電気であかりをつけよう

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第３学年

理科学習指導案

単元電気であかりをつけよう本単元の考え方本単元では、豆電球と乾電池を導線でつなぎ、あかりかつく様子に興味・関心をもち、電気を通すつなぎ方や電気を通す物を調べ、電気の回路についての考えをもつようにする。具体的には、①電気を通すつなぎ方と通さないつなぎ方があること。②電気を通す物と通さない物があることを捉えるようにする。 ①については、電気の通り道を意識しながら、豆電球と乾電池と導線が一つの輪（回路）になったときにだけ明かりがつくということ。②については、電気の通り道をつくる時に、電気を通す物と通さない物が存在することに気づき、電気を通す物の時にだけ明かりがつくということを捉えるようにする。また、本単元は３年生の児童にとってはじめてのＢ領域の学習である。したがって、目には見えない物を事象の変化から捉え、比較しながら推論していく方法を学ぶことができるようにする。本学級の子ども達の、「電気」と「あかり」についての捉え方は、「あかり」に「電気」が関係していることや電気が通る線（電線など）があることには気づいている。しかし、それらがどのようにつながっているかということや電気が通る線の素材などはほとんどの子どもが意識していない。また、豆電球と乾電池と導線のみを用いて自分であかりをつけたことがある子どもは、学級の５％に満たず、生活経験のなかで豆電球を用いたことがある子どもは少ない。豆電球を用いてある身の回りのものをあげさせると、一番多かったのは懐中電灯であった。そこで、本単元では、クラスで行うお化け屋敷大会に用いる懐中電灯作りをしようという動機づけから、豆電球と乾電池と導線を使って自分で懐中電灯作りを行い、製作の過程で回路のしくみやスイッチのしくみを調べていけるようにする。このことは、電気がつくときとつかないときの回路について様々な試行を重ね、それらを比較しながら調べ、得られた知識をものづくりにおいて活用することができるので、回路のしくみについての見方や考え方を養う上で意義深い。本単元の指導にあたっては、「回路は一つの輪になっている。」という１次と、「電気を通す物と通さない物がある。」という２次の小単元を、ものづくりという目的で一つの単元として構成する。１次の出会う段階では、お化け屋敷で用いる懐中電灯や懐中電灯型ろうそくの提示を行い、ものづくりへの意欲の喚起や、明かりがつくしくみについての興味・関心を高め、豆電球・乾電池・導線をどのようにつなげたら明かりがつくのかという疑問を持たせる。追究する段階では、豆電球・乾電池・導線を用いて、様々なつなぎ方（具体的には①豆電球・導線付きソケット・乾電池。②豆電球・導線２本・乾電池。③豆電球・導線１本・乾電池。④ミニチュア球。を試し、あかりがつく場合とつかない場合を比較していく過程で回路は一つの輪になっているということを捉えさせる。生かす段階では、そのしくみを用いて、豆電球・導線つきソケット・乾電池をつないで懐中電灯を製作する。２次の出会う段階では、お化け屋敷の途中で真っ暗ゾーンがあることから、懐中電灯をつけたり、消したりできるスイッチをつくりたいという目的を持たせる。その時に、スイッチのしくみを見せ、電気を通す物と通さない物がありそうだという見通しを立てさせる。追究する段階では、スイッチの部分にどんな材料を使ったらいいかという目的のもと、懐中電灯の回路の中に様々な物を組み入れてあかりがつくかどうかを調べ、電気を通す物と通さない物があることを捉えさせる。生かす段階では、電気を通す物と通さない物を組み合わせて、懐中電灯のスイッチを製作し、学習の達成感を味合うこととができるようにする。また、ものづくりにおいては、次の磁石の単元が終わったときに、両方の性質を利用したおもちゃランド作りを計画しており、そこで、子どものアイディアを生かしたものづくりができるように

