小3理科「音のふしぎ」指導アイデア

特集
【文部科学省教科調査官監修】1人1台端末時代の教科指導ヒントとアイデア
小3理科「音のふしぎ」

執筆/福岡県北九州市立小石小学校主幹教諭・岡井 隆太郎
 福岡県北九州市立熊西小学校教諭・近藤 嵩晃
監修/文部科学省教科調査官・有本 淳
 福岡県北九州市立湯川小学校校長・古澤 律子
 福岡県北九州市立高蔵小学校教頭・下田 ゆみ

単元の目標

音を出したときの震え方に着目して、音の大きさを変えたときの現象の違いを比較しながら、音の性質について調べる活動を通して、それらについての理解を図り、観察・実験などに関する技能を身に付けるとともに、主に差異点や共通点を基に、問題を見いだす力や主体的に問題を解決しようとする態度を育成することがねらいとなります。

学習指導要領では次の事項を身に付けることができるよう指導することとしています。

ア 次のことを理解するとともに、観察実験などに関する技能を身に付けること。

 (ウ) 物から音が出たり伝わったりすると、物は震えていること。また、音の大きさが変わるときの物の震え方が変わること。

イ 音を出したときの震え方の様子について追究する中で,差異点や共通点を基に、音の性質についての問題を見いだし、表現すること。

また、上のア、イを育成することを目指すとともに、学びに向かう力、人間性等もバランスよく育成しましょう。

単元展開

総時数 6時間

第1次 音の出方について調べる


「エネルギー」を柱とする領域である本単元は、主として量的・関係的な視点でとらえることが特徴的な視点となっています。2時間目の「音の大きさを変えたときの物の震え方の違いを調べる」場面などで、「量的・関係的」な見方を働かせることで、理科の資質・能力の育成につなげるようにします。

1 様々な楽器で音を出してみて気付いたことを基に学習問題をつくる
2 音の大きさを変えたときの物の震え方の違いを調べる

第2次 音の伝わり方について調べる

3 糸電話を使ったときに気付いたことを話し合う
4 音が伝わるときの物の震え方について調べる
5 学習したことを活用したおもちゃをつくる        
6 学習のまとめと振り返りを行う

授業の詳細

第2次 音の伝わり方

5 音が伝わるときの物の震え方について調べる

音のふしぎ 板書例
板書例

①問題を見いだす【自然事象との出会い】

糸電話はなぜ声が伝わるのかな。

糸電話を実際に作って、声が伝わるか試してみましょう。

糸電話で声が伝わるか確かめる子供

糸をピンと張って話すと本当に声が聞こえた。なぜだろう。

聞く方の紙コップが震えていたよ。声の音の震えが伝わってきたのかな。

②予想する


当てずっぽうではなく、根拠のある予想を書くことができるようにすることが大切です。直前に糸電話を実際に使っているため、そこで気付いたことを根拠として書くように支援してください。
ここでは個人の予想をグループ内で出し合い、グループとしての予想を出し合う活動を紹介しています。ホワイトボードを使う例では、グループ内に対話が生まれ、言葉だけでなく図としての表現を加えることもできます。

グループ内で個人の意見を出し合い、グループとしての予想をまとめる。

音が出ているものは震えていたから、糸に震えが伝わっているのではないかな。

ホワイトボードに班の予想をまとめる
ホワイトボードに班の予想をまとめる

③解決方法を考える

糸をさわると震えているかどうかわかると思うよ。


全員が震えを体感できるように実験を行いましょう。ここでは「比べる」ことが大切です。音(声)を出しているときのみ糸が震える、ということを確かめることができるようにするため、音を出しているときと、出していないときを比べるようにします。音を出しているときのみ震えを確かめることができれば、音が震えとして糸を伝わっていることを科学的に証明することができます。はっきりと音が伝わるように「あー」と長く声をだしたり、とめたりするやり方がよいでしょう。

「あー」と声を出しているときと、出していないときの糸の震えを比べる。

話しているところから近い場所と遠い場所(①~③)で震えているかを比べる。

糸電話 図

④観察・実験をする

糸電話で声が伝わるか指でさわって確かめる子供

⑤結果の処理


表のように視覚的にわかりやすくまとめることができるようにすることが大切です。また、複数の結果から考察を行うことも大切です。
ここでは、音源からの距離の違いによる震え方の違いも確かめるようにしています。音源からの距離と震えの大きさの関係の理解を求めていませんが、大きな音は震えも大きい、小さな音は震えも小さいというこれまでの学習を再確認することもできます。
「音の大きさを変えたときの物の震え方の違いを調べる」場面が「量的・関係的」な見方を働かせることができる場面ですが、ここでも「量的・関係的」な見方を働かせることで、理科の資質・能力の育成につなげるようにします。

