第２学年理科学習指導案平成 19 年 6 月 13 日（水曜日）第 6 時限（第 1 理科室）１単２単元について (1) 元細 □ 指導者河村誠一郎電流と磁界単元の意義ここでは，磁石と磁界，電流のつくる磁界，電流が磁界中で受ける力など，電流の磁気作用の基本的な概念を実験を通して理解させることがねらいである。まず，磁界の概念を導入し，その後磁界と磁力線の関係，コイルを流れる電流のつくる磁界などを扱う。さらに，電流が磁界との相互作用で受ける力や電磁誘導の現象を扱う。これらの実験をできるだけ簡素で身近な道具を用いて行い，電流，磁界，力の関係やその規則性を見いださせる。こうすることで，生活の中で使われているモーターやスピーカー，マイクや発電機などの器具の原理やしくみに目を向けさせたい。また，これらの器具の原理やしくみを，学習した性質や規則性などを使って科学的に説明させることは，科学の知識と日常生活を結びつけて考えさせる上で意義がある。 (2) 系統的に見た位置生徒は，小学校３年生で磁石の性質を「磁石遊び」を通して学習し，小学校６年生では，電磁石のしくみや電磁石を使ったものづくりなど，現象面を中心に体験的に学習している。ここでは，モーターの運動を「電流が磁界から受ける力」と関連づけてより科学的に理解させる。また，ここでの学習は，３年「エネルギーの移り変わり」で，「運動エネルギーから電気エネルギーへの変換」の学習へつながっていく。 (3) 単元と生徒との関係電流，磁界，力はいずれも目に見えない事象であるため，学習が抽象的になりがちであり，生徒にとっては難しいと感じてしまう学習内容である。生徒の興味・関心を高めるためには，これらの目に見えない事象を，できる限り単純で目に見える現象に置き換える教材・教具の工夫が重要である。生徒は，これまでの学習で，磁石にはＮ極とＳ極があり，引力や反発力がはたらくことをとらえている。また，電磁石を利用する学習から，モーターのしくみに磁力が関係していることも経験的にとらえている。これらの学習や経験から，モーターが回転するのは，磁石の引力や反発力によるものと思い込んでいる生徒が多い。ここでは磁界の中を通した一本の導線に電流が流れるとき，この導線が動くことから，磁界中の電流が磁界から力を受けることをとらえさせる。さらに，コイルモーターづくりを通して，モーターのしくみを科学的に説明できるようにさせていきたい。３目標磁石や電流による磁界の観察，磁界から受ける力などについて調べる実験を通して，電流と磁界について初歩的な見方や考え方ができるようにする。 ○ 磁石のつくる磁界のようすや電流が磁界から力を受けることに関心をもち，力の向きや大きさについての規則性を意欲的に探究しようとする。 ○ （自然事象への関心・意欲・態度）導線を流れる電流がつくる磁力線のようすなどについて規則性を見いだしたり，電流，磁界，力の向きの関係を見いだしたりすることができる。 ○ （科学的な思考）電流が磁界から力を受けることと，モーターが回るしくみについて関連づけて考えることができる。 ○ （科学的な思考）電流がつくる磁界のようすを方位磁針などを使って調べ，磁力線を用いて表現することができる。 ○ （観察・実験の技能・表現）電気ブランコやコイルモーターづくりなどを通して，電流，磁界，力の関係や規則性を調べることができる。 ○ （観察・実験の技能・表現）磁石の性質や電流が磁界から受ける力の大きさや向きについて理解し，知識を身につけている。４（自然事象についての知識・理解）指導計画と評価計画（８時間完了：本時６／８）指導計画学習活動学習活動における評価規準時間１磁石のまわりの力を調べよう２モーターの動くしくみを調べよう２３発電機のしくみを調べよう２５４６（本時）５本時の指導 (1) 目 ○ ○ 電流が磁界から力を受けることに関心をもち，力の向きや大きさについての規則性を意欲的に探究しようとする。（関心・意欲・態度） ○ 電流が磁界から受ける力の大きさや向きについて説明することができる。（知識・理解）行動観察 ○ 学習プリント電流が磁界から力を受けることと，モーターが回るしくみとについて関連づけて考えることができる。（科学的思考） ○ 電流が磁界から力を受けることに関心をもち，力の向きや大きさについての規則性を意欲的に探究しようとする。