第 4 学年 1 組理科学習指導案 指導者 1 単元名とじこめた空気や水 2 授業づくりの視点 子どもの興味 関心の実態 本学級の子どもたちは ボール遊びが好きで休み時間に は ドッジボールやサッカーボールをよく使用し ボール が弾まなくなると 空気が抜けているから 空気を入れて こよう 入れ過ぎる

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1 第 4 学年 1 組理科学習指導案 指導者 1 単元名とじこめた空気や水 2 授業づくりの視点 子どもの興味 関心の実態 本学級の子どもたちは ボール遊びが好きで休み時間に は ドッジボールやサッカーボールをよく使用し ボール が弾まなくなると 空気が抜けているから 空気を入れて こよう 入れ過ぎると かたくて痛いから パンパンに しないでね などの会話をしている また 菓子袋を両手 で挟んで割っている姿もよく見かける このように 空気 がとじこめられている物が 子どもたちの身近にはたくさ ん存在し とじこめた空気に対する関心は高まっている 一方 水についても ビニール袋に水をとじこめて や わらかい感触を楽しんだり 袋を圧して水を飛ばして遊ん だりするなど 関心は高い 子どもの能力の実態本学級の子どもたちは 空気は目には見えないけれども自分たちの周りにあり 生物の生命を維持したり タイヤやボールの中にあって 弾ませたりしているものと考えている しかし 子どもたちにとっての空気は 自分たちの周りを漂っている空気のことであり 容器などに閉じ込められた状態の空気ではないので 力を加えることによって 空気が縮んだり 元に戻ろうとしたり そのときに大きな力が発生したりすることを意識している子どもは ほとんどいない つまり 多くの子どもたちは 空気の弾性には触れているが それを空気の性質として捉えてはいない 水についても同様で 流れたり 溜まっていたりする水の状態は見ていても 水をものとして捉え 様々な性質をもつものとしては見ていない 学び方については, 事象と事象を比較し その差異点から変化を捉えることはできつつあるが その変化を引き起こした要因を推論したり その要因と変化を関係付けたりして事象を捉える力は 十分だとは言えない 教材の分析本単元のねらいは 空気及び水の性質について興味 関心をもって追究する活動を通して 空気及び水の体積の変化や圧し返す力とそれらの性質とを関係付ける能力を育てるとともに それらについての理解を図り 空気及び水の性質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がねらいである 空気や水は 子どもたちにとって身近なものであるにもかかわらず 自転車のタイヤやボール パック詰めされた豆腐など 空気や水の性質を利用した道具が 身近な生活の中にあふれていることに気付いている子どもは少ない このような子どもたちが 今まで何気なく使っていた空気や水についての見方を広げ その性質が道具という形で私たちの生活と密接に関わっているという見方を育むことができるという点からも大変意義深い 本単元の系統本単元では, 閉じ込めた空気や水に力を加えたときの体積変化と圧し返す力とを関係付けながら調べ 閉じ込めた空気や水の弾性について学習する この学習は 温度変化と空気や水の体積変化を関係付けて調べたり 空気や水の性質と温まり方を関係付けて調べたりする 熱による空気や水の体積変化 ( 膨張 ) や熱の伝わり方 ( 伝導 対流 ) の学習へと発展する さらに 温度と空気中の水の変化 ( 水蒸気や氷 ) を関係付けて調べる 加熱や自然蒸発 吸熱による水の状態変化をとらえる学習へと発展し 空気や水についての見方や考え方を一層広げ 深めていくこととなる 3 単元の問題とじこめた空気や水に力を加えたとき 体積や力はどのように変化するのだろう 空気を集めたり 閉じ込めたりしよう とじこめた空気に力を加えると 空気の体積や力はどのように変化するのか調べよう とじこめた水に力を加えると 水の体積や圧し返す力はどのように変化するのか調べよう 空気や水の性質を利用したおもちゃや道具を作ろう 4 単元の目標

