第 2 学年 4 組理科学習指導案 平成 18 年 10 月 20 日 ( 金 )5 限 指導者坂井輪中学校教諭野上貴浩 1 単元名化学変化と原子 分子 -2 章物質どうしの化学変化 - 2 単元の目標化合, 分解などの化学変化に関する観察, 実験をもとに反応における物質の変化や量的関係を原子 分子

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1 第 2 学年 4 組理科学習指導案 平成 18 年 10 月 20 日 ( 金 )5 限 指導者坂井輪中学校教諭野上貴浩 1 単元名化学変化と原子 分子 -2 章物質どうしの化学変化 - 2 単元の目標化合, 分解などの化学変化に関する観察, 実験をもとに反応における物質の変化や量的関係を原子 分子のモデルと関連づけて考えることを通して, 化学変化が化学式や化学反応式で表されることを理解し, おもな化学変化を化学反応式で表すことができる また, 化学変化に関わるきまりを見いだす観察 実験を通して, 結果を表にまとめたりグラフで表したりする追究の方法を身につけることができる 3 単元の評価規準 関心 意欲 態度科学的思考技能 表現知識 理解 1 化学変化に興味 1 化学変化について 1 観察 実験などを 1 原子の記号を身に関心をもち, 日常生モデルを活用し科学行い, 基礎操作を習付け, 化学式で正し活と関連づけようと的に考察することが得することができるく表すことができする できる る 2 化学変化について 2 実験 観察から結 2 観察 実験結果を 2 化学変化と原子 どのように変化する果を導き出し, 規則表にまとめてグラフ分子について, 現象か予想を考え, 考察性や法則性を考えるに表し, 規則性を見の原理や法則を理解しようとする ことができる いだすことができるし, 知識を身につけらる ることができる 4 単元と生徒 (1) 単元について本単元では化学変化における物質の変化や質量保存の法則, 定比例の法則など物質の質量を扱い, これらの事象を原子 分子のモデルで説明できる見方や考え方を養うことがねらいである これまでに生徒は, 小学校において, ものの状態の変化 水溶液の性質 ものの溶け方, ものの燃え方と空気, 中学校において 物質のすがたと状態変化 の学習の中で, 状態変化や化学変化についての学習をしてきた 小学校では, 巨視的な見方を大事にしており, 扱う化学変化の数も少ない そのため, 燃焼についてはすべて二酸化炭素が発生するという誤った概念をもつ生徒もいる そのようなことを配慮して, ここでは巨視的な見方から微視的に化学変化を見ることができるようにしていく つまり, 扱う化学変化の事象を増やし, 化学変化の前後では原子の結びつきが変わることによって性質が異なる別の物質が生じるという概念を正しく形成 - 坂井輪中野上 1 -

2 していくことを目指す また, この単元では化学変化の前後の質量に着目した定量実験がある その実験結果をもとに表やグラフを駆使して, 質量保存の法則や定比例の法則を見いだすことになる なお, 表やグラフの作成を苦手にしている生徒もいるのでじっくりと取り組ませ, 科学的に追究する方法を確実に身につけさせたいと考えている 化学変化の学習は, 光や熱, 気体の発生など反応が激しいものも多く, 生徒の反応もすこぶるよいので, 生徒の主体的な探究活動を通して科学的に追究する態度も身につけさせるようにしたい (2) 生徒について NRT( 全国標準学力検査 ) の実態では, 大 中領域でみるとこの単元の学習内容の定着度はほぼ全国比と同じか, 上回っている しかし, 小問レベルでみると, 理科の授業で扱っている化学変化でも, 異なる視点で問われると通過率が下回っていることがわかった つまり, これまで授業で学んだ法則や規則性をさまざまな事象に適応していく力, 応用力に弱さがあることがわかった 生徒の実態アンケートをとってみた 理科の授業が好きか との問いには,90% 以上の生徒が 好き, どちらかというと好き と答えており, その理由については 実験などが楽しい 考えたりするのが楽しい と答えている また, どちらかというと嫌い 嫌い と答えている生徒の理由は 法則, 規則性がわからない と言っている つまり, わからないもしくはわかりづらいということが嫌いな理由になっている また, 理科が得意か という問いに対しては, かなりの数の生徒が どちらかというと不得意である 不得意である と答えている 理由については, なぜそうなるのかをわからない 予想するのが難しい 記号や単位がわからない などと答えている このように考えると, 理科の学習が実験などができると楽しいのだけれど, 内容がわかりにくいといった問題があることがわかった また, 普段の授業の様子からも教師の発問に対して積極的に発言する生徒も多いが, 思いつきの発言も多く, 科学的な根拠をもって筋道を立てて考える力をつけることが課題であると感じている このようなことから, 理科の学習では, 一人一人の生徒に学習内容を確実に理解させ定着させる, 学んだことを様々な事象に適応できる力をつけさせることが重要課題であることがわかった また, 理科の本来の魅力は, 問題探究する楽しさであると思うので, 理科が好きだという生徒の気持ちを大切にし, 探究する力を確実につけていきたいと考えている 5 指導の構想 (1) 自ら考え, 現象を説明するための力を向上させるために 1 一人一人にカラーの原子 分子モデル ( シート ) を用意する 2 一人一人が原子 分子モデルを用いて化学変化を考える時間を確保する 3グループ活動を通して, 互いの考えを交換する場を設定する 4 授業で扱う化学変化を原子 分子モデルで扱うようにする (2) グラフや表の技能を向上するために 1 一人一人が実験結果をまとめることができる実験シートや思考を促すためのワーク - 坂井輪中野上 2 -