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段階

活動と内容

手だて

出１豆電球と乾電池、導線付きソケ ※ クラスで行うお化け屋敷大会のことを想起さ会ットを使って、豆電球にあかりをせ、そこで使う懐中電灯を自分でつくってみたうつける活動をしながら電気の通りいという意欲をもたせる。・道を調べる ※ 懐中電灯を分解し、豆電球・乾電池・ソケッ追 (1) 豆電球を用いた懐中電灯を見ト付き導線でできていることを確認し、あかり究て自分たちも作りたいという意をつけることに対する見通しをもたせる。す欲をもつ。 ※ 豆電球・乾電池・ソケット付き導線を子どもる ○ あかりがつくしくみについてに与え、自由試行させながら、あかりがつくつ ① の興味・関心の喚起なぎ方とつかないつなぎ方を比べさせ、話し合 6 0 (2) 乾電池と豆電球・導線付きソう中で、あかりがつくときには、２つの導線の分ケットを使って豆電球にあかり端が、それぞれ乾電池の＋極と－極につながっをつける活動をする。ていることを捉えられるようにする。 ○ あかりがつく時には、きまり ※ 前時の最後に、２つの導線の端が、それぞれ、があること乾電池の＋極と－極につながっているのにソケットの中の豆電球をゆるめるとあかりが消える事象を見せ、本時の課題を作っておく。 ① (3) 様々な場合の回路作りを行う ※ ①豆電球・導線２本・乾電池。 ②豆電球・ ○ 回路は必ず一つの輪になって導線１本・乾電池。③ミニチュア球で回路作りいることを行い、豆電球・乾電池・ソケット付き導線の電気の通り道を指でなぞらせ、電気の通り道が一つの輪になっていることを捉えさせる。 ※ 最後に、発展として、８メートルのアルミホイルの回路作りを行い、一つの輪という回路を意識させる。生２回路のしくみを使って、懐中電 ※ これまでに学習したことを生かして、懐中電か灯を製作する灯作りを行うことによって、これまでに学習しす ○ 追究して得た知識の適応たことを実感できるようにする。Ｂ領域最初の ② ものづくりであるため、全員が同じ形、同じ材料の懐中電灯を作ることで確実にものづくりができるように支援する。出１製作途中の懐中電灯を用いて電 ※ お化け屋敷に、真っ暗ゾーンがあることから、会気を通す物、通さない物を調べる懐中電灯のスイッチ製作の必要性を感じさせる。う (1) 懐中電灯のスイッチに興味を ※ 大きな懐中電灯の模型を準備し、スイッチ部 ① 持ちそのしくみを考える分を拡大することで、スイッチのしくみに気づ ○ 電気が通る物、通らない物がくことができるようにする。追あることについての興味・関心 ※ スイッチの素材をいろいろ取り替えてみるこ究 ○ 電気が通る物、通らない物がとで、電気を通す物と通さない物があるというすあるという事についての見通し見通しが立てられるようにする。る (2) 回路の途中に物を入れてあか ※ 調べる物については共通の物で考えさせるた ① りがつくかつかないかを調べる。めに、以下の物は教師の方で準備する。 ○ 電気が通る物、通らない物の電気を通す両方電気を通さない分類アルミ皿紙皿生２電気を通す物、通さない物を利クリップカバー付きけしごむか用してスイッチ作りを行う。アルミホイルクリップ毛糸画用紙す ○ 追究して得た知識の応用１０円くぎ銀の折り紙折り紙 ②

