小4理科「電流のはたらき」指導アイデア

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執筆/埼玉県公立小学校教諭・上田知世
編集委員/文部科学省教科調査官・鳴川哲也、埼玉県公立小学校校長・引間和彦

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について調べる。
③ 電流の向きについて調べる。

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との関係を調べる。
②③ 乾電池2個を直列つなぎや並列つなぎにしたときの電流の大きさについて調べる。

三次 風車を飛ばして的当てゲーム(1時間)

乾電池2個のつなぎ方を変えて、電流の大きさを調節しながらゲームを行う。

風車を飛ばして的当てゲーム

四次 学習のまとめ(1時間)

電池の取り扱い
子供によって使った量が異なるため、実験ごとに新しい電池で実験ができるように計画を立てることが望ましい。

単元デザインのポイント

検証計画の立案や観察、実験結果の整理、考察場面などにおいて、まず個人で考えます。その後、グループでの意見交換や議論をするなど「対話的な学び」によって、自分の考えをより妥当なものにする学習へとつなげます。

観察、実験の結果を整理し考察する学習活動を、グループや学級全体の話合いの中で行います。すると、言語活動が充実し、思考力、判断力、表現力の資質・能力が育成されます。

単元の導入

モーターカーレースをします。

モーターカーレース

・乾電池1つ
・乾電池1つ(逆向き)
・乾電池2つ(直列つなぎ)

活発に発言する子

車が後ろに進んでいるよ!

先生と同じように車を速く走らせたい!

じっくり考える子

どうして後ろに進むんだろう。乾電池の向きの違いかな。

三年生のゴムのときも数を増やしたら、車が遠くまで走ったから、これも電池の数を増やしたら、速く走りそう!

活動アイデア

電流の大きさや向きは目では見えにくいものです。それを見えるようにしてくれるものが、検流計という新たな実験器具です。見えにくいものを、モーターの回る速さや向きと同じように、目に見えるようにする手立てを行います。そうすることで、根拠のある予想をする力など、問題解決の力を育成することができます。

授業の展開例(二次 第1時)

どうしたら、速くなるかな?

乾電池を2個にすればいいと思う!

じゃあ、調べてみよう!

【自然事象への関わり】

【問題】
乾電池を2個にすると、モーターを速く回すことはできるのだろうか。

【予想】

速くなると思う。懐中電灯も大きいものほど、たくさんの乾電池を使うから。

速くなる! ゴムの学習でも数を増やしたら、車が遠くまで走ったから。

【解決方法の立案】

乾電池2個のつなぎ方を考える。
(※回路がショートしないように注意!)

【観察、実験】

うわぁ! すごく速くなった!

あれ。これ、速くなっているかな?

【結果】

直列つなぎと並列つなぎで速さを比較する

【考察】

乾電池2個でも、モーターが速く回るつなぎ方とあまり速く回らないつなぎ方がある。

問題や予想に戻り、実験結果から考えられることを考察します。そのとき、子供がモーターの速さ、乾電池の数、つなぎ方を「関係付け」て考察できるようにします。

実験結果から考えられることを考察する

【結論】

直列つなぎと並列つなぎについてまとめる。

【ふり返り】

乾電池2個でも速く回らないつなぎ方があって、驚いた。

並列つなぎは、乾電池2個なのにどうして速く回らないのかな。

単元デザインのポイント

・子供の思いから、学習問題を立てることにより、子供主体の活動を持続することができます。
・予想では、理由を既習内容や子供の生活経験を基に述べるようにします。
・まず、乾電池のつなぎ方を個人で考えます。その後、グループや全体で確認します。全員が直列つなぎ・並列つなぎを体験することで、子供が「量的・関係的」な見方を働かすことができます。


イラスト/たなかあさこ、横井智美

『教育技術 小三小四』2020年6月号より

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