小4理科「ものの温度と体積」指導アイデア

特集: 1人1台端末時代の｢教科指導のヒントとアイデア｣

2023.09.07

単元の目標

体積の変化に着目して、それらと温度の変化とを関係付けて、金属、水及び空気の性質を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、主に既習の内容や生活経験を基に、根拠のある予想や仮説を発想する力や主体的に問題解決しようとする態度を養うことができるようにする。

学習指導要領では，次のことを理解するようにすることが示されています。

（ア）金属、水及び空気は、温めたり冷やしたりすると、それらの体積が変わるが、その程度には違いがあること。

（イ）金属は熱せられた部分から順に温まるが、水や空気は熱せられた部分が移動して全体が温まること。

（ウ）水は、温度によって水蒸気や氷に変わること。また、水が氷になると体積が増えること。

子供が問題解決の活動を通して，上の（ア）（イ）（ウ）を理解するように指導しましょう。また、その過程において、思考力、判断力、表現力等や学びに向かう力、人間性等を育成しましょう。

「粒子」の領域である単元は、主として質的・実体的な視点で捉えることが求められていますが、ここでは温度の変化に伴ってものの体積も変化するという「量的・関係的」な視点で捉えられるようにするとよいです。
閉じ込めた空気や水の体積と加えた力の関係について「量的・関係的」な視点で捉えたことなどと比較しながら、温度の変化とものの体積の変化の関係について考えを深められるようにしましょう。

単元展開

総時数　７時間

第１次　空気の温度と体積

１　空のペットボトルを湯や氷水の中に入れたときのペットボトルの様子について、気付いたことを話し合う。（授業の詳細①）

２・３　空気の温度の変化と体積の変化の関係を調べる。

４　空気の体積の変化を確かめ、深める。

第２次　水の温度と体積

５　水の温度の変化と体積の変化の関係を調べる。

第３次　金ぞくの温度と体積

６　金ぞくの温度の変化と体積の変化の関係を調べる。（授業の詳細②）

７　｢たしかめよう」「学んだことを生かそう」を行う。

授業の詳細①

第１次　空気の温度と体積

１　空のペットボトルを湯や氷水の中に入れたときのペットボトルの様子について、気付いたことを話し合う。

空のペットボトルにふたをして、湯や氷水に入れたときの様子を見る。

空気と温度の関係を意識付けるために、空のペットボトルの中には何が入っているかを問いかけるなどして、空気の存在を確認しましょう。
また、事象を捉えやすくするために、柔らかいペットボトルを使用し、ふたをしっかり閉めておきましょう。
ペットボトルのふたを開け、実際に空気を入れる動作を加えると、中に空気が入っていることを、子供がイメージしながら実験を行うことができます。

空のペットボトルにふたをして、湯や氷水の中に入れてみましょう。