『電磁石のはたらき』

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第６学年１組

理科学習指導案

指導者教諭 ○○ ○○ １単元名『電磁石のはたらき（平成２１年度追加学習「電流による発熱」も含む）』（１２時間）２単元構想【本学級の子どもの実態】本学級の子どもたちは、磁石の性質については、磁石がものを引きつけるはたらきがあることや、異極は引き合い、同極は退け合うこと、磁化と指北性についての理解はできている。また、電流のはたらきについては、回路や電流の大きさや向きによるはたらきの違いについても理解はできている。しかし、磁石の性質や電流のはたらきは、別の物として捉えており、電流と磁力を結び付けて考え、理解するまでには至っていない。また、日常生活の中で、電磁石のはたらきがどのように利用されているか気付いていない。【表現活動Ⅰの工夫】【表現活動Ⅱの工夫】 ○ 気づく段階 ○ 気づく段階電磁石を使って、試しの活動（身の回りに試しの活動（身の回りにある引きつけらある引きつけられる物や、引きつけられないれる物や、引きつけられない物、永久磁石、物、永久磁石、方位磁針を近づけたり、導線方位磁針を近づけたり、導線に触れてみたに触れてみたりする。）行う中で、気付きやりする。）を行う中で、気付きや疑問を付疑問を付箋紙に書かせる。そして、磁石の性箋紙に書かせたものを交流させる。そして、質や電流の働きの学習を振り返らせる中で、磁石の性質や電流の働きの学習を振り返ら電磁石のはたらきを既習学習と比較しながらせる中で、電磁石のはたらきを既習学習と推論させたり（３年生→磁石の性質：極性、比較しながら推論（３年生→磁石の性質：磁化、指北性、磁力、４年生→電流のはたら極性、磁化、指北性、磁力、４年生→電流き：極性）学習課題を明確にさせたりしながのはたらき：極性）させたものを、グルーら、学習ノートにまとめさせる。プや学級全体で説明させる。 ○ 調べる段階 ○ 調べる段階条件制御、道具や材料、手順などの視点を実験結果や考察においては、全員が説明大切にした推論をさせ（仮説づくり）、実験できたり、自分の仮説の判断に客観性をも計画書を作成させる。追究活動後には、①結たせたりするために、グループでの説明活果の整理②結果の読み取り③きまりを見つけ動を行わせ、その際にはグループのみんなる④自分の仮説判断などの視点を大切にしたに自分の考えが視覚的にも見えるようにさまとめを行わせ、表現させる。せるため、説明ボードを使わせる。 ○ 活かす段階 ○ 活かす段階これまでの学習で見つけた性質やはたらき設計図（言葉や絵）を基に、ものづくりを活かしてつくっていることがわかる設計図を行わせ、実際に作ったものを動かしたり、（言葉や絵）の作成と、それをもとにしたも試させたりしながら、友達に説明することのづくりを行わせる。ができる場を設定する。【めざす子どもの姿】 ○ 電磁石を作って、興味・関心をもちながら、電流の性質やはたらきを調べることができる。 ○ 電磁石の強さの変化を、電流の強さや導線の巻き数と関係付けたり、電磁石の極の変化と電流の向きを関係付けたり、さらには、電流の発熱の変化を電熱線の太さと関係付けたりして考えることができる。 ◎ 実験計画を立て、定量的に調べる中で、実験結果や考察を表やグラフ、言葉などを使って記述したり、説明したりすることができる。 ○ 電流の流れている巻き線は、鉄心を磁化する働きがあることや、電流の向きが変わると電磁石の極が変わること、電磁石の強さは電流の強さや巻き数によって変わること、電熱線の発熱は、電熱線の太さによって変わることを理解することができる。

