第 4学 年 理 科学習指導案
日 時 平 成 15年 12月 5日 (金)5校 時 場 所 花 巻市立若葉小学校 理 科室
学 級 4年 2組 男 17名 女 17名 計 34名 指導者 藤 本 実
単元 名 も ののか さと温度 単元 について
(1)単 元 について
4学 年の理科の 目標 に 「 (2)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 ・関心をもつて追究 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。」 とある。
本単元 では,空 気,水 ,金 属 をあたためた り冷や した りして,空 気 は温度 によってか さが変わ る こ とや)体 積が変わ らない よ うに見 える水や金属 も温度 によつてか さが変わるこ とを,実 験 を 通 して とらえ させ る。
また,そ こか ら,温 度変化 と空気,水 ,金 属のか さの変化 を関係付 けて考 えるこ とができるよ うになるこ とをね らい とす る。
さらに,実 験技能 については,ガ ラス器 具の取 り扱い,ア ル コール ランプ,ガ スバーナーの使 い方 な どを学習 ・習熟 してい く。
(2)児 童 につ いて
児童 は,前 単元 「 水 のす がた とゆ くえ」で 「 水は,温 度 に よって水蒸気や氷 に変 わること (C(2) ア)」 を, さ らに 「もののか さと力」では 「閉 じ込 めた空気 を圧す と,か さは小 さくなるが,圧
し返す力は大 き くなるこ と。 (B(1)ア)」 「閉 じ込 めた空気 は圧 し縮 め られ るが,水 は圧 し縮 め られ ない こ と。 (B(1)イ )」を学習 してきてい る。本単元では,温 度変化 と空気,水 ,金 属のか さの 変化 について学習 し,次 単元 「もののあたたま りかた」へ と発展 してい く。
(3)指 導 にあた って
理科 の 目標 の重点 として 「自然 の事物 ・ 現象 に何す る問題解決の活動 を通 して事象の性質や規則 性 を実感す ることによ り科学的な見方や考 え方 を構築できるよ うにす る。つま り、小学校 の理科 で は児童が具体的な 自然 の事物 ・ 現象 に関わ りなが ら,事象 の性質や規則性 について実感す るこ と に よ り,科学的な見方や考 え方 を作 り、持つ よ うにす る」 とある。
本単元で は,温 度 に よる空気 や水 ,金 属 の体積 の変化 について,「予想す る,実 験 ・観察す る, 考察する」 とい あ問題解決の手順を学習 しなが ら,空 気)水 ,金 属の変化に対す る関心を高め, 予想 と結果を比較することによ り実感を伴つた理解を図 りたい。
具体的な指導にあたつては,単 元の導入 として前単元の空気でつぽ うの玉が とび出 したことと フラスコを湯につけると栓が とび出すわけを比較 しながら考えさせ,空 気の温度による変化に 目 を向けさせ るとともに,以 降の学習への意欲を高めるように したい。
また,空 気の変化を発端にして,水 ,金 属ではどうかを予想 させ,学 習を広げさせるようにし, 次単元 「もののあたたま りかた」へ と発展 させていきたい。
さらに,予 想の段階では身の回 りの出来事や経験を大切にしなが ら,実 生活 との結びつきを大
切 に指導 していきたい と考える。
単元 に関わる児童の実態
本単元の事前調査 として,以 下の事項について調査 した。
1 あ なたは,理 科 の学習で次のことが好 きですか。
(1)植 物や虫などを観 察す ること
(2)
(N=33)
A と ても好 き
B 好 きC あまり 好き ではない Dきら い 13人 (39%) 12人 (36%) 8人 (24%) 0人 (0%)
(3)
(4)
い ろいろな器具や 道具 を使 って実 験 をす ること 実験や観察の結果
を予想す ること 実験や観祭 の結果
を記録す るこ と
2 次 のものは温度をあげると,か さはふえるでしょうか。ふえると思 うものにO,ふ えないと思 うもの にXを つ け , そ う考 え た わ i を書 きな さい。
も の ○
X範小 考 えた わけ
水
4 26 3 X泰 発 す る空 気
13 10 10〇 ピンポ ン玉 を あた た め た らふ く らん だ 〇 署 い 日に空 気 が見 える とき が あ る。