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本時指導の考え方本時は、豆電球や導線を使って、あかりをつけてみることにはじめて出会う時間である。本学級の子どもに、豆電球そのものを見せ、「見たことがありますか？」と問うと、２～３名の子どもが、「家の中に転がっているのを見た。」と答えただけで、実際に豆電球が使われている道具やあかりがついている様子を思い浮かべることはできなかった。「何のための道具でしょうか」と問うと、ほとんどの子どもが「あかりがつく」「電気がつく」等と答え、電気によって光る道具であるということは捉えられていた。このことでイメージがわいたのか、先の質問では答えられなかった子どもが、「懐中電灯に使われている」と答えると、約半数の子ども達がそれに同意した。他には「クリスマスツリーの？？」というつぶやきが少し聞こえたが、他に思いつくかどうか尋ねたところ、「思いつかない。」という答えであった。このことから、ほとんどの子どもが、豆電球や乾電池導線などを手にすることがはじめての子ども達であり、それらを使ってあかりをつけたことがある経験がないということがわかった。そこで、本時では、まず、豆電球・乾電池・ソケット付き導線などとの一つひとつの物との出会いを大切にし、未知なる世界に期待感を持ちながら、一番身近にある懐中電灯を作ってみたいという目的に沿って、豆電球・乾電池・導線を用いて豆電球にあかりをつけられるようにしたい。また、様々な試行の中で、結果を整理し、比較することで、豆電球にあかりがつくつなぎ方とつかないつなぎ方があり、つくときには、２本ある導線の端は、それぞれ乾電池の＋極と－極（銀色の部分）につながっていることをと捉えられるようにしていきたい。導入では、クラスで計画しているお化け屋敷大会の持ってくるものにある懐中電灯を想起させ、教師が製作した懐中電灯の提示を受けて、自分の懐中電灯を作ろうという意欲をもたせる。次に、懐中電灯を分解し、懐中電灯を構成している豆電球・乾電池・ソケット付き導線を観察する。それぞれのものにはじめて出会う子ども達に、一つずつじっくり観察して気づいたことなどを出し合い、それらのものに対する感動や期待感を高めながら、それぞれの物の用途や特徴を確認していく。３つの物を手にして、「あかりをつけたい！」と願う子ども達と共に、「導線と乾電池のどことどこをつないだらあかりがつくのか調べよう」というめあてを立てる。展開では、子ども一人ひとりに自由に試行させながら、あかりがついた場合とつかなかった場合のつなぎ方をプリントに記録させる。そして、発見したつなぎ方を黒板の巨大回路を用いて実際にしてみせながら発表して、結果を共有していく。この時、子どもが行ったつなぎ方を教師の方で見やすく板書していく。結果を共有したところで、それぞれのつなぎ方を比べて違いを見つける。終末では、子どもが気づいた違いをまとめながら、○それぞれの導線の端を＋極と－極につなぐ。○電池の銀色のところにつける（それが極ということを押さえる）○導線が極から離れていたり、どちらかの極に偏っていてはいけない。ということをまとめる。最後に、もう一度、みんなであかりをつけて達成感を味わった後にソケットに入った豆電球をゆるめると明かりが消えるところを見せ、「なぜだろう」「豆電球とソケットの間にすきまが空いたからだろう。」という見通しをもたせ、次時につなげていく。（次時は回路とはどこも切れずに一つの輪になっているという内容）

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○ 豆電球・乾電池・ソケット付き導線を用いて、あかりをつけることができる。 ○ 導線の両端をそれぞれ乾電池の＋極と－極につなぐとあかりがつくことがわかる。 ○ あかりがつくつなぎ方とつかないつなぎ方を比べて、その違いに気づくことができる。本時展開内容と活動手だて１本時学習のめあてを確認し、活動の見通しをもつ（１）懐中電灯を作りたいという願いを持つ ※ お化け屋敷大会の持ってくる ○ あかりをつけたいという目的意識。ものにある懐中電灯の想起と教 ○ どうやったら作れるのかという興味・師が製作した懐中電灯の提示関心の喚起（２）豆電球・乾電池・ソケット付き導線を ※ 一つひとつを分けて丁寧に渡観察しそれぞれの物の用途や特徴を確認しながらじっくりと観察させそする。のしくみや物の様子に感動や期 ○ 電気に関する道具についての興味・関心待感を高められるようにする。めあて導線と乾電池のどことどこをつないだらあかりがつくのか調べよう。２豆電球・乾電池・ソケット付き導線を用いて ※ 一人ひとりが自由に試し、記あかりのつくつなぎ方を調べる。録する時間を与える。（１）自由につなぎ方を試し、あかりがつくつ ※ 学習プリントにあかりがつくなぎ方とつかないつなぎ方を分類する。つなぎ方とつかないつなぎ方を ○ 電気の回路の探究分類して書かせる。（２）結果を交流する。 ※ 言葉ではなかなか表現しづら ○ あかりがつくつなぎ方とつかないつなぎい部分を板書の巨大模型を操作方の整理することで具体的に見せ、共通（３）あかりのつくつなぎ方とつかないつなぎ方理解を図る。を比べる。 ※ 子どもの発表は、教師が板書 ○ 電気の回路の条件の考察で整理していく。３導線と乾電池のどことどこをつないだらあかりがつくのかまとめる。 ※ もう一度、みんなであかりを ○ 電気の回路の条件の理解つけて達成感を味わった後にソ ☆それぞれの導線の端を＋極と－極につなぐケットに入った豆電球をゆるめ ☆電池の銀色のところにつける(極の押さえ) ると明かりが消えるところを見 ☆導線が極から離れていたり、どちらかの極せ、「なぜだろう」「豆電球とに偏っていてはいけない。ソケットの間にすきまが空いた４次時への見通しをもつからだろう。」という見通しを ○ 本時内容を受けての回路のしくみに対すもたせ、次時につなげていく。る興味・関心