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３単元計画段階配時学習活動と内容教師の支援２１電磁石を使って、試しの活動（身の回りにある引きつけられる物や、引きつけられない物、永久 ☆ 電磁石を使って、磁石になる様子を磁石、方位磁針を近づけたり、導線に触れてみた演示し（電気を流したり、流さなかっりする。）を行う中で、気付きや疑問を出し合ったりする）知的好奇心を喚起させる。たり、既習学習を振り返ったりしながら、学習課気題をつくる。 ○ 電磁石の極性、磁化、指北性、磁力、発熱にお ☆ 出された気づきや疑問を付箋紙を使づける学習課題がもてることいながら類型化したり、既習学習（磁石の性質や電気のはたらき）を振り返くらせたりする中で、電磁石のはたらきを推論させ、学習課題を明確にさせる。電磁石の性質やはたらき（極性、磁化、指北性、磁力、発熱）について調べよう。８２鉄心が磁石になる仕組みや、永久磁石と比較し ☆ ３年生で学習をした永久磁石の性質 ② ながら電磁石の性質やはたらきを調べる。について振り返らせ、推論させながら ○ コイルに鉄しんを入れて電流を流すと、鉄心が実験計画を考えさせる。磁化され磁石になること ○ 電磁石は永久磁石と同じ性質やはたらきをもつ ☆ 実験結果では、電磁石の性質と永久調こと（鉄を引きつける。Ｓ極とＮ極がある。鉄を磁石の性質が比較できやすい表を提示磁化する。異極は引き合い同極は退け合う。一方し、視覚的にも共通点を捉えやすくすの極が北を指す。）る。べ３電流の強さやコイルの巻き数を変えながら、電 ☆ 自分の課題（電流の強さ・コイルの ② 磁石の性質やはたらきを調べる。巻き数）に沿った追究活動を行わせる。 ○ 電磁石の強さは、電流の強さや導線の巻き数に ☆ 仮説づくり、条件制御、道具や材料、よって変わること手順などの視点を大切にした、実験計る画書を作成させる。４電磁石の極の変化と電流の向きとを関係づけな ② がら電磁石の性質やはたらきを調べる。 ☆ 方位磁針を利用させたり、電磁石ど ○ 電流の向きを変えると電磁石の極がかわることうしを近づけたりさせながら、極の変化を視覚的に捉えるようにさせる。 ② ５電熱線のはたらきについて調べる。（発熱） ☆ 発熱のはたらきを利用したものが身本時 ○ 電流には発熱させるはたらきがあり、発熱の大近にあることに気付かせ、日常生活と２／２きさは、電熱線の太さによって変わることの関係づけを行わせる。２６電磁石の性質やはたらきを利用したものづくり ☆ ものづくりでは、これまでの学習で活を行う。見つけた性質や、はたらきを活かしてか ○ 電磁石の性質やはたらき（磁力、極性、磁化、つくっていることがわかる設計図づくす指北性、発熱）を活かしたものづくりができるこりや、できた物を友達に説明する場をと設定する。電磁石と磁石（永久磁石）の違いは？　　　　　　　　　　　　（極性・磁化・指北性）　電磁石を強くするにはどうするの？（磁力）電気を導線に流すとどうして導線が熱くなるの？　　　　　　（発熱）

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４本時の主眼 ○ 実験計画書をもとに追究活動を行い、結果を表に整理するとともに、考察したことを自分なりの表現で説明することができる。 ○ 電熱線の発熱は、電熱線の太さによってかわることを理解することができる。５本時指導の考え方本時では、自分なりの推論（事実と既習や経験知識における規則性をつないで予想する）をもとにした実験計画書をもとに、条件制御（変えるもの・変えないもの）をさせながら、追究活動を行わせる。また、太い電熱線と細い電熱線での実験結果を比較し（共通点・差異点）、関係づけさせる（変化したもの・変化させたもの）ために得られた結果を、表や言葉などで表現をさせたり、考察を行わせたりさせる。（表現活動 Ⅰ）また、自分なりに表現した結果や考察を、友達に説明する活動を行わせ、学んだことへの自己認識（明確にわかったこと・曖昧なところ）を図らせるようにさせる。（表現活動Ⅱ）具体的に表現活動Ⅰでは、実験結果が得られたら、①結果を表に整理させる。②結果を読み取る。③きまりを見つける。④自分の仮説の判断するといった視点にそって、自分なりの考えをまとめさせるようにする。結果と考察を確実に行わせるために、このような視点を大切にさせたい。表現活動Ⅱでは、実験結果や考察を、全員が説明できたり、自分の仮説の判断に客観性をもたせたりするために、グループでの説明活動を行わせるようする。また、グループのみんなに、自分の考えが視覚的にも見えるようにさせため、説明ボード（Ｂ４サイズのバインダー）を使わせるようにさせる。これらの学習活動を行わせながら、電熱線の発熱における科学的な見方や考え方を育てていきたいと考える。６準備（教師と子ども）【教師】軍手、電流による発熱を利用した道具の写真（オーブントースター、電気ストーブなど）ドライヤー（実物：分解したもの）、ストップウォッチ、厚さの同じ発砲スチロール【子ども】発熱実験部品（スチレンカッター・電池１個・太さの違う電熱線）実験計画書７本時の学習活動の展開段階学習活動と内容教師の支援１前時に立てた実験計画の確認を行い、本時学習のめあてをたてる。 ☆ 前時学習までに、自分なりの仮説を細い電熱線よりも太太い電熱線よりも細い電しっかりともたせ、追究内容や方法を結果のい電熱線の方が、発熱熱線の方が、発熱は大きく明確にした、実験計画書を作らせてお見通しは大きくなり、太い電なり、細い電熱線が早くとく。導熱線が早くとけるける。根拠太い方が、電流の通細い方が、電流の通り道り道が広がり、たくさがせまく、電気の流れが速 ☆ 自分なりに立てた実験計画の全体交んの電気が速く流れるくなり、たくさん発熱しそ流を行う場を設定する。ためによく発熱しそうう。また、細い分集中してだから。発熱すると思うから。方法の細い電熱線と太い電熱線を使い、発砲スチロール入見通しの切れる時間を３回ずつストップウォッチで計り、 ☆ 自分の実験計画を、結果の見通しとそれぞれの結果を比べる。その根拠、実験方法の見通しという順序で発表させる。 ○ 実験計画を確認したり、交流したりしながら、追究の見通しの想起ができることめあて細い電熱線や太い電熱線を使って、電流の発熱の大きさは、電熱線の太さによって変わるのか調べよう。

