広島市立古田中学校理科学習指導案 広島市立古田中学校 1 日時平成 29 年 11 月 1 日 ( 水 )2 校時 9:50~10:40 2 場所広島市立古田中学校第 1 理科室 3 学年 組第 1 学年 6 組 ( 男子 15 名女子 18 名計 33 名 ) 4 単元名 音による現象 5 単元について (1) 単元観学習指導要領第 1 分野の内容 (1) 身近な物理現象ア -( ウ ) に位置付けられている本単元は 音についての観察 実験を通して 音は物体の振動によって生じ その振動が空気中などを伝わること 音の大小や高低は 発音体の振動の振幅と振動数に関係することを見いださせることがねらいである 日常生活の中で音は目には見えないが 声や楽器など生徒の身の回りにあふれている現象である 目に見えないが 太鼓や音叉を使用することで 音は空気が振動することによって伝わることを実感させることができる また モノコードを使用することで 音の大小や高低は空気を伝わる振動の振幅や振動数に関係していることを気づかせることができる単元でもある (2) 生徒観本単元について生徒は 中学校で初めて学習する 日常生活では 様々な音がありふれており なぜ音が聞こえるのか といった素朴な疑問をもちにくい そのため 生徒にとっては ものが振動することによって音が生じていることをイメージしにくい 学級の生徒は ほとんどの生徒が観察や実験の結果からどのようなことが言えるかを考えることができており 78.8% の生徒は考えや予想をもとに 観察や実験の計画を立てているなど 積極的に授業に参加しているといえる しかし 授業で学んだことを日常生活や他の学習に関連付けて考えることを課題としている これまで行った 意識調査においても 授業で学んだことを ふだんの生活で使ったり 学んだことがどのような場面で使えるのか考えたりしています (48.5%) と回答した生徒の割合は低く 学習内容を関連付けて考えることに苦手意識をもっている生徒が多い (3) 指導観本単元では 音は物質が振動しているから生じる 振動を伝える媒体として 物 ( 固体 液体 気体 ) が存在している 等 音の規則性について 身近にある音が出る道具から体感させる活動を通して気付かせる さらに 身の回りの音から 音の大小や高低についての相違点から課題を見いださせた上で 違いの原因を振動の様子と関連付けて仮説を立てさせ モノコードを使った実験によって分析 解釈させる また 仮説の設定させる場面では 活用する既習事項を明確に示し これらを関連付けたり 類似したものから推論させたりすることとする 観察 実験をする前に どうすれば調べたいことを調べることができるかを考えさせ その中で要因と要因によって生じる現象を明確にさせる さらに 分析 解釈して結果を導出する場面では 生徒が自ら設定した仮説と観察 実験の結果を照らし合わせて考察させるよう指導する
6 単元の目標音についての観察 実験を通して 音は物体の振動によって生じ その振動が空気中などを伝えることを理解し 音の大小や高低は 発音体の振動の振幅と振動数に関係することを見いだすことができる 7 単元の評価規準 自然事象への関心 意欲 態度 音の性質に関する事物 現象に進んで関わり それらを科学的に探究しようとするとともに 事物を日常生活とのかかわりで見ようとする 科学的な思考 表現 音の性質に関する事物 現象の中に問題を見いだし 目的意識をもって観察 実験などを行い 音の発生と伝わり方 音の大小 高低と発音体の振動の関係などについて自らの考えを導き 表現している 観察 実験の技能 音の性質に関する観察 実験の計画的な実施 結果の記録や整理等の仕方を身に付けている 自然事象についての知識 理解 音の発生と伝わり方や音の大小 高低と振動数の関係などについて基本的な概念を理解し 知識を身に付けている 8 指導と評価の計画 ( 全 6 時間 ) 時 1 2 3 4 5 6 学習活動 音が出ている物体の様子を観察し 音がどのように発生し 伝わるか考える 音を伝える物質と音の伝わり方について理解できる 音の伝わる速さを計算によって求めることができる 音の大小を決定している要因をつきとめることができる 振動と音の関係を調べ 音の高低と発音体の振動数の関係について 規則性を見いだすことができる 身の回りで利用されている楽器の種類や特徴について調べることができる 評 関思技知 評価規準 評価方法 音が出ている物体のようすを観察 し 音が発生するようすに興味 行動観察関心をもち