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本時指導の考え方本時は、豆電球や導線を使って、様々なつなぎ方であかりをつけてみることで、どのつなぎ方においても回路は一つの輪になっていることを捉える時間である。前時までに、子どもは、ソケット付き導線の２本の導線をそれぞれ＋極と－極につなぐとあかりがつくこと、それ以外の場所や導線が乾電池から離れたときにはあかりがつかないことを学習した。そして、前時の最後にはあかりがついた豆電球のソケットをゆるめてあかりがきえることを見せ、なぜ、導線が乾電池にきちんとつながっているのにあかりがきえるのだろうという疑問を持った。そこで、本時では、電気の通り道を意識しながら、様々なつなぎ方を試し、それぞれを比べることによって、あかりがつくつなぎ方はどのつなぎ方も電気の通り道が一つの輪になっていることに気づかせていく。具体的には、ソケットをゆるめることによって電気の通り道が分断されるという意識を持たせ、そこから、豆電球の中のしくみに触れながら電気の通り道はつながっているということを捉えさせ、そのことを生かしながら①導線２本・豆電球・乾電池、②導線１本・豆電球・乾電池、③導線２本・ミニチュアきゅう・乾電池のそれぞれであかりがつく回路を探究する。そして、それらを比べ、同じところを見つけることであかりがつく回路はどれも電気の通り道が一つの輪になっていることに気づかせていく。最後に、８メートルのアルミホイルを大きな輪にして回路をつくることによって回路というのは一つの輪になっていると言うことを強く意識付けしていきたい。導入では、まず、豆電球・乾電池・ソケット付き導線で前時で学習したつなぎ方を行い、ソケットを自分でゆるめてあかりが消えるところを観察しながら、その理由に対する予想を持たせる。おそらく、「豆電球と離れるから」という予想を持つ子ども達に、離れるとなぜあかりは消えるのかと問いかけ、電気の通り方を意識させていく。さらに、豆電球の中のしくみを提示し、電気の通り道を指でなぞらせて電気の通り道を意識させる。そこで、教師の方から、ソケット無しでもあかりはつくかどうか問題を投げかけ、「あかりをつけたい！」と願う子ども達と共に、「どうやったら、あかりをつけることができるのだろう」というそれぞれの予想を持ちながら、「いろいろなつなぎ方で、あかりをつけながら、電気の通り道を考えよう」というめあてを立てる。展開では、子ども一人ひとりに自由に試行させながら、あかりがついた場合のつなぎ方を記録させていく。この時、少し難しい課題なので、互いにヒントをもらいながらあかりのつくつなぎ方を探究していけるように机の形態を班にする。①導線２本・豆電球・乾電池、②導線１本・豆電球・乾電池、③導線２本・ミニチュアきゅう・乾電池においてあかりのつくつなぎ方を見つけ、交流していく。ここで、ミニチュア球を用いるのは、球から出た配線が単純で輪になっていることを子どもが捉えやすいのと、これまでの実験で薄々電気の通り道が輪になっていることを気づき始めている子ども達がそれをあてはめて考えやすいと考えたからである。終末では、子どもが気づいた共通点をまとめながら、あかりがつくつなぎ方はどれも、電気の通り道が一つの輪のようになっているということをまとめる。最後に、８メートルのアルミホイルを大きな輪にして回路をつくり、みんなであかりをつけて達成感を味わい、回路についての結論をまとめ、次時は懐中電灯作りを行っていく。