実験方法で示した①~③のそれぞれの場所について

はっきり震えているのがわかったら 
少しでも震えているのがわかったら 
震えていなかったら ×

を記録し、グループでまとめた結果を出し合う。

糸電話の実験結果

⑥結果を基に考察する


考察は「~予想と予想していたが~だった。」と予想と結果を照らし合わせて考えることができるようにしましょう。
実験で出した「声」は「音」ですが、教師は当然のこととして進めてしまいがちです。子供たちに「声」を「音」として意識づけるため、「声」のことも「音」と発言するように確認してもよいでしょう。

震えが伝わっていると予想した通り、音を出しているときは①②③のどこも糸が震えていることがわかったよ。

声を出すと聞く方の紙コップが震えていたのに、指でさわると、聞く方の紙コップも震えなくなったよ。音の震えが糸を伝わって聞く方の紙コップにも届いているということだね。


「糸をピンと張っていないと音が聞こえない。」ということは多くの子供が気付くことです。糸をたるませると振動が伝わらないということに気付くことは、振動と音の伝わりの関係を捉える上でも重要な気付きです。

糸をピンと張っていないと音は聞こえなかったと言っている人がいましたね。

糸をピンと張っていないと糸が震えていなかったから、音が伝わらなかったのではないかな。


結果の処理の表(各グループの結果のまとめ)から①(音源に近い)ところに◎が多く、③(音源から遠い)ところは〇が多いことに気付くことができるようにします。大きな音は震えも大きい、小さな音は震えも小さいというこれまでの学習を確かめることができます。加えて、普段の生活の中でも音源に近い方が音は大きく、離れれば離れるほど音は小さく聞こえることと関係付けることで理解につなげることができます。

話している方に近い所の方がはっきりと糸が震えていることがわかったよ。声を出しているとき、①②③のどこも糸が震えていることがわかったよ。

⑦結論を出す


「結論を出す場面の『まとめ』は『問題』に対する返事答え?を書くようにしましょう」と伝えれば子供は何をかけばよいかイメージしやすくなります。
ここでは音の伝わり方が糸電話だけにとどまらず、他の「物」も同じように伝わることを一般化させたい意図があります。「2階の足音」の例や音の伝わり方がわかる教師の演示実験を加えることで、他の物も震えが伝わることを知り、一般化につなげていくことができます。


糸電話で音が聞こえるのは音が糸を伝わってきたから。音が出ているものはふるえていて、そのふるえがものに伝わっていることで音が伝わる。

ふだんも話すときは近くで聞く声と、遠くで聞く声は違うね。

近くにいる方が、声が大きく聞こえるし、音が大きいときは震え方も大きいことを学習したね。

今日学習したことから考えると2階の足音が1階に聞こえるのはなぜでしょう?

足音の震えが床や壁に伝わって1階に伝わっているからだと思うよ。

⑧振り返る

大太鼓を叩くとびりびりと地面が震えていることを感じたことがあったけれど、音を出しているものは震えていると考えたことはありませんでした。大太鼓の震えが楽器から床を通って私の体に伝わっていたのだと思います。

音が出ているものが「ふるえている」ということに驚きました。テレビやスマホも音が出るけど、どこが震えているのか調べてみたいです。


糸電話の実験を通じて、音が伝わっているときには物は震えていることを学習した子供は、電話がないのに遠くの音がなぜ聞こえるのかという問題を見つけることがあります。中学校理科「音の性質」で学ぶ内容です。ここではそこに気付いたことを褒め、「音を出している物と耳との間に何かあるのかな。」と空気に着目できるようにしてよいでしょう。

水の中では、音の伝わり方は変わるのかな。水泳の学習のときに確かめてみたいです。

糸電話みたいに糸でつながっていなくても、飛行機や車の音が聞こえるのはなぜだろうと思いました。

安全指導

コロナ禍において、糸電話を複数の子供で共有することは衛生上問題があります。使用する度に消毒するか、下記のようにクリップを付けた状態にしておき、会話する相手を変えるごとに相手の糸電話とクリップで接続するとよいでしょう。

イラスト/したらみ 横井智美

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