（関心・意欲・態度）学習プリント行動観察標電流が磁界から力を受けることと，モーターが回るしくみについて関連づけて考えることができる。 ○ 評価方法（科学的思考）電流が磁界から力を受けることに関心をもち，力の向きや大きさについての規則性を意欲的に探究しようとする。（関心・意欲・態度） (2) 準備実物投影機，大型コイルモーター，学習プリント，コイルモーター回転台，エナメル線，わに口クリップ付の導線，乾電池（単２），電源装置，はさみ (3) 時間配分５分指導過程学習活動１提示された大型コイルモーターを見て，学習課題を知る。指導上の留意点評価の観点と方法大型コイルモーターが，乾電池 1 個で回る様子を見せる。 ○ 実物投影機を利用し，コイルモーターの回転の様子が良く見えるようにする。ただし，席を立って見ることも認める。 ○ 学習課題 ① 1.5Ｖで回るコイルモーターをつくる。 ② モーターが回るしくみを考える。 30 分２コイルモーターを作る。 (1) 学習プリントを受け取り学習の手順をつかむ。 (2) 教科書でコイルモーターの作り方を調べる。 (3) コイルモーター作りのポイントを確認する。 (4) コイルモーターを作る。コイルモーターを個人で作成し，1.5V で 30 秒回転し続ければ合格とする。 ○ グループ全員が合格したら，グループのモーターをすべて導線でつなぎ，3.0V で 30 秒回転し続ければ，そのグループは合格とする。 ○ グループの協力と学び合いが大切であることを知らせる。 ○ ○ コイルの巻き方，エナメルのけずり方に注意して調べさせる。 ○ エナメルをけずった部分だけが電流を流すことを確認する。 ○ 手で軽く回した時，スムーズに回るように調整することを確認する。 ○ 電源は乾電池ではなく，電源装置を使用させる。エナメル線は，１人約 1ｍずつ使用する。コイルモーターの回転台は１人１個ずつ配布する。 ○ 電源装置は，グループに１台ずつ用意させる。 ○ コイルは単２の乾電池に巻きつけて作らせる。 ○ エナメルははさみを使ってけずらせる。 ○ エナメルのけずり方や回転軸の位置などを，グループ内で確認しながら作業をするよう指示する。 ○ エナメルのけずり方を間違えた場合は，コイルの部分をほどいて作り直すよう指示する。 ○ ○ ○ 意欲的に学習に取り組んでいるかを活動の様子からとらえる。時間配分 15 分学習活動指導上の留意点 (5) コイルモーターを完成させチェックを受ける。 ○ (6) グループのコイルモーターを導線でつないで回転させる。 ○ モーターが回るしくみを考える。 (1) 前時の学習を思い出す。評価の観点と方法コイルモーターが完成したら，教卓へ持って来させ，1.5V で 30 秒以上回転すれば，学習プリントに合格印を押す。 ○ 自分のモーターが完成したら，仲間のモーター作りを支援するよう指示する。 ○ コイルモーターを作ることができたかを，製作物と学習プリントからとらえる。並列につなぐが直列につなぐかは知らせず，考えさせる。 ○ グループのモーターがすべて同時に回転したら，学習プリントに合格印を押す。３ (2) フェライト磁石のつくる磁界の向きを考える。 ○ 前時の学習を想起させ，磁界中を電流が流れる時，電流が磁界から力を受けることを思い出させる。 ○ フェライト磁石のつくる磁界の向きを考えさせる。 ○ コイルを流れる電流の向きを考えさせる。 ○ 磁界の向き，電流の向きから力の向きを考えさせる。Ｎ (3) エナメルを半分だけけずった理由を考える。学習プリントの図 ○ なぜエナメルを半分だけけずったのかを，学習プリントの図を見ながら考えさせる。Ａ半回転半回転ＸＢＡＢＡＹ力の向きは？Ｘ力は？ (4) もしも，エナメルをすべてけずってしまったらどうなるかを話し合う。 ○ 両端のエナメルをすべてけずってしまうとモーターが回らない理由をグループで話し合いながら考えさせる。 (5) モーターが回り続けるしくみを話し合いまとめる。 ○ モーターが回り続けるためにはどんな工夫がされているかをグループで話し合い，学習プリントに記入させる。ＢＹ力の向きは？ ○ 電流が磁界から力を受けることと，モーターが回るしくみとについて関連づけて考えることができたか，話し合いの様子や学習プリントの記入からとらえる。