小4理科「電流のはたらき」指導アイデア

関連タグ

執筆/福岡県公立小学校教諭・堤翔平
編集委員/文部科学省教科調査官・鳴川哲也、福岡県公立小学校校長・田村嘉浩

小4理科「電流のはたらき」指導アイデア
写真AC

単元のねらい

電流の大きさや向き、乾電池につないだ物の様子に着目して、それらを関係付けて電流の働き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。また、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育成する。

単元の流れ(四次 総時数8時間)

一次 乾電池のはたらき(3時間)

① 学習問題を立てる
② 乾電池の向きとモーターの回る向き
③ 電流の向き

目に見える物の様子(モーターの回る速さなど)の違いを、目に見えない電流の大きさや向きと関係付けて追究しよう!

二次 乾電池のつなぎ方(3時間)

① 乾電池のつなぎ方とモーターの回る速さや豆電球の明るさ
②③ 直列つなぎと並列つなぎの電流の大きさ

見方(主として「量的・関係的」)
豆電球の明るさやモーターの回る速さについて、電流の大きさやつなぎ方との関係で捉える。

「量的・関係的」のメガネで見てみよう!

考え方
物の様子(モーターの回り方など)、乾電池のつなぎ方、回路を流れる電流の大きさや向きを「関係付けて」考える。

三次 おもちゃづくり(1時間)

四次 学習のまとめ(1時間)

これでばっちり! 単元の導入はこうしよう!

モーターに風車を付け、乾電池をつないで回してみよう!

あれっ? ぼくの風車は、風が来ないよ!
乾電池の向きが逆なのかな?

先生の風車みたいに、もっと速く回したいな!

明るい懐中電灯に乾電池が6個も入っていたから、乾電池を増やせば、きっと速くなると思うよ。

学習問題
モーターの回る向きや速さは、乾電池の向きや数、つなぎ方に関係があるのだろうか?

【児童用風車】
・乾電池 1個
【教師用風車】
・乾電池 2個を直列つなぎ
※ 乾電池や配線が見えないように隠しておく。

  • 既習の内容や生活経験を基に、子供の気付きや疑問から学習問題をつくることが、「主体的・対話的で深い学び」につながる。
  • 子供の予想や仮説を整理し、「乾電池の向き、数、つなぎ方」に視点を絞る。

活動アイディア
資質・能力の育成をめざして!

新たな実験道具や科学的用語がたくさん出てくるので、丁寧に指導しましょう。モーターの回る速さや向きなどの目に見える動きと、見えない電流の大きさや向きを関係付けることで、根拠のある予想を発想する力や、より妥当な考えをつくりだす力を育成します。

授業の展開例

第二次 乾電池のつなぎ方②③

【自然事象へのかかわり】

既習(電流が流れると豆電球に明かりがつく)や生活経験(複数の電池を使う電化製品がある、電池が切れかけると動きが遅くなる)などを基に、乾電池の数や向き、つなぎ方と電流の大きさについて、根拠のある予想をもてるようにする!


【問題】

2個の乾電池のつなぎ方で、モーターの回る速さや豆電球の明るさが変わるのはどうしてだろうか。


【予想】
回路に流れる電流の大きさが関係しているのでは?

「予想が正しければ、どのような結果になるか」まで考え、見通しをもつとよい!


【解決方法の立案】

検流計を使うと電流の大きさが数字で比べられるね!

電気用図記号を使って回路図をかく!

回路図

【観察、実験】
「回路の写真」や「電気用図記号のカード」を準備すると、実験が進めやすい。

乾電池のつなぎ方で電流の大きさの変化を見る

「量的・関係的」のメガネで見てみよう!

【危険】ショート回路は電池が熱くなり危険なので注意する!
常に、乾電池1個と比較しながら記録する!


【結果】

乾電池を使った実験結果の表
クリックすると別ウィンドウで開きます

表を活用し、「乾電池1個」と比較しながら整理する。豆電球を使った実験も、同様にまとめる。


【考察】
乾電池のつなぎ方と働きの違い、電流の大きさを「関係付けて」考える。

乾電池のつなぎ方が変わると、電流の大きさが変わる
(乾電池1個 = 並列つなぎ < 直列つなぎ)
       ↓
(その結果)モーターの回る速さや豆電球の明るさも変わる

モデル図で表すなどの「表現」活動を大切にすることで、「主体的・対話的で深い学び」が可能に!

直列つなぎ、並列つなぎのモデル図

【結論】

2個の乾電池のつなぎ方によって、流れる電流の大きさが変わるので、回路にあるモーターの回る速さや豆電球の明るさも変わる。

ここが最大のポイント! !

前時はモーターの回り方や豆電球の明るさの違いを感覚的に捉えています。本時は、簡易検流計を使って電流の大きさの違いを定量的に調べ、電流の大きさとモーターの回る速さ、豆電球の明るさを関係付けます。


イラスト/たなかあさこ、横井智美

『教育技術 小三小四』2019年6月号より

この記事が気に入ったら
いいね ! しよう

授業の工夫の記事一覧

雑誌最新号