○ 見 えない け ど, ふ え る と思 う。
て つ 4 17 12
×ふ えるとは思 えない。 ×ス トー ブのカバーはあたためて もふ えない。
○てつ はす ぐあつ くな るか らn
3 ふ だんの生活 の中で,も ののか さが変化す る様子 を見つ けた ことがあ りますか。
A と ても好 き B 好 き
C あまり好きではないD き らい 12人 (36%) 18人 (55%) 2人 (6%) 1人 (3%) A と ても好き B 好 き
C あまり好きではないD き らい
27ノ 、(88° /0) 5人 (16%) 1人 (3%) 0人 (0%) A と て も好 き B 好 き C あまり 好き ではない D き らい
10人 (31%) 16人 (48%) 7人 (21%) 0人 (0%)
・野菜をゆでているとお湯がへ る。 ・水溜 りが な くな る
4 次 の こ とを正確 にす る 自信があ りますか。
(1) 試 験管や ビーカー フラスコを使 う
(2) マ ッチ を使 う (3)ア ル コール ラン
プ を使 う (4)ガ スバーナー を
使 う
Aとても自信がある
B自信がある
Cあまり自信がない D自信がない9人 (27%) 1 6′尺(49%) 8人 (24%) 0人 (0%)
Aとても自信がある
B自信がある Cあまり自信がない D自信がない18人 (55%) 7人 (21%) 7人 (21%)
1ノ 、(3°/0)Aとても自信がある B自信がある
Cあまり自信がない D自信がない1 1ノ 、(33°/0)
8人 (24%) 12人 (36%) 2人 (6%)
< 考 祭 >
① 理 科 の学習活動 については,興 味 をもつて取 り組 んでい る児 童 が多いが,予 想 を した り,結 果 を記録 した りす る ことが苦手 と感 じてい る児童が少 な くない。結果 を見通す力,結 果 を正確 に記録 し,考 祭す る力 を付 けてい くことが必要であ る。
① 温 度 の変化 によるか さの変化 については,「水 はへ る」 と答 えた児童が多かった。 これ は 「水 のすがた とゆ くえ」 の学習で,水 はあたためると蒸発す ることを学習 した ことが反映 されている。蒸発 とい う現 象 とは別 に,膨 張 を体感 させてい くことが必要で ある。鉄 につ いては,か さが変 わ ることを指摘 できた 児 童 は少ない。 また,適 切 な根拠 をあげた児童はほ とん どい なか った。
① 日 常的な生活 の中での経験 について も,経 験不足 なのか,結 びつかないのか無答 が多かった。 日常生 活 と結びつ けて考 えてい く力 を育ててい く必要があ る。
① 実 験技能 の基礎 的な事項 については,あ ま り自信 が ない, 自信 がない と答 えた児童が 2割 以上 に上っ た。 とくに火 を使 うこ とには経験が少 ないのが普段 の様子 か らも伺 える。今後 の実験活動 の 中で適切 に 指導 を繰 り返 し,定 着 を図つてい く必要が ある。
Aとても自信がある B自信がある Cあまり自信がない D自信がない
1 6人 (49%) 9A(27%) 8ノ、(24%) 0人 (0%)
4 単 元目標及び評価親華
【自然事象への関心・ 意欲・ 態度】
5 も ののかさとヨ度の学習についての系統
標
目 評 価 規 準
○ 空 気, 水 , 金 属のか さの変化 に興味を持 ち, 温度 との関係を進んで調べることができる。
○ 空 気,水 ,金 属が温められるとどうなるかを 進んで調べようとしている。
【 科学的な思考】
標
目 評 価 規 準
○ 空 気 , 水 , 金 属 のか さの変化 を温度 のちがい と関係付 けて とらえる とともに, 空 気 , 水 ) 金 属 の変化 のちがいをとらえるこ とができ る。
○ 空 気, 水 , 金 属 をあたためた とき, か さが ど うなるかを予想 し, 実 験 している。
【 観祭・ 実験の技能・ 表現】
標
目 評 価 規 準
O ガ スバーナーやアル コール ランプ,ガ ラス器 具 を安全 に取 り扱い なが ら実験 し,空 気,水 , 金属 の変化 を的確 に記録す ることができる。
○ ガ スバーナー,ア /L/コ ール ランプ,ガ ラス器 具 を安全 に気 を付 けて あつ かつた り,実 験 を し た りしてい る。