3 シートを用意する 2 実験から見いだすきまりを明らかにして実験を行わせる ( 金属の酸化実験 ) 3 観察 実験を行う際のグループ活動や考察における話し合い活動を計画的に行い, 仲間同士による互いの教え合いの場を設定する (3) 基礎 基本の確実な定着と応用力の向上を図るために 1 基礎 基本的な内容を確認する学習プリントや小テストを行う 2 授業で扱った法則や規則性をもとに解決できる応用力を問う問題演習を行う 3 原子 分子モデルを使用したパフォーマンステストを行う 6 指導と評価の計画 ( 全 11 時間 ) 時 ねらい評価規準 (B) 評価の観点十分満足できる努力を要する 間おもな学習活動 評価方法 関思表知 (A) (C) への指導 1 化合について興化合の実験を進 化合の実験を進実験の方法を支 味をもち実験するんで行い, ワー んで行おうと援し, ワークシ ことができる クシートに書く し, ほかの金属ートへの記述を ことができる の反応にも関心促す 1 鉄と硫黄の化合 観察 ワーク を示す また, 実験 シート ワークシートにまとめることが 2 水素と酸素の化 できる 合実験 ( 演示 ) 2 化合についてモ原子モデルを活 モデルを活用それぞれの物質 デルを使い説明す用し, 化学変化 し, 反応についについてのつく 本 ることができる について説明す て説明ができりを助言し, モ 時 ることができ る デルについてつ 1 原子モデルを活る くることを促す 用し, 二つの化合 観察 ワークについてモデルでシート 考える 燃焼について興 金属と酸素など 味をもち実験する の実験を進んで ことができ, 実験燃焼について進 行おうとし, ほ実験方法を助言 の結果についてまんで実験するこ かの化学変化にし, 質量をはか とめることができとができる ま ついても関心をることを指示す る た 結果をワー 示している る クシートに記入 また, 質量につ 3 1スチールウールすることができ いても結果を測 の燃焼実験 る 定することがで - 坂井輪中野上 3 -

4 観察 ワーク 4 2 燃焼についてのシート 説明を聞く きる 化学変化による 化学変化の前後前後の様子の変 物質の質量変化に の物質を測定す化について観察 ついて理解するこ化学変化による る実験を, 進んすることや, 前 とができる 質量の変化につ で行おうとし, 後の質量変化に いて, 進んで実 注意深く測定や注意することを 5 1 石灰石とうすい験を行うことが 観察ができる 指示する 塩酸による気体発できる 生実験 観察 ワーク シート 2 金属と酸素の化 合実験 6 3 質量の変化につ質量の変化につ 化学変化による変化の結果につ いて実験結果よりいて考えること 質量変化についいて, 気をつけ 考える ができる て, 実験結果かて観察すること ワークシート ら結論を導き出を促す 4 質量保存の法 すことができ 則 についての説 る 明を聞く 金属と酸素の化化合の実験につ 金属と酸素の化実験の方法につ 合について一定のいて進んで実験 合の割合についいて助言する 割合で化合するこを行うことがで て進んで実験をまた, 結果につ とを理解することき, 表やグラフ 行い, 意欲的にいて表に記述す ができる に表すことがで 結果をまとめるることを指示す 6 1 銅と酸素の化合きる ことができる る 実験 観察 ワーク 2マグネシウムとシート 酸素の化合実験 化合の割合を実 7 3 化合の割合につ験結果から考え 表やグラフよグラフや表より, いて考える ることができ り, 化合の割合数値を導き出し, 8 4 化合について一る について結論を割合について説 定の割合で化合す ワークシート 導き出すことが明する ることについて説 できる 明を聞く 化学変化を化学 反応式で表すこと化学変化を化学 化学変化を, 化それぞれの物質 学式を与えられの化学式を教え - 坂井輪中野上 4 -

