変身する水を調べよう

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第４学年１組

理科学習指導案

１単元名変身する水を調べよう２指導観 ○ 本学級の子どもたちは、飲料水や入浴などで毎日水を利用している。また、水槽の水が減っていたり、ぬれていた洗濯物が乾いたり、水が凍って氷になったりすることなどを経験的に知っている。しかし、それらの現象と温度との関わりについて十分な認識は育っていない。そこで、自然の事物・現象の変化に着目し、変化とその要因を関係付けながら調べられるようになるこの期に本単元を取り上げる。そして、水が水蒸気や氷になる様子を観察し、温度と水の変化との関係などを調べ、温度によって状態が変化する水の性質についての考えを持つことができるようにし、絵や言葉で説明することができるようにする。このことは、実験の結果と原因を関係付けて考える能力や、主体的に問題を解決し、科学的な見方や考え方を深める資質・能力を養う上からも意義深い。 ○ 本単元に関しては、前単元「温度を変えて、かさの変化を調べよう」において、空気・水及び金属は温めたり冷やしたりすると、そのかさが変わることを学んでいる。本単元では、これらの上に立って、水は温度によって水蒸気や氷に変わること、また、水が氷になると体積が増えること、蒸発した水は水蒸気になって空気中にあって、再び結露して水になって現れることがあることなどをとらえるものである。そして、原因と結果を関係付ける能力を育てるとともに、水の状態変化についての見方や考え方を持たせるものである。このことは、中学校第一分野「状態変化」の学習へと発展するものである。 ○ 本単元の指導にあたっては、温度によって水がどのように変化するかを意欲的に追究し、水の変化についての見方や考え方についての考えを深めることができるようにするために、以下のような支援を行う。１単元構成の工夫・日常生活の中で目の当たりにする水の変化に目を向け、問題意識を持たせ、変化の要因を追究する単元構成２具体的な支援の工夫・水の変化への興味・関心を持って学習課題をつくるために、身の回りの水の変化の例を探す活動・アルコールランプや氷、温度計など温度による水の変化を確認できる実験器具の準備と、学習活動の場の設定・水を温めたり冷やしたりして変化する様子をグラフで表現したり、自分の考えを言葉や絵で書いたり説明したりすることができる学習ノートの準備・安全で適切な観察・実験のための、実験器具の使い方やアルコールランプの取り扱い方などの資料の準備

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３目標１水が温度によってどのように変化していくかに興味・関心を持ち、水の変化を意欲的に調べようとする。２水が沸騰して出てくる泡と、沸騰した後の水の量の減少について関係付けて考えたり、空気を冷やすとガラスなどに水滴が付くことから空気中には水蒸気が含まれていることを予想したりすることができるようにする。３温度を読み取りながら、冷やしたり温めたりして時間ごとの水の様子を記録したり、水が水面や地面などから蒸発していること、空気中に水蒸気が含まれていることを調べて記録したりすることができるようにする。４水は０℃で氷に変化すること、氷になると体積が増えること、水は温度が１００℃ぐらいになると沸騰し、出てくる泡は水蒸気であり、水蒸気は冷えると水になることを理解することができるようにする。４指導計画（１１時間）１水の変身を調べよう８（１）身の回りのいろいろな事象から水の変化について調べようという課題をつかむ ① （２）氷のできる様子と融ける様子 ② （３）氷になったときの体積（かさ）の変化 ① 本時（４）水の沸騰 ② （５）水の沸騰と水蒸気 ① （６）水蒸気を集めてみよう ① ２変身した水を探そう。２３水の姿と温度１５単元指導計画（１１時間）段階配時学習活動具体的な支援つ 45 身の回りの水の変化について話し合い、水と温 ○池や湖などの凍った様子とそか度との関係を調べるめあてを持つ。うでない様子の違いのわかるむ写真を準備する。水の変身を調べよう。 90 水が氷になったり、氷が水になったりするとき ○時間と水の温度を記録するこの様子と温度を調べる。とができる学習ノートを準備・水は冷やされて０℃になると凍り始める。する。全部の水が凍ってしまうまで ○ビーカー・試験管・温度計・氷０℃のままで変わらない。氷・食塩・ストップウオッチ全部の水が凍ってしまうと水のを準備する。温度はさらに下がる。調・氷は温められて、０℃になると融け始める。全部の氷がとけると水の温度はべ上がる。る