2 自然事象への関心 意欲 態度 とじこめた空気や水に力を加えたときの体積や手ごたえの変化に関心をもち 進んで空気と水の性質を調べようとする 空気と水の性質を使ってものづくりをしたり その性質を利用した物を見つけたりしようとする 科学的な思考 表現 とじこめた空気や水の体積や圧し返す力の変化によって起こる現象とそれぞれの性質を関係付けて それらについての予想をもち 表現することができる とじこめた空気や水の体積や圧し返す力の変化によって起こる現象とそれぞれの性質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 観察 実験の技能 容器を使って空気や水の体積や圧し返す力の変化を調べる実験やものづくりをすることができる 空気や水による現象の変化を調べ その過程や結果を記録することができる 自然事象についての知識 理解 とじこめた空気を圧すと 体積は小さくなるが 圧し返す力は大きくなることを理解する とじこ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を理解する 5 展開計画と評価規準 ( 総時数 6 時間 ) 主な学習活動 評価規準 問 題 把 握 問 題 追 究 総合 生活化 一次 空気集め 二次とじこ めた空気と水 三お次もちゃ作り ビニール袋を使って空気を集めたり とじこめたりして 空気の性質について気付いたことを話し合う 1 < 第 2 時 > 空気鉄砲を使って玉を飛ばし 気付いたことをもとに 学習問題をつくる 1 とじこめた空気に力を加え 空気の体積や力はどのように変化するのか 調べる 2 本時 2/2 < 第 2 時 > とじこめた水に力を加え 水の体積や圧し返す 力はどのように変化するのか調べる 1 空気や水の性質を生か したおもちゃや道具を作ったり 見つけたりして本単元をまとめる 1 身の回りの空気の性質に関心をもち 進んで空気を集めたり とじこめたり 力を加えたりして 気付いたことをもとに友だちと交流し とじこめた空気の性質を見出そうとしている ( 関 意 態 ) 空気鉄砲の玉がとぶわけに関心をもち 筒にとじこめた空気の存在に着目して何度も玉を飛ばして空気の様子を観察したり 友だちと考えを交流したりしながら これから調べていく問題を明らかにしようとしている ( 関 意 態 ) 前玉が飛び出すときの後玉の位置や圧し棒を圧す手ごたえに着目して 玉が飛ぶわけを空気の体積や空気がもつ力と関係付けて推論し 自分の考えを文や絵図で表したり 友だちに伝えたりしている ( 思 表 ) とじこめた空気に力を加えたときの空気の性質に関心をもち と関係付けながら 何度も空気の体積や手ごたえを実験で確かめたり 友だちと考えを交流したりしながら 空気の性質を明らかにしようとしている ( 関 意 態 ) 空気の体積と手ごたえの変化に着目して 力を加えたときの空気の体積と圧し返す力の関係を考え 自分の考えを文や絵図で表したり 友だちに伝えたりしている ( 思 表 ) とじこめた水に力を加えたときの水の性質に関心をもち と関係付けながら 何度も水の体積や手ごたえを実験で確かめたり 友だちと考えを交流したりしながら 水の性質を明らかにしようとしている ( 関 意 態 ) 容器を使って水の体積や圧し返す力の変化を調べる実験を行い その過程や結果を記録することができる ( 技 ) ペットボトルロケットが飛んだり 噴水の水が高く上がったりすること等に関心をもち これまでに学習した空気や水の性質に着目しながら その仕組みを絵図に表したり 何度も試したりしている ( 関 意 態 ) とじこめた空気は圧されると体積は小さくなるが 元にもどろうとして圧し返す力が大きくなる性質があることや 水は空気と違って 圧されても体積が変化しない性質があることを理解している ( 知 理 ) 6 本単元における具体的手立て

3 ⑴ 知的好奇心を喚起し 空気や水の性質についての見方や考え方を深める単元展開や事象提示の工夫 目に見えない空気の存在や圧し縮められた空気の力を実 第 4 学年 理科 単元 とじこめた空気や水 感して知的好奇心を喚起しな力を加える学習 問がら 空気や水の性質につい変題 ての見方や考え方を深めるこ 閉じ込めた空気 化 袋がとができるように とじこ膨らむ前玉が飛ぶめた空気は 自分を圧し返し圧す加圧たり 前玉をポーンと遠くま 圧し返す 0 0 小大で飛ばす力がある という子関小係大どもの驚きや感動を核とし 跳ね返す付 空気のかさが縮む? け力を加えたときの 目に見え水の中 では泡空気のかさが元にる空気の体積や圧し返す力のもどろうとする?