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○ 自分で予想を立てたり、友達と考えを交流しながら、豆電球・乾電池・導線などを用いて、あかりをつけることができる。 ○ あかりがつくつなぎ方はどれ電気の通り道が一つの輪のようになっているということを捉えることができる。本時展開内容と活動手だて１本時学習のめあてを確認し、活動の見通しをもつ ※ 前時を思い出し、豆電球にあ（１）前時をふり返り、あかりがつく回路のつかりをつけた後、ソケットをゆなぎ方を思い出す。るめたところを観察させる。 ○ あかりがつくつなぎ方の確認 ※ 前時で用いた、板書用の巨大（２）ソケットをゆるめるとあかりが消える様模型を用いて、電気の通り道が子をを観察しその要因を考える。切れているところを見せる。 ○ 電気の通り道の意識づけ ※ 豆電球の中を描いた図を見せ（４）ソケット無しでも、電気の通り道を作るて、電気の通り道を確認する。ことができるかどうか考える。 ※ ソケット無しで電気はつくか ○ 学習したことを生かして、あかりをつけどうかという問題を提示する。たいという興味・関心の喚起 ※ 乾電池がショートする、危険めあてなつなぎ方については、あらかいろいろなつなぎ方であかりをつけながらじめ指導しておく。電気の通り道を考えよう。２豆電球・乾電池・導線などを用いてあかりのつくつなぎ方を調べる。（１）自由につなぎ方を試し、あかりがつくつ ※ 次の順番で難度を上げながらなぎ方を見つける。追究を行い、一つの輪にしていく ○ 電気の回路の探究ことを強調していく。（２）結果を交流する。 ①導線２本・豆電球・乾電池 ○ 電気の回路の条件の考察 ②導線１本・豆電球・乾電池３導線と乾電池のどことどこをつないだらあか ③導線２本・ミニチュアきゅうりがつくのかまとめる。・乾電池 ○ 電気の回路の条件の理解 ※ それぞれのつなぎ方を比べ同じところを見つける。 ☆ あかりがつくときには、電気の通り道が一つの輪になっている ※ ８メートルのアルミホイルを４学習したことを広げる用いてみんなで一つの輪を作５次時への見通しをもつり、豆電球にあかりをつけるこ ○ 本時内容を受けての懐中電灯づくりに対とで一つの輪を意識づける。（きする興味・関心ったりつけたりもしてみる）