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45 氷になったときの体積（かさ）を調べる。 ○ビーカー・試験管・氷・食塩本・水が氷になると、体積（かさ）が大きくなるストップウオッチを準備する時ことを確認する。 ○時間と水の状態を記録することができる学習ノートの準備をする。 90 水を温め続けるとどうなるのか、水の変化とそ ○ビーカー・温度計・ひも・鉄の温度を調べる。製スタンド・アルコールラン・水の温度が１００℃ぐらいプ・マッチ・燃えがら入れ・になると、水の中からぬれぞうきん・三脚・金網・さかんに泡が出てくる。ストップウオッチ・アルミニこのような状態を沸騰ウム箔・ふっとう石を準備という。する。・水が沸騰している間は、熱し続けても水の温度は上がらない。 45 沸騰したときにでる泡を調べる。 ○ビーカー・アルコールランプ・沸騰している水の中から出てくる泡は、水蒸・マッチ・燃えがら入れ・ぬ気である。れぞうきん・三脚・金網・ア・水が水蒸気に変化して出ていくことを蒸発とルミニウム箔・ふっとう石・いう。冷たい水・試験管・試験管立て・試験管ばさみ・冷たいスプーンを準備する。 45 ・水を熱して沸騰させ、出てくる水蒸気を袋に ○厚めのポリエチレンの袋・ビ集める。ニル付きはり金・ろうと・ゴム栓を準備する。 90 自然界での水の蒸発と水蒸気について調べる。 ○ラップフィルム・プリンカッ・水は、空気中へ出ていく。プ・油性ペン・輪ゴム・イチま生・空気中にはどこにでも水蒸気が含まれているゴパックを準備する。とかめする 45 水のすがたと温度についてまとめる。 ○身の周りの生活事象の例を提・水は、温度によって気体・液体・固体に変わ示する。る。６主眼１水の高さにしるしを付けた試験管を凍らせて氷に変化させると、氷はしるしの高さより上がることから、水が氷になると体積（かさ）が大きくなることをとらえることができるようにする。２水が氷へと状態が変化することと体積（かさ）の変化とを関係付けて考えたり、身の回りの事象から水と氷の変化を説明したりして、水と氷の体積の変化をとらえることができるようにする。７準備ビーカー・試験管・試験管立て・氷・食塩・ストップウオッチ・記録用紙

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８展開学習活動指導上の留意点つ１前時学習を想起し、水が氷になるときの体積（かさ） ○前単元「温度を変えて、の変化に目を向け本時学習のめあてをつかむ。かさの変化を調べよう」か＜水＞比較＜氷＞の学習と関連づけ、水が氷になったときにもかさむ水が氷になるとき、体積（かさ）が変化するか調べよがかわるか調べようという。うめあてをつかませる。２水が氷になるときの体積（かさ）の変化を調べる方法 ○試験管に目印を入れて変や視点について見通しを立てる。化を見るという見通しを見 <予想>・水は、冷やすと体積（かさ）が減ったので、水が立てさせる。通氷になると体積（かさ）も減ると思う。 ○前単元の学習内容を想起す・ペットボトルを冷凍庫に入れるとしたり、自分の生活体験膨らむので、水が氷になると体積を振り返ったりして自分（かさ）は増えると思う。の考えを出させる。 <方法>・試験管にしるしを付け、水を氷水で冷やして氷に変化させて調べる。 <視点>・水の体積(かさ) ・水の状態(水か氷か) ３見通しにしたがって、水が氷になるときの体積の変化 ○自分の見通しを進んで実を調べる。証したり、実験結果を記 ○ 水の高さにしるしをつけた試験管を氷水に入れる。録できるノートを準備し調実験させる。べ ○ ２分ごとに調べて水の状態と体積（かさ）を調べる。る ○過冷却を防ぐため、軽く振動を与えさせる。 → → → → 水水水と氷水と氷氷４調べた結果をもとに、水が氷になったときの体積の変 ○実験結果から分かったこ化についての考えを書き、話し合う。とを話し合わせる。深・氷は、試験管のしるしを付けた位置より上がった。める・水が氷になると、体積がふえる。 ○冷凍用ペットボトル、氷 ○ 生活の中にある事象と関連づけて考える。ってふくれた牛乳パック・身の回りにある事象を出し合い、紹介などを紹介する。する。ま５氷の体積の変化をまとめる。 ○凍って製氷皿から盛り上と水が氷になると、体積（かさ）が大きくなる。がった氷を提示する。める