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２実験計画をもとに追究活動を行い、実験結果の整理と考察を行う。 (1) 条件制御を行いながら、追究活動を行い、実験結果 ☆ 条件制御では、電熱線の太さや長さ、の整理と考察を行う。電流の大きさだけでなく、発砲スチロールの厚さや置き方などの条件もそろえるようにする。（条件制御）変えるもの：電熱線の太さ ☆ 実験教材やストップウォッチは、１変えないもの：電熱線の長さ・電流の大きさ人に１つずつもたせ、個における追究【結果の整理】（表現活動Ⅰ）活動が十分に行えるようにする。電熱線の太さ１回目２回目３回目平均時間細い電熱線 21.4 秒 22.3 秒 22.8 秒 22.2 秒展太い電熱線 2.2 秒 2.1 秒 2.1 秒 2.1 秒【結果を読み取る】（表現活動Ⅰ） ☆ 実験結果と考察では、①結果を整理電熱線の細い方に比べ、太い電熱線の方がさせる。②結果を読み取る。③きまり発砲スチロールの切れる時間が早い。を見つける。④自分の仮説の判断する。【きまりを見つける】（表現活動Ⅰ）といった視点にそってまとめさせる。電流の発熱の大きさは、電熱線の太さによって変わる。（細いと小さく、太いと大きい）【自分の仮説の判断を行う】（表現活動Ⅰ）開 ○ 結果を整理したり、結果を読み取りながら、電流による発熱のきまりを見つけること (2) 実験結果や考察したことを、グループの中で説明し ☆ 実験結果と考察を、全員が説明でき合ったり、学級全体での交流を通したりして（表現活動Ⅱ）たり、自分の仮説の判断に客観性をも電流による発熱のきまりを話し合う。たせたりするために、グループでの説明活動を行わせる。 ○ 電熱線を太くすると発熱は大きく、電熱線を細くする ☆ 説明ボードを使わせ、グループのみと発熱は小さくなることんなに自分の考えが視覚的にも見えるようにさせる。細い電熱線は平均で○秒で発砲スチロールが切れ、太い電熱線では、○秒で切れました。（結果）電熱線の細い方に比べ、太い電 ☆ 全体交流では、自分と学級全体の結熱線の方が発砲スチロールの切れる時間は早かったです。（結果果を比べさせ、結果の共通点をはっきの読み取り）このことから、電流の発熱の大きさは、電熱線の太りさせながら、学級全体としてのきまさによって変わることがわかりました。（きまり）よって、自分のりを見い出させる。立てた○○という仮説は、○○でした。（自分の仮説の判断）３本時のまとめを行い、電流による発熱を利用した身の ☆ 電流による発熱を利用した、道具の終回りにある道具について話し合う。紹介を行う。末 ○ 電流による発熱を利用したものが、自分達の日常生活 ☆ ドライヤーを分解したものをグルーに役立っていることがわかる。プごとに渡し、電熱線が利用されていまとめ電流の発熱の大きさは、電熱線の太さによって変わる。全体（きまりの確立）個（仮説の判断）グループ（説明活動）細い電熱線太い電熱線

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