( 力大大大大中が生まれる?) 小出て行く変化から 目に見えない空気ときに風前玉が飛ぶ? 0 小大 空気でっぽうの性質へと追究が深まるよう要圧し返す力圧し返す力 に学習展開を工夫する 因 閉じこめた空気とに関係? 空気を圧縮 推進力 空気のかさが元にもどる 水が押し出される 空気の弾性水の非弾性 見方や考え方 閉じ込めた空気を圧すと, 体積は小さくなるが, 圧し返す力は大きくなる 空気は圧し縮められるが, 水は圧し縮めることはできない 力を加えたときの空気や水の性質 ( 弾性 ) についての見方や考え方 ⑵ 思考の深まりを支援する学習過程に即した段階的な指導 空気の力が前玉を飛ばしてる という子どもの驚きを核とし 空気に圧し返された 空気はトランポリンみたいだった という子どもが体感から捉えている空気の性質 ( 弾性 ) を とじこめられた空気を圧すと 体積は小さくなるが 圧し返す力は大きくなる という科学的な見方や考え方に変容させることができるように 学習過程に即して段階的な指導を行う 学習過程 結果 考察 まとめ 結果と予想や仮説 結んで 思考のステップ 事実確認 結果の吟味 関係付け 結果と既有の概念 意味付け 学習や生活と 図表グラフイメージ図 結果と( 科学言語 ) 結果 これまでの ( 生活言語 ) ( 考え ) ( 科学言語 ) ( 考え ) T 書く 描く活動 1 力を加えていない時と弱く圧した時 強く圧した時では 空気の体積や手ごたえは それぞれどうなりましたか 空気の体積 大きい 中くらい 小さい 空気の体積が小さくなると 手ごたえは大きくなる 書く 描く活動 2 手立て 事実の記録 結果をで表す 手ごたえ 無し 小さい 大きい T 空気の体積がどうなると 手ごたえがどうなったと言えますか 事実と事実を関係付けて書く 予想と結んで自分の考えを書く T 力を加える 空気の体積 圧し返す力 のを使って まとめましょう とじこめた空気に力を加えると 体積は小さくなるが もとにもどろうとして圧し返す力は大きくなる 書く 描く活動 3 キーワードを使って書く めあてと結んで まとめを書く 事実 と 考察 を分けて書けるようにした学習ノート 空気の体積や手ごたえの結果を図で一覧表示 空気の体積 と 手ごたえ の関係を構造的に板書 子どもが書いた絵図を拡大したもの 説明用の空気鉄砲の模型と絵図 キーワードの提示 手ごたえ 圧し返す力 大きな筒と小さな筒での空気鉄砲の演示 空気鉄砲に水をとじこめた物 本時において 事実確認の段階では 調べた結果を 空気の体積 手ごたえ の 3 つ項目ごと

4 に図を使って整理し 一覧表示する そして 自分たちの実験結果に納得した子どもたちから 書く 描く活動 1に取り組むようにする ここでは 事実をにして表わす その後 事実確認の対話を行う 関係付けの段階では 空気の体積と手ごたえとの関係付けを問う発問を行い 空気の体積が小さくなると 手ごたえは大きくなる ことを理解できるようにする その後 書く 描く活動 2を設定して 自分の予想と関係付けて 実験から考えたこと ( 考察 ) を書くようにし 子どもが体感から捉えている空気の性質 ( 弾性 ) や空気鉄砲の前玉が飛ぶ時の空気のイメージと 実験から分かった 空気の体積が小さくなると 手ごたえは大きくなること を結び付けて 思考を深めることができるようにする 意味付けの段階では 圧し返す力 をキーワードとして提示し 手ごたえ を 圧し返す力 にかえて 空気の性質をまとめることができるようにする 最後に 大きな筒と小さな筒の空気鉄砲で玉を飛ばす演示を行うことで 空気はその体積の大きさに関係なく 圧し縮められることによって 圧し返す力が生まれることをとらえ 空気の弾性に対する見方や考え方を深めることができるようにする ⑶ 思考の深まりや 追究意欲の高まりを見取る評価の工夫 1 思考の深まり 第二次第 1 2 時学習ノート 事実 と 考察 を分けて書けるようにした学習ノートを準備し それぞれの欄の記述から思考の深まりを見取る 事実 の欄に期待される記述 実験データの文章化 考察 の欄に期待される記述 予想や仮説と結んだ自分の考え まとめ の欄に期待される記述 キーワード ( 科学言語 ) を使い めあてと結んだ文章また 一枚ポートフォリオの記述から見方や考え方の変容を見取る 2 追究意欲の高まり教師による行動観察と 学習ノートの子どもの自己評価 及び一枚ポートフォリオから 毎時間の追究意欲の高まりを見取る 7 本時の学習第 2 次第 1 2 時 ( 本時 2/2) 平成 23 年 6 月 15 日 ( 水 ) 5 校時於理科室

