第４学年 理科学習指導案 指導者 １ 単元名 ものの温度とかさ ２ 目 標 ○ ものの性質に興味をもち，温度による金属，水及び空気のかさの変化を進んで調べようと する。 ( 自然事象への関心・意 欲・態度 ) ○ 金属，水及び空気の温度変化とかさの変化を関係付けて，それぞれ熱に対する性質の違い があるという見方や考え方をもつことができる。 (科学的 な思考 ) ○ 金属，水及び空気を温めたり，冷やしたりして，金属，水及び空気のかさの変化の様子を 調べることができる。 ( 観察・実験の技 能・表現 ) ○ 金属，水及び空気は温めたり冷やしたりすると，そのかさが変わることが分かる。 ( 知識・理 解 ) ３ 指導観 ○ 本単元は，学習指導要領Ｂ「物質とエネルギー」の（２）－ア「金属，水及び空気は，温 めたり冷やしたりすると，そのかさが変わること。」を受けて構成されている。 第４学年では，「空気や水，物の状態の変化及び電気による現象を力，熱，電気の働きと 関係付けながら調べ，見いだした問題を興味・関心をもって追究したり，ものづくりをし たりする活動を通して，物の性質や働きについての見方や考え方を養う。」ことをねらい としている。 児童はこれまでに，閉じ込めた空気や水に力を加え，空気や水の体積変化や押し返す力の 違いから，空気と水の性質の違いをとらえる学習を行ってきている。ここでは，空気や水， 金属を温めたり冷やしたりしながら，体積の変化やその大きさの違いをとらえさせ，その 変化と温度とを関係付けながら，ものは温度によって体積が変化するという性質をとらえ させる。そして，のちの空気や水，金属を熱し，それぞれの温まり方の特徴をとらえる学 習へとつながっていく。 このような学習を通して，空気や水，金属の温度変化とかさを関係付けたり，空気や水， 金属の性質と温まり方を関係付けたりして，物には熱に対する性質の違いがあるという見 方や考え方をもつようになる。また，それらの性質を利用した活動を通して，物の変化や 性質に興味・関心をもって追求する態度を育てることにもつながる。このことは，自然の 事象や現象についての理解を図り，科学的な見方や考え方を養う上でも意義深い。 ○ 本学級の児童 ( ３２名 ) は，明るく活動的である。知的好奇心も旺盛で，様々な事象に 興味・関心をもって取り組んでいる。 理科学習に関する意識調査では，ほとんどの児童が好きと答えている。その理由として， 「実験が楽しいから」や 観察をするのがおもしろい というものがほとんどであった。実験｢ ｣ を通して自然の事物・現象についての見方や考え方を身に付けることは，児童にとって興
味・関心を高めるということが分かった。 児童はこれまでに，「水や空気をとじこめると」の単元で閉じ込められた空気と水の性質 を学習してきた。閉じ込められた空気は押し縮めることができるが，水はできないことは理 解している。しかし，空気や水を温めたり，冷やしたりする経験はほとんどしておらず，か さの変化についても意識していないものと考えられる。また，フラスコや試験管，実験用ガ スコンロ等の理科実験器具を取り扱う学習は今回が初めてである。 ○ そこで，指導に当たっては，児童が興味・関心をもちながら，自然の事物・現象について の見方や考え方を養うことができるように，実験を通して考えさせるようにしていきたい。 そのために，次の３点を特に重視して学習を進めたい。１つ目は，実験をする際は，予想を しっかり立てさせ，課題意識をもたせることである。２つ目は，友達との学び合いを大切に させることである。グループ等での話し合いの場を設け，自分の考えを説明したり，自分と 友達の考えの相違点に気づかせたりさせたい。３つ目は，空気，水及び金属の性質を常に結 び付けて考えさせ，それらを比較する力をつけることである。これは，実験前の予想を立て たり，実験結果をまとめたりする段階で，特に重視していきたい。この他，実験道具の取り 扱いにも十分に気をつけさせ，児童の安全面にも配慮していく。 