○ 空 気,水 ,金 属 の変化 を気 を付 けて観察 し, 記録 してい る。
【自然事象についての知識・ 理解】
標
目 評 価 規 準
○ 空 気 ,水 ,金 属は,あ たためた り冷や した り す る と,そ のか さが変 わることがわかる。
① 温 度 によるか さの変化 は;空 気が もつ とも大 き く, 金属はガヽさVヽこ とカミわかる。
○ 実 験 の結果 か ら温 めた り冷や した りす る とか さが変化す ることを説 明 している。
① か さの変化 のちがいを変化 の大 き さについて 説 明 してい る。
も の に 日光 を 当 て る と,物 の明るさ や あ た た か さが 変 わ るこ と。
B ( 1 ) イ
物 が 水 に 溶 け る 量は水 の量や温度 , 溶 け る も の に よ つ て 違 う こ と 。 B ( 1 ) イ
金 属 は熱せ られ た 部分 か ら順 に温 ま る が, 水 や 空気 は熱せ
られ た部分 が移 動 し て 全 体 が 温 ま る こ
と。 B ( 2 ) イ 金 属 ,水 お よび 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。 B(2)ア
6 単 元 の指導 ・評宙計画 (6時 間扱 い )
学習活動 (指導内容)
評 価 規 準科学的な思考
・栓をしたフラスコを 湯につ け,栓 が とび 出す様 子 を観 祭 す る。(本時 60分 )
・ 栓 をしたフラスコをあ たた める とど うなるか 進んで調べ よ うとして い る。
・フラスコの様子から, 栓 が とび出 したわけを 予想 している。
・安全 に気 をつ けなが ら フ ラ ス コの実 験 を して い る。
・空気はあたため られ
る とか さが大 き く な るか に課題 を も ち,試 験管の空気の か さの変化 を調 べ
・試 験管 の空気 のか さの 変化 を進 んで調 べ よ う
と して↓｀る。
・ 実験の結果か ら温度 と 空気 のか さの変化 を関 連付 けて話 している。
・ 試験管の中の空気を温 めた り冷や した りして か さの変化を調べ,温度 とか さの変化 を正確 に 記録 している。
・ 空気は温度が高くなる とか さが増 えることを 指摘 している。
・水も,あ たためられ
る とか さが 大 き く な る こ とに 問題 を もち, 試 験管の中の 水 の か さの変 化 を 調べ る。・試験管 の水 のか さの変 化 を進 ん で調 べ よ う と
して,｀る。
・ 実験の結果か ら温度 と 水 のか さの変化 を関連 付 けて話 している。
・ 試験管の中の水 を温め た り冷や した りしてか さの変化を調べ,温度 と か さの変化 を正確に記 録 している。
・水 は温度 が高 くなると か さが増 え る こ とを指 摘 してい る。
・空気 と比較 し,水 の温 度 に よる変 化 は空気 よ り小 さい こ とを指摘 し てい る。
・金属球 のか さの変化 を 進 ん で調 べ よ うと して い る。
金属 も, あ たため ら れ る とか さが 大 き くな る こ とに 問題 をもち,金 属球 のか さの変化 を調 べ る。
・ アル コールランプを安 全 に使いなが ら金属求 のか さの変化を調べ,正 確 に記録 してい る。
・金属 は温度 が高 くなる とか さが増 え る こ とを 指摘 してい る。
・空気 と比較 し,水 の温 度 に よ る変 化 は空気 よ り小 さい こ とを指摘 し て い る。
に一 円玉 でふ たを して, 中 の空気 を温 め る, へ こんだ ピン ポ ン玉 を湯 に つ け る な どの 例 か ら, 温 度 と力ヽさの関 係 に つ い て表 に ま
とめる。
1円 玉や ピンポン玉 の 変化 を今 までの学習 を もとに予想 している。
・温度 とかさの関係,空 気,水 ,金 属の変化の度 合 い のちが い を表 にま
とめてい る。
・評価 テ ス トをす る。
(30分 )
７
＜
本時 の指導 (1/6) 1) 授 業の構想
単元 の始 めで あるので,空 気のか さに着 目させ ,空 気 の体積 の変化 に十分 に興味を持たせ たい。そのため に,ヽTRに よる牛乳瓶の実験 と,栓 を したフラス コをあたためる実験 を用意 し,段 階的に考 えさせ る。 2 つの実験 の変化 について話 し合 う中で,と じこめた空気 をあたためると空気のか さは ど うな るか予想 し,学 習の見通 しが もて るように させ たい。
