第５学年 理科学習指導案 単元名 「電磁石のはたらき」
単元について
本単元は，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 ることをねらいとしている。 Ａ（３）電気の働き ア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。 イ電磁石の強さは，電流の強さや導線の巻数によって変 わること。児童について
本学級の児童は，「ふりこのきまり」（１学期実施） の単元において，振り子の運動の規則性について予 想したことを確かめる活動を通して，条件を制御し て調べる能力を身に付けることができた。しかし， 考察場面では，自分の考えを相手に分かるように何 と何をどのように関係付けて考えたのか表現する ことができる児童が少なく，深い学び合いまで至っ ていないという課題が見られる。そのため，主体的 に学ぶための工夫が必要である。指導にあたって
○単元導入時に，電磁石を用いた「魚釣り」を見せ，電磁石への興味・関心をもたせる。その際，釣れる魚だけで なく釣れない魚や離れて行く魚も仕込んでおくことによって，「どうしたら全部の魚が釣れるだろうか」という 単元を貫く課題を設定させる。児童がこの課題を追究していくための問いを連続させることができるようにす る。 ○条件を制御した実験の計画をたてる場面や考察場面において，第３学年で学習した磁石の性質と第４学年で学習 した電気の性質を関係付けながら思考を深めることができるように「学習のあしあと」を掲示する。この「学習 のあしあと」と実験して得られたデータを関係付けながら自分の考えが表現できるようにさせたい。理科の見方・考え方「電磁石のはたらき」
見 方
量的な 視点 ・コイルの巻数を変えることにより電磁石が強くなったり弱くなったりすることや，電流の大きさを変えることにより電磁石が強くなったり弱くなったりすることを捉える。考え方
条件制御 ・電磁石の強さを変える要因を調べるときに，条件を制御して考える。 関係付け ・電磁石の強さと電流の強さや導線の巻数，電磁石の極の変化と電流の向きを関係付けて 考える。単 元 の 目 標
電磁石の導線に電流を流して，電磁石の強さの変化をその要因と関係付けながら調べ，電流のはたらきについ ての考えをもつことができるようにするとともに，見いだした問題を追究したり，ものづくりをしたりする活動 を通して，電流の働きを計画的に追究する能力を育てる。
評 価 規 準
自然事象への 関心・意欲・態度 科学的な思考・表現 観察・実験の技能 自然現象についての 知識・理解 ①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 を利用した物の工夫を 見直したりしようとし ている。 ①電磁石の電流を流したと きの電流の働きの変化と その要因について予想を もち，自分の考えを表現 している。 ②電磁石の強さと電流の強 さや導線の巻数を関係付 ①電磁石の強さの変化を調 べ，その過程や結果を定 量的に記録している。 ②電磁石の極の変化を調 べ，その過程や結果を記 録している。 ①電流の流れているコイ ルには，鉄心を磁化する 働きがあり，電流の流れ を止めると磁化する働 きがなくなることを理 解している。 ②電磁石の強さは，電流のけて考察し，自分の考え を表現している。 ③電磁石の極の変化と電流 の向きとを関係付けて考 え，自分の考えを表現し ている。 強さや導線の巻数によ って変わることを理解 している。 ③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。
指導計画（全１０時間）
【第１次】電磁石のはたらき（２時間） ・・・・・・・・・・・・・知①，思① 【第２次】電磁石の強さが変わる条件（４時間） ・・・・・・・・・思②，技①，知② 【第３次】電磁石の極の性質（３時間） ・・・・・・・・・・・・・思③，技②，知③， 【第４次】まとめよう・たしかめよう（１時間）・・・・・・・・・・関①本単元の学習指導過程（全１０時間）
学習活動
児童の思考
【第１次】電磁石のはたらき（２時間） １ 魚釣りをしている活動を見て，気付いたことを話し合う。 ・棒磁石と電磁石の両方で行い，違いを比較する。 ２ 電磁石の仕組みを知る。 （導線，コイル，乾電池，鉄心） ・なんで釣れないんだろう？ ・たくさん釣れてびっくり！ ・なぜスイッチを切ると魚が離れるのかな？ ・導線を巻き付けたコイルや電池があったよ。 ・電流を流すと磁石になるんだね。 【第２次】電磁石の強さが変わる条件（４時間 本時４/４時間） ３ 電磁石の魚釣りの活動を見て，気付いたことを話し合う。 ・釣れる魚と釣れない魚がいることに気付く。（比較する） （大きな魚がつれない。はりから魚がはなれていく。） ・どうしたら大物を釣り上げることができるか考える。 ４ 予想したことをもとに，実験計画を立てる。 ・何をどのように変えればよいか分かるように，魚釣りで使用 するもので考える。 ・１つのことを確かめるために，今までの実験と関係付けて考 える。 ５ 「電流の強さ」の実験を行い，考察する。 ・他の班の実験結果と比較する。 ・どうすればあの大きな魚が釣れるかなあ。 ・はなれていく魚が釣れないなあ。 ・電磁石の乾電池１個と２個を比べてみたらど うだろう？ ・導線の巻数を変えてみたらいいと思う。 ・変える条件と変えない条件にすると正確な実 験ができるよ。 ・導線の巻数を変える実験だと，それ以外のこ とは変えてはいけないと思う。 ・電磁石の乾電池を２個にしたら，ゼムクリッ プがたくさんついたよ。 【問い①】どうしたら，大きな魚を釣ることができるのだろう？ 【単元の課題】どうしたら，全ての魚を釣ることができるのだろうか？６ 「巻数」の実験を行い，考察する。 ・他の班の実験結果と比較する。 ・導線の巻数を多くしたら，ゼムクリップがた くさんついたよ。 【第３次】電磁石の極の性質（３時間） ７ 電磁石の魚釣りの活動を見て，気付いたことを話し合う。 ・釣れる魚と釣れない魚がいることに気付く。 ・どうしたら魚を釣ることができるか考える。 ・棒磁石と電磁石を関係付けて考える。 ８ 予想したことをもとに，実験計画を立てる。 ９ 実験を行い，考察する。 ・電磁石にもＮ極とＳ極があることに気付く。 ・棒磁石と電磁石を比較する。 ・どうすれば，魚が釣れるのだろう？ ・棒磁石のようにＮ極とＳ極があると思うよ。 ・乾電池の向きを変えるとモーターが逆に回っ たから，極も逆になるかもしれないよ。 ・Ｎ極に方位磁針を近づけたらわかるよ。 ・方位磁針の針が引きつけられたよ。 【第４次】まとめよう・たしかめよう（１時間） 10 電磁石のはたらきで分かったことを話し合い，電磁石の強 い魚釣りを作りゲームをする。 ・実験から分かったことを活用して，魚釣りを作り，ゲームを する。 ・巻数を多くしたら，大きな魚を釣ることがで きたよ。
本時の学習指導過程
１ 目標 ○ 電磁石の強さの実験を通して，予想したことと結果から自分の考えをまとめ，表現することができる。 ２ 観点別評価規準 ○ 電磁石の強さと電流の強さや導線の巻数を関係付けて考察し，自分の考えを表現している。 【思考・表現】 ３ 準備物 【問い②の答え】電磁石は，両極にＮ極とＳ極があり，電流の向きを変えるとＮ極とＳ極が入れ替わり， 針から離れて行く魚を釣ることができる。 【問い①の答え】 コイルに流れる電流を強くする。コイルの巻数を多くする。 【問い②】どうしたら，はりからはなれていく魚を釣ることができるのだろう？ 【単元の課題の答え】電流を強くしたり導線の巻数を多くしたりすると電磁石が強くなるため，大きな魚を 釣ることができる。 電磁石の電流の向きを変えるとＮ極とＳ極が入れ替わるため，針から離れる魚を釣る ことができる。
コイル（１００回巻・２００回巻），導線，鉄心，竿，乾電池，電源装置，電流計，結果の表 ４ 学習の展開
分
学習活動 ○児童の思考 ◇指導上の留意点 ◆支援 評価規準 （評価方法） ２ ３ ２０ １５ （５） １ 問題の把握・設定 ・前時の実験結果を振り返る。 ２ 予想・検証計画の確認 ・予想したことを再度確認する。 ○導線をたくさん巻くことで電流がた くさん流れるから，電磁石は強くな ると思う。 ○変えるものは導線の巻数で，変えな いものは電流の強さです。 ３ 観察・実験 ・条件を制御して調べる。 ・結果をノートに整理する。 ○コイルを２００回巻きにしたらゼム クリップがたくさんついたよ。 ○コイル２００回巻きに比べて１００ 回巻きの方はあまりついていない よ。 ○コイルの巻数が１００回巻きのと き，ゼムクリップが６個つき，２０ ０回巻きはゼムクリップが１２個つ いた。 ４ 考察 ・結果から分かることをノートに図や 文でまとめる。 ◇コイルの巻数のちがいで比べることを全 員が共通理解できるように前時の予想を 確認させる。 ◇正確な実験をするために，条件を変えるも のとそろえるものを提示しておく。 ◇電磁石の強さの比べ方を明確にするため に，引きつけたゼムクリップの数で確かめ ることを確認する。 ◇各班の電流の強さをそろえるために，乾 電池の代わりに電源装置を使う。 ◇黒板に結果表を提示することで，各班の結 果を比較させる。 ◇自分の考えを書くために，予想と結果を比 較して考えさせる。 . 電磁石の強さと電 流の強さや導線の【問い①】どうしたらこの魚をつることができるのだろうか！
めあて：コイルの巻数を変えたときの電磁石の強さについて調べたことを説明しよう。 【思考の「すべ」】 既習や生活経験と関係付けて考える。 【表現の「すべ」】 コイルの巻き数とゼムクリップ の数を関係付けながら結果をま とめさせる。結果 考察 ○電流の強さが同じとき，コイルの巻数が多いと， 電磁石が鉄を引きつける力は強くなった。