本時では，金属膨張試験器を使用して，金属の温度によるかさの変化を確かめる。 つかむ段階では，実験結果表を用いて，これまでの学習内容を振り返る。その後，金属 を話題に取り上げ，そのかさの温度による変化に注目させる。予想を立てさせる時には， 「大きくなる 変わらない 小さくなる の中から選ばせたり，その理由を考えさせたり｣｢ ｣｢ ｣ して，一人一人に課題意識をもたせたい。 活動する段階では，まず，金属の温度によるかさの変化の大きさは，空気や水のかさの 変化の大きさよりも小さいことを理解させるために，これまでと同様にお湯で温める方法 をとる。その後，変化がわかるように実験用ガスコンロで熱する実験へとつなげていく。 この際，金属球を加熱するため，火傷や物を焦がす危険性があることを十分に周知させた 上で，その対策を説明し，安全に留意させる。 生かす段階では，実験結果から分かったことを発表させ，かさの変化とその変化の大き さの２点からまとめていく。その際，なかなか実験結果をまとめることができない児童の ために，グループでの学びあいの時間を設ける。 ４ 指導計画 ( 全８時間 ) 次 学 習 内 容 時間 第１次 ○ ものの温度とかさ ・容器に空気を閉じ込め，あたためてその変化に気付く。 １ 第２次 ○ 空気の温度とかさ ・温度による空気のかさの変化について調べる。 ○ 水の温度とかさ ・温度による水のかさの変化について調べる。 ○ 金属の温度とかさ ・温度による金属のかさの変化について調べる ２ ２ ２ （本時） １／２ 第３次 ○ まとめる １
・空気，水，金属の温度によるかさの変化を比べながらノートにまとめ る。 ５ 本時の目標 ○ 金属は温めたり冷やしたりすると，そのかさが変わるが，その変化は空気や水より小さいこ とがわかる。 ６ 指導過程 段 階 学習内容及び学習活動 指 導 上 の 留 意 点 （☆は評価） 資料・準備 つ か む １ 空気や水を温めたり冷やし たりしたときのかさの変化に ついて振り返る。 ２ 本 時 の 学 習 問 題 を 設 定 す る。 金属も温めたり冷やしたり するとかさが変わるのだろ うか。 ３ 学習問題に対する予想を立 てる。 ・ 空気や水を温めたり，冷やしたり したときの実験結果を表に提示して おき，これまでの学習内容を確認す る。 ・ 金属を提示して，金属でも温度に よるかさの変化があるのか考えさせ る。 ・ かさがどうなるのか自分の考えを もたせる。その際，まず 大きくな｢ る 「変わらない」「小さくなる」の｣ 視点を与えて予想させる。そして， 自分の考えとその理由をまとめさせ る。 実験結果の表 金属 活 動 す る ４ 実験の方法を知る。 ・ 金属球膨張試験器の使い 方と実験後の金属球の処置 の仕方 ５ 実験を行う。 （１）湯で温める。 ・ 金属球膨張試験器を提示し，どう なったらかさが増したことになるの かイメージさせ，実験の見通しを持 たせたい。 ・ 金属は，空気や水と比較して温度 によるかさの変化が少ないことを理 解させるため，これまでと同様に， まず，金属も湯で温める実験をさせ る。 ・ 湯で温めて，変化がわかりにくい ことを確認した後，もっと温度を上 金属球膨張試 験器 お湯 氷水 濡れ雑巾
（２）実験用ガスコンロで温 める。 げるための他の方法を考えさせる。 ・ ガスコンロの使い方の確認と熱し た金属球を絶対に手で触らないこと を注意し，安全に十分気をつけて実 験をさせる。 ・ 金 属 球 を 熱 し た 後 は ， 氷 水 に 入 れ，その時，かさがどのようになる かを予想させて，輪の中に金属球を 通させる。 実験用ガスコ ンロ 生 か す ６ 本時学習のまとめをする。 ・ 実験をして，気付いたことや分か ったことをノートにまとめさせて， 発表させる。 ・ 実験結果の表をもとにまとめをす る。 ☆ 金属も温度によるかさの変化があ ることが分かる。（知識・理解；ノ ート・発表） 実験結果の表
