電流の働き ５年理科 ９月中旬～10月中旬 36Ｑ〈12時間〉 新潟大学教育学部附属新潟小学校 教諭 安藤 達郎 １ 目指す姿 条件を制御し，客観性や再現性のある実験結果を基に考察することと，その結果得た電流の働き をとらえる子ども ２ 単元の計画 【学習活動】 【働き掛け】 ○ 一 次 電磁石を使ったクレーンゲームを ◆ 電磁石（電池１個，コイル100回巻，導線 する。 の太さは0.4㎜に揃えておく）を与え，虫ピ ・磁石を使うと，荷物（虫ピン）をも ンを釣り上げるクレーンゲームを行わせる。 ち上げられるけれど，下ろすことが できない。 ・電磁石というのは，スイッチを切る 磁石の力がなくなるのか。 ○ 永久磁石のような性質が電磁石に ◆ 永久磁石と電磁石とを比較できる活動を もあるかどうかについて予想や仮説 設定することで，性質や働きを考えさせる。 をもち，確かめの実験を行う。 ・Ｎ極やＳ極はあるのかな。 ・電流を流した電磁石に方位磁石を近 付けて確かめてみよう。 ・どちらもＮ極やＳ極がある。 ・違うところは，電磁石は電流を流し たときにだけ，磁力があることだ。 ・違うところは電流の向きを変えると， Ｎ極やＳ極の向きも変わるところだ。 Ｑ 12 Ｑ ４ 時 間 電磁石は磁石と似ている。でも違う ところもある。 ○ コイルの巻数と，電流の強さを変 ◆ クレーンゲームで持ち上げられないもの え，確かめの実験を行う。 を持ち上げるために，より電磁石を強くす ・コイルの巻数を増やすと磁力は強く るにはどうすればよいか問い，確かめさせ なる。 る。 ・電流を強くすると，磁力は強くなる。 ○ 鉄心とコイルが触れていない電磁 石とこれまでの電磁石との違いから 学習問題を設定する。 ◆ 要因が確定できないが，磁力が発生して いる電磁石（鉄心とコイルが触れていない） を提示し，何がどのように違うのかを問い， 磁力の要因はどれかと問う。 ◆ 『３Ｋサイクルシート』を使い，グルー プで仮説を確かめることができる時間の中 で，何についてはっきりさせようとしてい るのかを問う。 電磁石になるために必要なもの（こ と）は何だろう。 二 次 ・ 鉄心がコイルに触れていないぞ。と いうことは，鉄心と電流は関係ない と言うことかな。 ○ 収集した結果と仮説とを関係付け るすべを用い，活動（仮説・実験・ 考察の３Ｋを繰り返す）を行う。 ・鉄心はなくても磁力は発生する？ ・鉄心なしのコイルを作り，巻数を増 やしながら，クリップがくっつくか を調べたら，くっつく数は増えた。 ○ 班ごとの仮説とその実験結果を条 18 Ｑ ６ 時 間 ◆ 仮説と実験結果を調べた要因ごとに発表 件ごとに揃うように発表させること で，自分たちの結果と他の班の結果 とや，他の班同士の結果とを，数値 の客観性を視点に比較する。 ○ 対象の電磁石とこれまでの電磁石 との違いから学習問題を設定する。 ・対象は巻数が少ないので，電磁石に はならないだろう。 ・ビニル線だから電磁石にはならない。 ・一見磁力はなさそうに見えるけれど， 本当に電磁石になっていないのか。 ○ 収集した結果と仮説とを関係付け るすべを用い，活動（仮説・実験・ 考察の３Ｋを繰り返す）を行う。 ・巻数を増やしてみて，磁力があるよ うだったら，おそらく弱い磁力があ るだろう。確かめてみよう。 ・ビニル線の巻数を増やすと，電磁石 になるぞ。 ○ 中間発表をしたり，聞いたりする ことで，さらなる追究意欲をもつ。 ・○グループでは，巻数に着目して， 確かめているのだな。そのために， 巻数だけを変えて実験を進めている のか。 ○ グループの実験結果から，学習問 題に対しての考察をする。 ・結局，電流が流れれば磁力が発生し ていると言えそうだ。それを強める ために鉄心が必要と言うことだ。本 当に必要なものだけを挙げるとすれ ば，電流と導線ということになる。 させ，学習問題に対しての，妥当性を問う。 ◆ 対象の電磁石（磁力が発生するかしない か意見が分かれる電磁石：巻数を減らし， エナメル線をビニル線に変えている）を提 示し，何がどのように違うのかを問い，電 磁石になるために必要なものは何かと問う。 磁石になるために必要なものは何かと問う。 ◆ 『３Ｋサイクルシート』を使い，グルー プで仮説を確かめることができる時間の中 で，何についてはっきりさせようとしてい るのかを問う。 ◆ グループ実験について仮説と実験結果を 調べた要因ごとに中間発表をさせ，さらに グループで仮説を確かめさせる。 ◆ 仮説と実験結果を調べた要因ごとに発表 させ，学習問題に対しての妥当性を問う。 電磁石の磁力の発生要因は，電流が コイル状の導線に流れることだ。 ○ 簡易モーターの作成をすること で，電磁石の性質と，電磁石の磁力 の強さを電流や巻数で変えることが できることを確かめる。 ○「電磁石の秘密物語」を書く。 三 次 ３ ◆ 簡易モーターの作成をさせ，巻数と電流 を強めると，どのように回転するかを確認 させる。。 ◆ 単元の終末に，どのような過程で見つけ ６ 出したのかがわかるような「電磁石の秘密 Ｑ 物語」を書かせ， 物語」を書かせ，「○○の秘密」を発見する 際に生かせそうなことがないか問う。 ２ 時 間 電磁石は，電流が導線に流れること で磁力が発生し，その磁力を鉄心で強 めているものだとわかった。問題を解 決するためには，条件をそろえて実験 したり，より多くのデータから考察す ることが大切だ。 内容の関連 ［第４学年］ 理科 ［第５学年］ 理科 ［第６学年］ 理科 ●電気の働き ●電流の働き ●電気の利用 中心となる見方や考え方 中心となる見方や考え方 中心となる見方や考え方 直列・並列などのつなぎ方と電 電流により鉄心を磁化でき， 電気はつくりだしたり，蓄 気の働きには関係がある その強さは変えられる。 えられる。 ・関係付ける能力 ・条件制御の能力 ・推論する能力
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