応のしくみを科学的に考察することを行った。さらに,これらの商品 を自分たちで工夫して製作することによって,発熱反応や吸熱反応に対しての興味・関心を 高めることを期待した。評価の観│ア.関心・意欲・態度 身の回りの化学反応と熱の出入りに興味を持ち,実験・観察に積 点 お よ び │ 極的に取り組むことができる。
その趣旨│イ.思考・判断 定性的な実験から定量的な実験へと発展させることができる。
ウ.観察・実験の技能・表現 試薬の種類や量の割合などを変えたときどのように結果が 変わるのか考察し,最適な条件を求めることができる。
エ.知識・理解 酸化・還元の原理や混合寒剤のしくみについて理解できる。
探究的な学習であるから,積極的に試行する意欲と態度,さらにそれを裏付ける科学的な 知識・思考力を評価する。
学習指導要領では,酸化・還元反応は,物質と酸素の結びつきとして取り扱うことになるが,
学習指導│必要最小限にとどめるようにとの指示がある。ここでは,鉄粉と活性炭素等を利用した携帯 要領との│用カイロの自作や混合寒剤の原理を応用した瞬間冷却ノミックの作成を行う。いずれも,物質 関係 │の質量と温度変化というレベルで、定量的に実験を行う。発熱量(J)そのものの取り扱いは行 わない。発展的な内容を取り扱うため,教科書には出てこない化学物質や化学反応について も実験を行うが,イオンについては扱わない。
単 元 計 画 (実施時間:全3時間)
題目(配当時間)
I
学 習 内 容 │ 指 導 上 の 留 意 点 (1時間目)導入 卜化学変化と熱の出入りを利用する方法│・携帯用カイロや携帯用冷却ノミックなどを 化学反応と熱の│ について,身近な商品をあげさせる。│想定させる。
出入り (5分・発熱反応を利用した携帯用カイロについ発熱反応の仕組みについて酸化・還元反 展開 1 いて調べてみよう。
I
応として説明できることを示す。携帯用カイロの│実験1:実際の携帯用カイロの発熱につ│・実験方法を実物を示しながら説明する 性質を調べる │ いて調べる。
(20分)
I
・時間経過とともにどれだけ温度が上昇│・最高温度,持続時間,撹枠方法などにつ したかを調べて,各班で発表する。I
し、て注目させる。・携帯用カイロに含まれている物質は何│・鉄粉,炭素の粉末,食塩,水,紙など思 だ ろ う か ? い つ く 物 質 を あ げ さ せ る 。
→商品の成分表示から考えさせる│・この反応は鉄粉の酸化反応により酸化鉄 展開2 実験2:携帯用カイロを自作しよう │が生じるときの反応熱を利用していること 携帯用カイロを卜各班で工夫して,材料の組合せや割合│をおさえる。
自作する(20分)
I
などを変えて調べてみる。I
・実験方法などに創意工夫をさせるように・ 発 熱 が 生 じ た か ? 指 導 す る 。
・ 何 度 ま で 上 昇 し た か ? ・ 実 験 結 果 と 考 察 に 時 間 を か け る 。
まとめ(5分) 卜どのような材料でどんな組合せがよか│・実際の企業の研究者が行っている商品開 (2時間目)
導入
発熱反応と熱の 出入りについて 展開
吸熱反応とはど のような反応か
(5分) 瞬間冷却ノミック の原理を調べる (20分)
ったか,それはどうしてかを考えよう。│発の苦労を感じるようにする。
・前時の結果から携帯用カイロの発熱の│・エネルギー図を用いて考察を深める。
仕組みを確認する。
I
・携帯用カイロの反応を反応式を用いて表 し,酸化還元反応であることを確認する。・発熱反応に対比させて吸熱反応を取り│・吸熱反応の例を示し,生徒の理解を促す。
上げる。
‑吸熱反応を定義する。
実験1 ①瞬間冷却パックを使い冷却の卜温度の下がり具合を温度計で調べる。
様子を確認する。 ト中身を取り出して,薬剤の質量を調べる。
②瞬間冷却ノミックの中身を調合も
l 歳~芸宗了請安,ージリカゲル水 l 卜それぞれの試薬の役割を考えさせる。
疑問了語長デジぞ王ゲム:を水戸溶かした│・「混合寒剤jのしくみを説明する。
だけでは,こんなに温度は下がらない。
混合寒剤の性質│実験2:①いろいろな試薬の組合わせの ‑班により試薬を変えて実験する。
①硝酸アンモニウム+尿素+水 を調べる(20分)
I
混合寒剤について調べる。まとめ(5分)
(3時間目)
②より低い温度にするための割合を調べ る。(まず,等量ずつ混合して調べてみ る。)
③混合寒剤の中の水の役割を調べる。
②水酸化ノ〈リウム+塩化アンモニウム
③水酸化バリウム+チオシアン酸アンモニウム
④硝酸アンモニウム+硫酸ナトリウム
・各班の実験結果を発表し,情報を交換│・実験結果を考察し,次の時間への課題を し,混合寒剤を作成するための最適な条│明確にする。
件を求める。
導入(5分 ・ 1,2時間目の実験でまだ確認できて卜どこまでわかっていて,何を調べたらよ いない課題について発表させる。
I
し、のかを明確にさせる。展開 │実験:I携帯用カイロ」または「瞬間冷│・これまで調べてきたことを活用して,で 探究活動(35分)
I
却パックjの自作を行う │きるだけ優れた自作品の作成を促す。・準備物・実験器具・試薬類は余裕をもっ て準備しておく。
まとめ(10分) 卜自作した作品を各班で発表する。自分│・生徒相互の評価をさせる。
たちの自作品と比べて評価を行う。