小5理科「物のとけ方②」指導アイデア

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執筆/大阪府公立小学校指導教諭・宮下由美子
編集委員/文部科学省教科調査官・鳴川哲也、大阪府公立小学校校長・細川克寿

小5理科「物のとけ方②」指導アイデア
イラストAC

単元のねらい

物が水に溶ける量や全体の量に着目して、水の量や温度などの条件を制御しながら、物の溶け方の規則性を調べる活動を通して、それらについて理解を図ります。観察、実験などに関する技能を身に付けるとともに、主に予想や仮説を基に、解決の方法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します。

単元の流れ(後半二次 総時数 6時間)

◆三次 水に溶けている物を取り出す(4時間)

① 前時までに使っていた飽和水溶液を観察し、問題を発見する。

温度を上げて溶ける量が変化するのかについて調べた水溶液(食塩&ミョウバン)
●温度を上げて溶ける量が変化するのかについて調べた水溶液

食塩水は何も変化がないのに、ミョウバンの水溶液は結晶が出てきたよ。どうしてかな。

食塩水とミョウバンの水溶液では、溶け方にどのような違いがありましたか。

食塩は温度を上げても溶ける量はあまり変わらなかったけれど、ミョウバンは温度を上げると溶ける量がとても多くなった。

水溶液の温度が下がったから、溶けていた物が出てきたのかな。

■単元デザインのポイント■

前時の温度変化の実験で作った飽和水溶液を観察して、問題発見を行います。観察用の水溶液は、温度によって溶ける量があまり変化しない食塩水と、温度によって溶ける量が大きく変化するミョウバンの水溶液などを用います。ミョウバンの水溶液だけ結晶が出てきたという結果から、「結晶を生じさせた要因」について予想させます。飽和水溶液を作ってから時間が経ったことで、「どのような条件が変化したのか」「食塩とミョウバンの溶け方でどのような違いがあるのか」といった、前時までの学習で得た知識を使って予想を立てられるようにしましょう。

② 水の温度や量によって物の溶ける量が変化する性質を利用して、溶けた物を取り出す。

本単元は「粒子」を柱とした領域に位置付けられており、主に「質的・実体的」な見方を働かせて追究していきます。溶けている様子を図や絵などを用いて表すことで、溶けた物が水中にあることを捉えることにつなげます。
また、主に働かせたい考え方は「条件制御」です。それぞれの物が溶ける量は、水の量と温度によって決まっています。前回はこの2つの条件を制御して、より多くの物を水に溶かしましたが、今回は条件を制御することで逆に、水に溶けている物を取り出せることを捉えられるようにします。

◆四次 学習したことを活用する(2時間)

① ミョウバンの飽和水溶液からミョウバンの結晶を作る。

単元の終わりに期待される振り返り

海水から塩を取り出すって聞いたことがあるけれど、僕たちがやったように、蒸発させているのだね。

塩味がする味噌汁も、蒸発させたら食塩が出てくるってことだね。水を蒸発させれば、溶けて見えなくなっていた物が出てくるってことだ。

授業の展開例

ミョウバンの水溶液から結晶が出る要因を、前時までの学習から予想し、条件制御の考え方を働かせて解決の方法を発想できるようにしましょう。

問題
水に溶けた物を取り出すには、どうすればよいのだろうか。

解決方法の立案

水の量と温度を変えれば取り出すことができる。

実験

水に溶けた物質を取り出す実験(蒸発&ろ過→冷やす)

指導のポイント

水溶液中の物の存在を絵や図で表現
物を溶かしたり、溶かした物を取り出したりする実験を通して、子供たちはそれぞれに、物が水に溶けるイメージを抱いていきます。そのイメージを絵や図で表現して説明したり、他者のイメージと比較したりすることで、物が溶けることについて考えを深めていきます。

ミョウバンの水溶液の温度による変化(子供のイメージ図)

考察

水を蒸発させることで、食塩もミョウバンも取り出すことができる。

水の温度を下げたら、ミョウバンは取り出すことができたけれど、食塩は取り出すことができなかった。

どうして食塩とミョウバンで結果が違うのか、前に作ったグラフを見ながら説明できるかな。

ミョウバンは温度が変わると溶ける量が変わるから、この差の分だけ水から出てきた。

グラフを用いて出てくる量について考える
温度を上げて溶ける量を調べたグラフを用いて、温度を下げたときに、水に溶けきれなくなって出てくるミョウバンの重さについて考えさせます。こうすることで、「水溶液により多くの物を溶かしたい」や「水溶液に溶けている物を取り出したい」などの目的に合わせて、条件を制御すればよいことに気付くようにしましょう。

結論

水を蒸発させると、溶けている物を取り出すことができる。温度によって溶ける量が変化する物は、温度を下げることで取り出すことができる。

主体的な学びを実現するポイント

本単元の学習の中で、子供はきっと「他の物を溶かしてみたい!」と思うはずです。しかし、子供にとって身近な砂糖は、食塩などと溶け方が異なるので留意が必要です。他にも掃除用の重曹などが考えられますが、これはアルカリ性の水溶液になるので、実際に子供が実験して調べるにはあまり適していません。子供の思いや願いを大切にしながらも、学習内容の理解の深まりや安全性に配慮して教材を考えましょう。

海水から食塩を取り出す映像を見たり、日常生活において水に物が溶けることを探したりする活動は、学習内容と日常生活をつなげることにもなります。


イラスト/高橋正輝、横井智美

『教育技術 小五小六』2019年12月号より

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