どのように音が発生しているのかを考えようとしていワークシート る 音が発生しているときのようす を 物体の振動と関連付けて説明 ワークシート している 価 実験から音は空気を振動させることで 伝わっていることを理解している 花火の現象から音の進む速さを理解している 音の大きさの違いに興味をもち 調べようとする 振動と音の関係を調べる実験を行い 音の大小と振動のしかたの関係を調べることができる 振動と音の関係をモノコードを使った実験から 音の高低と発音体の振動数の関係について 規則性を見いだし表現している 身の回りで利用されている楽器に関心を持ち その特徴について調べようとしている 身近な楽器の特徴や音の出方について振動の様子と関係付けて理解している 行動観察 ワークシート 行動観察 ワークシート
9 本時について (1) 目標振動と音の関係をモノコードを使った実験から 音の高低と発音体の振動数の関係について 規則性を見いだすことができる (2) 本時の評価規準 観点評価規準具体的な生徒の姿 科学的な思考 表現 実験結果から音の高低が振動の回数 ( 速さ ) と関わりがあることを見いだし 表現している 弦が短いときや細い弦ではじいたとき高い音が出て 弦はたくさん ( 速く ) 振動していた また 弦が長いときや太い弦ではじいたとき低い音が出て 弦の振動は少なかった ( ゆっくりだった ) 等の説明をしている (3) 準備物モノコード 9 台 ワークシート デジタルカメラ 9 台 懐中電灯 9 個 ipad1 台 (4) 本時の学習過程 学習活動 ( 予想される生徒の考え ) 指導上の留意点評価 1 既習事項を確認する 音は物体が振動することで発生し 空気中を伝わることで聞こえる 音の大小は振幅の大きさによって決定している 本時に活用する既習事項を明確にする 音の大小と振幅の関係について図示する 2 本時の課題を把握する モノコードの音を聞き 音に高低があることを知る 導 入 モノコードの音の高低を決定している条件を調べる 弦を細くすると高い音になり 弦を太くすると低い音になる 弦を短くすると高い音になり 弦を長くすると低い音になる 弦を張ると高い音になり 弦をゆるめると低い音になる 本時のめあてを提示する 実際にモノコードを使いながら 条件を調べさせる 音の高低は何によって変わるのか実験から説明することができる
3 仮説を設定する なぜ弦の太さや長さや張り具合を変えることで 音の高さが変わるのかを考える 太いとゆっくり弦が動き 細いと速く振動するのではないか 長いとゆっくり動いて 細いと速く振動するのではないか ゆるめるゆっくり動いて 張ると速く振動するのではないか 習得した知識 技能や生活経験を根拠に要因を考えさせる 弦の振動のしかたに注目させる 考えを共有し 仮説を設定する 音が低いほどゆっくり動き 音が高いほど速く動くはずだ 展 開 4 仮説を検証する方法を考える どうすれば調べたいことを調べられるか確認する 弦の太さが音の高低を決定している変化させる条件 : 弦の太さ変化させない条件 : 弦の長さ弦の張り方 弦の長さが音の高低を決定している変化させる条件 : 弦の長さ変化させない条件 : 弦の太さ弦の張り方 要因と要因によって生じる現象を明確にさせる 弦の張り方が音の高低を決定している変化させる条件 : 弦の張り方変化させない条件 : 弦の長さ弦の太さ < 確認 > 弦が振動する速さ 5 検証実験を行い 結果を整理する 実験し 結果を整理する 弦の太さが太いほど低い音 太いほど弦がゆっくり振動している 弦の長さが長いほど低い音 長いほど弦がゆっくり振動している 弦の張りが弱いほど低い音 張り方が弱いほどゆっくり振動している デジタルカメラのスローモーション機能で弦の振動する速さを確認させる
結果を共有する 他班の結果と自分の班の結果を比較し 妥当性を検討する 結果を黒板に記入する 6 結果をもとに考察する 結果と仮説を照らし合わせ 音の高低を弦の振動のようすと関連付けてまとめる 結果と仮説が一致しているかについて検討させる 思考 表現音の高低が振動の回数 ( 速さ ) と関わりがあることを見いだし 表現している ( 行動観察 ) ( ワークシート ) 仮説通り 音が高いほど速く振動し 音が低いほどゆっくり振動した まとめ 7 学習の振り返り 身の回りにあるものを使って 音の高低と振動数の違いを確認する 振動数が多いほど高い音になり 振動数が少ないほど 低い音になる スローモーションの映像とオシロスコープを確認しながら 1 秒間に何回振動しているかを振動数ということを周知する