第５学年 理科学習指導案
日 時 平成 24 年○月○日（○）○校時 対 象 第５学年 ○組 ○○名 学校名 ○○立○○小学校 授業者 ○○ ○○ １ 単元名 「電磁石の性質」 ２ 単元の目標 電磁石の導線に電流を流し、電磁石の強さの変化について興味・関心をもって追究する活動を通して、 電流の働きについて条件を制御して調べる能力を育てるとともに、それらについての理解を図り、電流 の働きについての見方や考え方をもつことができるようにする。 （１） 電流の流れているコイルは、鉄心を磁化する働きがあり、電流の向きが変わると、電磁石の極 が変わること。 （２） 電磁石の強さは、電流の強さや導線の巻き数によって変わること。 ４ 評価規準 ア 自然事象への 関心・意欲・態度 イ 科学的な思考・表現 ウ 観察実験の技能 エ 自然事象について の知識・理解 ①電磁石の導線に電流 を流したときに起こ る現象に興味をもち、 自 ら 電 流 の 働 き を 調べようとしている。 ②電磁石の性質や働き を使ってものづくり をしたり、その性質 や働きを利用したも のの工夫を見直した りしている。 ①電磁石に電流を流し たときの電流の働き の変化とその要因に ついて予想や仮説を もち、条件に着目して 実験の計画を考えた り結果を考察したり することができる。 ②電磁石の強さと電流 の強さや導線の巻き 数、電磁石の極の変 化と電流の向きを関 係付けて考察し、自 分の考えを表現する ことができる。 ①電磁石の強さの変化 を調べる工夫をし、 導線などを適切に使 って、安全で計画的 にものづくりをする ことができる。 ②電磁石の強さの変化 を調べ、定量的に記録 することができる。 ①電流の流れているコ イルは、鉄心を磁化 する働きがあり、電 流 の 向 き が 変 わ る と、電磁石の極が変 わることを理解して いる。 ②電磁石の強さは、電流 の強さや導線の巻き 数によって変わるこ とを理解している。５ 指導について （１）単元について ３年 磁石の性質 ４年 電気の働き ５年 電流の働き（本単元） 電気の通り道 ６年 電気の利用 中学２年 電流 中学３年 エネルギー 電流と磁界 児童は３年生で「磁石の性質」「電気の通り道」、４年生で「電気の働き」について学習している。 本単元では、電流の流れが変わることにより、電磁石の極の向きが変わることや電流の強さによって、 電磁石のはたらきの強さが変わることを学習する。これらについては前年までの既習事項を生かしな がら問題解決にあたっていけるように指導したい。 電磁石はコイルの中に鉄釘などの鉄片を入れて電流を流すと、鉄片が磁化されることによってでき る。電磁石を作ってそのはたらきを調べる活動を通して、電流と磁力の関係に気付き、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、電流の大きさやコイルの巻き数によって変わる ことをとらえさせたい。 また、電磁石の特徴を生かしたおもちゃ作りや、モーターなどに利用される電磁石について考える ことなどから、電気や電気によって生じる磁力への考えを深めるようにしたい。 （２）教材について ①児童用実験教材 安定した電力量を確保するために、電源装置を使用することにした。 ②導入教材 導入での問題作りの際、電磁石の働きを応用した釣竿を作って魚釣りゲームを行った。釣竿は導 線やストロー、ネジや割り箸などを使い、教科書の物を参考に製作した。しかし、耐久性が弱く、 あまり重い物を釣り上げられなかったので、割り箸を太い竹ひごにし、導線を折れ曲がったストロ ーの先に直接巻きコイルを作るなどして、より使いやすいように改良した。 ・鉄心の磁化、極の変化 ・電磁石の強さ ・乾電池の数とつな ぎ方 ・光電池の働き ・様々なエネルギーとその変 換（熱の伝わり方、エネル ギー変換の効率を含む） ・エネルギー資源（放射線を 含む） ・発電 ・蓄電 ・電気の変換（光、音、 熱などへの変換） ・電気による発熱 ・電気の利用（身の回り にある電気を利用し た道具） ・回路と電流・電圧 ・電流・電圧と抵抗 ・電気とそのエネルギー （電力量、熱量を含む） ・静電気と電流（電子を含む） ・磁石に引きつけら れる物 ・異極と同極 ・電流がつくる磁界 ・磁界中の電流が受ける力 ・電磁誘導と発電（交流を含む） ・電気を通すつなぎ方 ・電気を通す物