児童 の活動 時間を十分 に確保す るために,時 間を 60分 とした。
( 2 ) 目 標
① 栓 を した フラス コを温 める実験 を通 して,空 気 をあたためるとどうな るのかに問いをもち,空 気の 温度 によるか さの変化 について予想す ることができる。
( 3 ) 展 開
過程
主な学 習活動 教師の指導 ・支援 教具等 評価 ・判断基準導
入
前単元 を想起する。
牛事Lび ん の 実験 に つ い て話 し合 う。
・中か らお されて 出て き
・空気 が上 に上が って きた。
・空気がふ くらんだ。た。
学習課題 を確認 する。
せんを した フ
たた め るう。 <争ボ
あ ろ を
コスω だ
ス
一フナつ な
○ 空 気 で っ ぽ うをお す と,玉 が とび出す こと を想起す る。
○ 牛 乳びんか ら風船が 出て くる様子 を提示 し 話 し合 う。
空気 で っぽ う
VPR 牛 乳 瓶 の実験風船 が出て きたわ け を きる。 (挙手)
予想 し,説 明で
○ 栓 をしたフラス コを 提示 し課題 に結びつ け
る。
展
開
実験について予想する。
①栓 を した フヲス コを湯 につけてあたためると, どうなるだろ う。
栓 が上に あが る。
フラス コの栓が飛び出す。
栓がフラス コの中に入 つて い く。
実験す る。
①安全 に気 を付 け て グル ー プ で 実 験 を しま しょ
う。
実験器具
・丸底フラスコ(500cD
・フォームポリスチレンの栓
・湯 (60℃〜70℃)
結果につ いて考 える。
①なぜ 栓 が とび 出 して き たので しょ う。
。中の空気がふ くらんで押 し出 した のではないか。
安全指導事項
・フラスコを落 とさない よ う気 をつ けさせ る。
・場は熱いのでふれない よ う気 をつ けさせ る。
・グループで栓 を押 し込 む強 さを変 えて とび方 のちがい をとらえさせ る。
・ 再 度 や る ときは水道 水 で冷や して か らや り直 す よ う助言す る。
・ 空 気 で っぽ うの場合 と 比べ なが ら,図 や言葉 で記述 させ る。
ワー ク シー ト
実 験器 具
ワー ク シー ト
栓 を した フ ラス コをあたた め る と ど うな るか進 んで調べ よ うとしてい る。
(観察)
安 全 に気 をつ けなが らフラス コの実 験 を してい る。 (観察)
実 験 の結 果 か ら栓 が とび 出 したわ け を考 えてい る。(ワー クシー ト)
A 空す ることができる。
B空 気 のか さの変化 にふれて予想する ことができる。
C何 が栓 をお したのか,空 気のか さに 着 目して考 えるように うながす。
○
○
グル ープで協力 して実験 に
こ とができる。
る手順 を も う 1度 説 明 しなが ら,ゆ つ く りと操作す るよ う助言す る。
A る こ
とができる。
B方 法 を理解 し指導事項 を守 つて実験 す る こ とができ る。
C´安全事項 についての掲示 を示 し,確 実 に守 らせ るよ うにす る。
終末 ０
7 学 習のまとめをする。
・わかった こと, 感 じたこ とを書きま しょう。
8 次 時の予告をする。 ・空気のか さの変化 を調 べ ることを予告する。
ワー ク シー ト
・実験か らわかったこと,感 じたことを 書 くことができる。 ( ワークシー ト)
(4)教 師の支援 ・指導
関心・意欲・態度 科学 的な思考 技能 ・表現
・ 栓 をしたフラスコをあたた め る とどうなるか進んで調べ よ うとしている。
・ フ ラス コ の様子 か ら,栓 が とび 出 した わ け を予 想 してい る。
安全 に気 をつけなが らフラ スコの実験をしている。
・ 実 験 に参加 できない児童 に は,手"贋を説明 しなが らゆっく りと操作 させ るよ うにす る。
・ 何 が栓 を圧 したのか,空 気 のか さに着 目して考 えるよ う に助言す る。
安全事項についての掲示を 示 し, 確 実に守 らせ るように する。
(5)板 書計画 7 も ののか さと温度
せ ん をしたフラス コをあた
ためると, ど うなるだろう。 フラス コのせんは どう なる?