5 ができる 式を使って式に ずに化学反応式る また, 化学 表すことができ で表すことがで反応について助 9 1 化学反応式で表る きる 言を行う す活動 ワークシート 10 2 化学反応式につ いての説明を聞 く 11 学習についての 化学反応につい後日, テスト直 まとめを行うこと化学変化につい て, 変化や実験しノートの作製 ができる ての知識を身に 方法, 結果などを行わせ, 補充 つけることがで の知識を身に付を行う 1 プリントを行きる けている う 単元テスト 7 本時の計画 (1) 本時のねらい鉄と硫黄の化合や酸素と水素の化合について, 原子 分子モデルのシートを用いてそれぞれの化学変化を表現できる (2) 本時の評価規準 科学的な思考 原子 分子モデルを活用し, 化学変化をモデルで表すことができる (3) 本時の指導の構想前時まで, 鉄と硫黄の化合について実験を行い, 化学変化前後には性質の異なる別の物質になっていることを確かめるとともに, 原子 分子モデルを導入し, その化学変化を表す学習を行ってきた また, これまで生徒はドルトンの原子説を学び, 原子が別の原子になったり, なくなったり, 新しく生まれたりしないことなどを学んできている 本時では, それらの学習をふまえ, 生徒が 水の合成 について原子 分子モデルを用いて正しく表現することをねらいとする 生徒が原子 分子モデルを活用し現象について正しく表現する力を身につけさせるために以下の手だてを講じることとする 1 水の合成の演示実験を行い, 化学変化でできる物質を全体で確認する 水の合成実験は激しい爆発をともなうので, 生徒の興味 関心を引くだろう 現象の派 手さもあるが, 化学変化の前後の物質の性質の違いに着目させ, 水が水素と酸素によって できるんだということを実感を伴いながら確認したいと考えた - 坂井輪中野上 5 -

6 2 一人一人の生徒が原子 分子モデルシートを用いて, 水の合成の化学変化を表現する 課題を提示する 一人一人の生徒がモデルシートを使用して水の合成モデルを考えることによって, じっくりと考えたり, 操作したりする時間を設定する また, クラス全体で同じ原子 分子モデルシートで化学変化を表現しようとするので, 共通のモデルで思考でき, また正しいモデルの形をもとにそれを表現する練習を繰り返しできるなど習熟が図れると考えた 3 一人一人の生徒が考えたモデルを持ち寄って, 望ましいモデルを 1 つ決定する話し合 い活動を行う 一人一人の生徒が考えた水の合成のモデルを持ち寄って, 望ましいモデルを作成する活動を行うことによって, モデルの不備な点を互いに気づいたり, 修正したりすることをねらっている つまり, 化学変化の前後で原子の種類や数が変化していないことや分子という存在の基本単位を, 生徒同士の話し合いの中で確認し, 意識することを期待している (4) 本時の展開と評価 学習活動 内容 教師の働きかけと予想される生徒の反応指導上の留意点 と評価 前時の実験結果前時の学習について聞く についてふり返る 前回の学習を振り替えさせる 発問 前回の実験から分かったことは何ですか 鉄と硫黄が化合して硫化鉄になる 塩酸に入れるとくさい気体が発生した モデルを使い, 化学変化を表した 化学変化の前後で性質が変化していることを強調するなどして, 前回の学習を確実にふり返ることができるようにする 前時の学習内容をふり返ることができる Fe + S Fe S 本時の課題を提示する 演示実験を観察 水素と酸素の量に注意す する 指示 る これから, 水をつくる実験を行います 教卓の近くに集まりなさい ユージオメーター, 合成バッグの二つを活用して, - 坂井輪中野上 6 -

7 ア教卓の近くに寄らせる演示実験を行うイ水素と酸素を入れるウ点火するとどうなるか簡単に予想させる ( 何ができるか ) 水の存在を確かめる方法を確認する 塩化コバルト紙 ( 塩化コバルト紙 ) 青 赤で水の存在エすごい音が出るかもしれないことを 反応時は危険なので, 離告げる 少し下がらせる れるように指示する オ水の合成の反応を見せる オージオメータの使用後 爆発に驚く 合成バックで行う 水が上に上がることに気づく 水素と酸素の化 分子を必ずつくることに 合についてモデル 発問 注意させる ドルトンの原 を使い考える 今, 見た 水素と酸素の化合をモデル 子説を確認する ワークシートに記 を使い表してみよう 自分のワークシ 分子についての助言を机 入 ートに書き込んで下さい 間巡視で行う ワークシートに記入でき H H+ O O H O H ない生徒には化学式を助言 H H + O O H O する H H H H O H ワークシートに変化を記 H H+ O H O H 入することができる モデルを使い説明することができる 早くできた生徒には, 発展として炭酸水素ナトリウムの分解について考えさせる モデルを使い班 班での話し合いで, これ 内で話し合い 指示 まで学んだ原子 分子の約 班内でどのように表現するとよいかを 束を強調する 話し合って下さい これだ と思うものを班の中で決定して下さい 発表 話し合いでは, 班員が一 をしてもらいます 番理解できるものを選ぶように促す 班別の発表 指示 各班の選ばれた人は前に出てきて発表 プロジェクターを活用す る - 坂井輪中野上 7 -

8 して下さい ( 発表方法 ) 班 です 私たちの班は, のように考えました 理由は だからです モデルを使い説明するこ とができる まとめ H H + O O H O 水を合成するときに水素 H H H H O H が 2 体積, 酸素が 1 体積の 水素 酸素 水 比になることについての説明を加える わかったこと, 疑問点などがある場合に 考えたことをワー 指示 は, 必ず記入をさせる クシートに記入す 今日の授業でわかったことや, 考え る たことをワークシートに書きなさい - 坂井輪中野上 8 -