③釘の代替物 他校での実践を踏まえ、今回は、電磁石の強さを調べる際、釘の本数を数えるのではなく、磁界 の観察用に使われるマグチップを使うことにした。 方法は、マグチップを適量ペトリ皿に入れ、それを電子天秤に載せ、ゼロ点補正をする。その後、 電磁石をマグチップにつけ、３回円を描いた後、ゆっくりと引き上げる。その際のマイナス○グラ ムの値で計測するというやり方である（例えば－０．６ｇだったら０．６グラムで記録する）。 実際にやってみると少ない巻き数や電池が１個の場合では、ほんの少ししか値が変動せず、 分かりづらかったので、当初、５０回巻きと２００回巻きを比べる予定であったが、５０回巻きを １００回巻きに増やして行うことにした。ちなみに事前に行った実験結果は※表１のようになった。 ※表１ １回目 ２回目 ３回目 ４回目 ５回目 平均 ５０回巻き ０．３ｇ ０．４ｇ ０．４ｇ ０．４ｇ ０．４ｇ ０．３８ｇ １００回巻き １．２ｇ １．２ｇ １．０ｇ １．０ｇ １．０ｇ １．０８ｇ ２００回巻き ３．１ｇ ３．４ｇ ３．２ｇ ２．８ｇ ３．０ｇ ３．１ｇ
６ 指導計画（１１時間 本時 ８／１１） 次 時 学習活動・内容 ・指導、評価＜評価方法＞ 第一次 電磁 石の極（４時間 ） １時 ○電磁石の仕組みについて学ぶ。 １ コイル、電磁石について知る。 ２ 身近で電磁石が使われているものに ついて知る。 【関心・意欲・態度】ア－① 電磁石に電流を流したときに起こる現 象に興味・関心をもち、電磁石のはたらき を調べようとしている。 ＜行動観察・発言分析＞ ２時 ○電磁石を利用した釣竿を作り、釣りゲーム を行った後、問題作りを行う。 １ 自分でコイル、電磁石を作る。 ２ 電磁石をつけた釣竿を作り、釣りゲー ムを行う。 ３ 気付いたことや疑問に思ったことな どから問題作りを行う。 【関心・意欲・態度】ア－② 電磁石の働きを使ってものづくりを行 い、それを使いながら、学習問題を考えよ うとしている。 ＜発言分析・記録分析＞ ３時 ○作った電磁石がはたらくか確かめる。 １ 実験教材キットの中身を確かめ、 １００回巻きの電磁石を組み立てる。 【関心・意欲・態度】ア－② 電磁石の働きを使ってものづくりを行 い、それを使いながら、学習問題を考えよ うとしている。 ＜発言分析・記録分析＞ ４時 問題 １ めあて、問題をつかむ。 ２ 仮説を立てる。 ３ 実験計画を立てる。（結果の予想） ４ 実験を行う。 ①方位磁石を使って極があるか調べる。 ②乾電池のつなぎ方を逆にすると極の 向きがどうなるか調べる。 ５ 結果をまとめ、考察する。 ６ 結論を出す。 【思考・表現】イ－② 電磁石の極の変化と電流の向きを関係 付けて考察し、自分の考えを表現している。 ＜発言分析・記録分析＞ 【知識・理解】エ－① 電流の向きが変わると電磁石の極が変 わることを理解している。 ＜発言分析・記録分析＞ ①電磁石には磁石と同じようにＮ極やＳ極はあるのだろうか。 ②電流を強くすると、電磁石の強さはどうなるだろうか。 ③コイルの巻き数を増やすと、電磁石の強さはどうなるだろうか。 ④その他：鉄心を別の物にする。どうして電磁石になるのか。など 電磁石には磁石と同じようにＮ極やＳ極はあるのだろうか。 ・電磁石には磁石と同じようにＮ極やＳ極がある。 ・電流の向きを反対にすると極の向きも反対になる。
第二次 電磁 石の強さ（ ７ 時間 ） ５時 ○二つの問題について解決方法を考える。 １ 電池の数を増やす（電流を強くする） と電磁石の強さはどうなるかを調べ る実験方法について考える。 ２ コイルの巻き数を増やすと電磁石の 強さはどうなるかを調べる実験方法 を考える。 ３ ２つの実験について実験計画まで立 てる。 【関心・意欲・態度】ア－① 電磁石を強くすることに興味・関心をも ち、電磁石を強くする要因について自ら 調べようとしている。 ＜発言分析・行動観察＞ 【思考・表現】イ－① 電磁石の強さを変える要因について予 想をもち、条件に着目して実験を計画し、 表現している。 ＜発言分析・記録分析＞ ６・７・８時（本時） 問題① 問題② １ めあて、問題をつかむ。 ２ 仮説を立てる。 ３ 実験計画を立てる。（結果の予想） ４ 実験を行う。 ①電池の数を１個と２個に変えて比べ る。（計測は各５回ずつ） ②コイルの巻き数を１００回巻きと ２００回巻きに変えて比べる。（計測 は各５回ずつやって平均をとる） ５ 結果をまとめ、考察する。 ６ 結論を出す。 【技能】ウ－② 電流計などを適切に操作し、電磁石の強 さを変える要因を調べ、その過程や結果を 記録している。 ＜行動観察・記録分析＞ 【思考・表現】イ－② 電磁石の強さを、電流の大きさや導線の 巻き数と関係付けて考察し、自分の考えを 表現している。 ＜発言分析・記録分析＞ 【知識・理解】エ－② 電磁石の強さは、電流の大きさや導線の 巻 き 数 に よ っ て 変 わ る こ と を 理 解 し て いる。 ＜発言分析・記録分析＞ ９・１０時 ○電磁石の性質や働きを生かしておもちゃ を作る。 １ クレーンゲームや回る人形、強力電磁 石など教科書や本に載っている電磁 石の性質や働きを生かしたおもちゃ について知る。 ２ 作成計画（設計図）を立てる。 ３ おもちゃ作りを行う。→交流する。 【関心・意欲・態度】ア－② 電磁石の性質を活用して、おもちゃを作 ろうとしている。 ＜発言分析・行動観察＞ 【技能】ウ－① 電磁石の性質を活用して、工夫しておも ちゃ作りをしている。 ＜行動観察・作品分析＞ １１時 ○学習のまとめをする。 １ ふりかえろう、学んだことを生かそう。 ２ テストを行う。 電流を強くすると、電磁石の強さはどうなるだろうか。 コイルの巻き数を増やすと、電磁石の強さはどうなるだろうか。 ・電流を強くすると、電磁石の強さは 強くなる。 ・コイルの巻き数を増やすと、電磁石 の強さは強くなる。
６ 本時の指導（８／１１） （１）本時の目標 電磁石の強さとコイルの巻き数を関係付けて考察し、自分なりに結論を出すことができる。 （２）展開 学習活動（・予想される児童の活動） ・教師の働きかけ【評価項目】＜評価方法＞ １ 学習のめあて、問題、予想を確認する。 ２ 実験方法を確認する。 ・第５時に考えた実験方法について確認する。 ・変える条件と変えない条件を考える。 コイルの巻き数→１００回と２００回 ３ 班ごとに実験を行う。 ・各項目５回測定し、平均をとる。 ・結果をノートの表に記録する。 ・拡大用紙に結果を記録する。 ※実験図は板書計画に記載 ４ 結果を確認する。 ・黒板に貼った表やグラフから考える。 ５ 考察を行う。 ・ノートに考察を書く。 ・書いたものを発表する。 ６ 結論をまとめる。 ・前時までを参考に、自分の言葉でまとめる。 ・考察に書いてあることと同じでも書く。 ・本時では、前時までの学習を参考に、自分で結 論に迫ることができるような考察を書くことが できるよう促す。 ・電磁石とマグチップのつけ方やグラフの記入の 仕方などを確認する。 ・机間指導を行い、実験がうまく行かない班を 支援したり、結果の記録の仕方を助言する。 【技能】ウ－② 電源装置などを適切に操作し、電磁石の強さを変 える要因を調べ、その過程や結果を記録している。 ＜行動観察・記録分析＞ ・全体としての傾向（１００回巻きより２００回 巻きの方が多く引きつけた）を押さえる。 ・「結果から分かったこと」「自分の仮説と比べる」 「問題に対する答え」を考察を書く際の視点と して与える。（３つに絞る。） ・なかなか書けない児童には、「どうやって実験を 行ったのか？」「何を調べるための実験か？」な どの問いかけを行う。 【思考・表現】イ－② 電流計の強さを、導線の巻き数と関係付けて 考察し、自分の考えを表現している。 ＜発言分析・記録分析＞ ・問題文を参考に自分で書くように促す。 【知識・理解】エ－② 電磁石の強さは、導線の巻き数によって変わる ことを理解している。＜発言分析・記録分析＞ 条件を整理して実験を行い、考察をまとめ、結論を書こう。 コイルの巻き数を増やすと、電磁石の 強さはどうなるのだろうか。 問題 コイルの巻き数を増やすと、電磁石の強 さは強くなる。 ・１００回巻きより２００回巻きの 方がたくさん引きつけた。 ・２００回巻きの方が２倍以上チッ プを引きつけた。 ・コイルの巻き数を増やすと電磁石 の力が強くなった。
（３）板書計画 電磁石の性質 結果 めあて 条件を整理して実験を行い、考察をまとめ、結論を書こう 問題 コイルの巻き数を増やすと、電磁石の強さはどう なるのだろうか。 仮説 ・強くなる ・変わらない ・弱くなる 実験 考察 ・１００回巻きより２００回巻きの方が、たくさん引き つけた。 ・２００回巻きの方が２倍以上チップを引きつけた。 ・コイルの巻き数を増やすと電磁石の力が強くなった。 結論 コイルの巻き数を増やすと、電磁石の強さは強くなる。 変える→コイルの巻き数（１００回と２００回） 変えない→電流の強さ（電池１個分） 条件 電 流 計 電 源 装置 コイル １００回巻き ２００回巻き ペトリ皿 電子てんびん マグチップ