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本時指導の考え方本時は、前時のスイッチのしくみを探る活動から、物には、電気をとおす物と通さない物があるのではないかという子どもの予想をふくらませ、実際にいろいろなものを調べる活動を通して、物には電気をとおす物と通さない物があること金属は電気をとおすと言うことを捉える時間である。前時では、教師が提示した紙とアルミホイルでできた円盤形のスイッチをくるくると回しながら、あかりをつけたり消したりする様子を観察した。紙の部分になるとあかりが消えることから、紙は電気を遮断し、回路がつながっていない状態になることなどを予測した。さらにそこから、アルミホイルは電気をとおすが、紙は通さないという予測をもち、子ども達は実際に調べてみたいという願いともっと他の物も調べてみたいという探究意欲をもった。そこで、本時では、様々な物を自分の懐中電灯の回路にはさみ、あかりがつくかつかないかを調べ、物を分類することによって、物には電気をとおす物と通さない物があることに気づかせていく。具体的には、子どもそれぞれの中に、ぼんやりとある電気を通す物と通さない物の分類を揺さぶり、予想をもたせた上で実験して確かめ、最初に自分がもっていた考えをはっきりさせたり、広げたりするために、調べる物はあらかじめ教師の方で準備しておく。内容は紙皿とアルミ皿、クリップとビニールカバー付きクリップ、折り紙と銀の折り紙など、同じ用途の物を対照的に用意し、素材自体に気づくことができるようにする。また、ビニール付きクリップ、銀の折り紙など、子どもが判断に迷う物も入れておき、自分の考えの根拠を明らかにできるようにしておく。さらに、糸のような細長いものは電気を通すと考えている子どもも多く、その辺は子どもに実態に合わせて、わりばしやけしごむなど、数種類の素材も加える。また、電気を通す物は、ほとんどが銀色の物で他の物と区別しやすく、子どもに金属という概念を与えやすいようにするが、そこに１０円玉を加えることによって、色だけではない金属という概念を広げられるようにしていく。導入では、前時での疑問をふり返りながら本時のねらいと実験の目的をつかませる。展開では、実験の方法を確認した後、いろいろなものが入ったはてなボックスを各班に一つづく配布し、その中から一つずつ物を取り出し、班で予想を交流しながら「電気を通す物」「電気を通さない物」「？（判断が付かない物意見が分かれた物）」のかごに分類させる。予想した後、各班ごとに分類した物を発表してなぜそう考えたのかその根拠を交流し、見通しをもたせるようにする。その後、実際に調べて分類し直していく。全部の物を調べ終わったら、教師が物を一つひとつ取り上げて結果を確認していく。そのとき、紙皿、アルミ皿など対照的な物をセットで言わせたり、？が多く論議になりそうな物（カバー付きクリップ）（銀の折り紙）などを最後にもってきて、電気が通るところと通らないところがあること、なぜそのようになるのかということを話し合わせ電気を通す物と電気を通さない物が組み合わさっていることに気づかせていく。終末では、自分たちが分類した電気を通す物と通さない物を比べ、その違いを考えることによって、電気を通す物は金属であることに気づき、それ以外に物は電気をとおさないと言うことに気づかせていく。そして、次時はその性質を利用して自分たちも懐中電灯のスイッチ作りをしていきたいという見通しをもたせて本時を終わる。

(8)

○ 自分なりの見通しをもって、物の性質を観察し電気を通す物と通さない物に分類することができる。 ○ 自分の懐中電灯を用いて、物をはさんで実験を行い、確かな結果を導き出すことができる。 ○ 物には、電気を通す物と通さない物があることをに気づき、通す物は金属であると言うことを捉えることができる。本時展開内容と活動手だて１本時学習のめあてを確認し、活動の見通しを ※ 教師が提示した紙とアルミもつホイルでできた円盤形のスイッ（１）前時をふり返り、物には電気が通る物と通チをくるくると回しながら、あらない物があるという見通しをもつことがでかりをつけたり消したりする様きる。子を観察し、電気を通す物と通めあてさない物がありそうだという予いろいろなものを使って、電気が通るか通ら想をもつ。ないかを調べよう。２製作途中の懐中電灯の回路に物を組み入れて、 ※ 班で予想を交流しながら「電電気を通すか通さなかを調べる気を通す物」「電気を通さな（１）？ボックスの中にある物を電気を通す物とい物」「？（判断が付かない通さない物に予想して分類する。物意見が分かれた物）」のか ○ 電気をとおす物通さない物の性質に対すごに分類させる。る見通し ※ ？が多く論議になりそうな（２）実際に調べて分類する。物（カバー付きクリップ）（銀 ○ 電気を通す物通さないの性質をしらべる、の折り紙）などを最後にもっ実験・観察てきて、電気が通るところと（３）結果を交流し、他の班と結果を比べなが通らないところがあること、ら、結果の要因について話し合う。なぜそのようになるのかとい ○ 電気を通す物と通さない物の性質に対すうことを話し合わせ電気を通る考え作りす物と電気を通さない物が組３物には電気を通す物と通さない物があることみ合わさっていることに気づをまとめるかせていく。 ○ 物の性質として電気を通す物と通さない ※ 自分たちが分類した電気物があることの理解を通す物と通さない物を比べ、５次時への見通しをもつその違いを考えることによっ ○ 本時内容を受けての懐中電灯のスイッチて、電気を通す物は金属であ作りに対する興味・関心ることに気づき、それ以外に物は電気をとおさないと言うことに気づかせていく。