5 (1) 主眼 とじこめた空気に力を加えたときの 空気の体積や手ごたえの変化を調べる活動を通して とじこめた空気を圧す と体積は小さくなるが 圧し返す力は大きくなることをとらえることができるようにする (2) 準備 プラスチック注射器 ゴム板 (3) 展開 学習活動と子どもの意識 教師の関わり ( ) と評価 ( ) 1 前時学習を想起し 本時のめあてを確かめる 学びの足跡を活用し 空気鉄砲を使ったときの手ごたえや 2つの 玉の距離を取り上げ とじこめた空気の体積や力の変化に問題を焦 点化し 本時のめあてへと導く とじこめた空気に力を加えると 空気の体積や力は どのように変化するのか調べよう 2 予想と調べ方を話し合う 前玉と後玉の間が狭くなっていたので 空気の体積は小さくなると思うよ 玉が飛び出す直前が 1 番かたく感じたよ だから そのときが空気の力が大きいと思う 本時 3 空気の体積や手ごたえの変化を調べる 圧し棒に力を入れ ていくと 空気の体積 は小さくなるよ で も 力を緩めると 圧 し棒が上がって元に もどったよ 4 調べた結果を話し合う 結果の一覧表示 圧し棒に力を入れ ていくと はじめは 手ごたえが小さいけ れど だんだんかた くなって 最後は動 かなくなったよ 空気のかさ 無し 空気の体積が小さくなったら 空気が苦しくなって 前玉を圧すんじゃないかな 弱くおした時 空気に 圧し返さ れるよう な感じが したよ 強くおした時 自分の予想 ( 結果とその根拠 ) を学習ノートに書く場をもち 自分の考えを明確にして 実験にとりくむことができるようにする 空気鉄砲の前玉が飛び出す直前の手ごたえや前玉と後玉の距離を根拠に 空気の体積や圧し返す力の関係について予想している子どもや 絵図などを使って体積が小さくなったときのとじこめられた空気の様子を説明している子どもを賞賛し 全体に広げることで 見通しをもつことができるようにする 空気鉄砲の玉が飛ばないようにすればわかる という子どもの考えを生かしながら 実験に使う道具や方法を確認し 安全指導を行う 実験の仕方や記録の取り方など 本時の見取りをもとに 適切に個別指導を行う とじこめた空気に力を加えたときの空気の性質に関心をもち と関係付けながら 何度も空気の体積や手ごたえを実験で確かめたり 友だちと考えを交流したりしながら 空気の性質を明らかにしようとしている ( 関 意 態 ) 子どもが とじこめた空気に力を加えたときの 空気の体積変化と圧し返す力とを関係付け 空気の性質 ( 弾性 ) についての見方や考え方を深めることができるように 本時の言語活動プランを活用し 子どもの考えを意図的に取り上げながら 1 加えた力 空気の体積 圧し返す力の変化の確認 2 力を加えたときの空気の体積と圧し返す力の関係付け 3 予想と結んだ考察 ( 書く 描く活動 ) 4 空気鉄砲と結んだ意味付けの順に仕組む 空気の体積と手ごたえの変化に着目して 力を加えたときの空気の体積と圧し返す力の関係を考え 自分の考えを文や絵図で表したり 友だちに伝えたりしている ( 思 表 ) 手ごたえ とじこめた空気に力を加えると 体積は小さくなるが 空気がもとにもどろうとして 圧し返す力は大きくなる 5 本時の学習を振り返り, 次時の学習について話し合う 自分の考えの変容や学び方を価値付けている児童の振り返りをモデルとして全体の場で発表する場を設け, 賞賛することで, 一人一 前玉を飛ばした 空気のかわりに水が ぼくが水鉄 人が本時の学習の価値を具体的に振り返ることができるようにす のは やっぱり 入っていると 玉は 砲したときは る 体積が小さくなっ 全然飛ばないね 水 水が飛んだよ 前玉と後玉の間に水をとじこめた空気鉄砲を使って 玉を飛ばす た空気の圧し返す には 空気みたいな なぜ飛ばない 演示を行い 空気のときとの違いについて話し合う場を設け 水を 力だったんだ 力はないのかな のかな 圧したときの 体積と水の圧し返す力の変化を調べるという次時の 学習の見通しをもつことができるようにする