せんを強 くした ら?
・フラス コの栓が飛び出す。
・せ んを強 くした方がよくとん だ。
・音 をたてて とび出 した。
・フラス コを落 とさない
。フラス コをぶつけない。
・湯 にさわ らない。
予 想
フ ラス コの 中の空気がふ くらん でせ ん をお しだ した。
(6)準 備物 ア 実 験器具
・丸型水晴 ・ 丸底フラスコ (5 0 0cc)
・フォームポ リステレンの栓 ・ 湯 (60℃ 〜 70℃ )
・ふきん イ 演 示用器具
・線香 ・ 耐熱手袋 ・ 牛乳瓶 ・ 風船 シ ワ ークシー ト
課 題 せ ん を した フラス コをあ た ため る と どうな るだ ろ う。
丸底 フラスコ
ギ 宅 経 石 ブ ケ 枕 と ん 結 果
ふ り返 り
8 資 料
( 1 ) 単 元の基礎 的 ・基本的事項
関心 ・意欲 ・態度
(ア) フ ラス コをあたためるとどうなるかに関心を持ち,空 気を温めたときのか さの変化について 調べ るために進んで実験すること。
(イ) 空 気のか さの変化 か ら水,金 属のか さの変化 に関心を持ち,水 や金属を温めた ときのか さの 変化 について調べ るために進んで実験す ること。
科学的な思考
(ア) フ ラスコの様子か ら,栓 が とび出 したわけを予想すること。
(イ) 温 度 と空気のか さの変化を関連付けて とらえること。
(ウ) 空 気のか さの変化 をもとに,水 ,金 属の温度 とか さの変化を関連付けて とらえること。
(工) 空 気,水 ,金 属のかさの変化のちがいを比較 しなが らとらえること。
実験技能
(ア) 実 験の手順 を知 り,ガ ラス器具やアル コール ランプ,ガ スバーナーを安全に取 り扱 うこと。
① ガ ラス器具
①フラス コ,試 験管, ビーカーを害Jらないように気を付けて取 り扱 う。
①フラス コ,試 験管, ビーカーをスポンジやブラシを使つて洗 う。
(イ) ア ル コール ランプの正 しい使い方を覚えること。
① マ ッチの使い方
。す りかわの向こ うに向かつて こす る。
・手首を 90度 回 して水平にす る。
・マ ッチ箱 は火薬 のついた方を 手前 に持 つ。
。もえさし入れに水を入れ る。
② ア ルコールランプの使い方
。下を押 さえてふたを取 る。
・斜 め上か らふたをする。
・火が消 えた らいつたんふたを取 り, 冷 えてか らふたを し直す。
③ ガ スバーナーの使い方
・2つ のね じがあくことを確かめ,軽 く閉じてお く。
・元栓を開ける。
・ガスね じをあけて火をつけ,炎 を調節する。
・空気ね じをあけて炎の色を青色にす る。
・空気ね じ,ガ スねじの順に閉じる。
・元栓を閉 じる。
・ふた り組で扱 う。(火をつける,ね じを調節する) 実験の結果 を正確 に記録すること。
空気のね ガスのね
