小学4年生

小4理科【温度と体積の変化】授業・資料まとめ

こんにちは 元小学校教師のペリカンです

授業準備お疲れ様です

授業の資料やネタを単元ごとにまとめて先生方の調べる時間を短縮するお手伝い記事です

授業で困るポイントや解決策、使える資料や発展させた活動など見やすく、使いやすく紹介します

ぜひご活用ください

目標

粒子の持つエネルギーについて学ぶ「温度と体積の変化」の目標は以下のとおりです

金属,水及び空気の性質について,体積や状態の変化,熱の伝わり方に着目して,それらと温度の変化とを関係付けて調べる活動を通して, 次の事項を身に付けることができるよう指導する。

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。
(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,水及び空気の性質について追究する中で,既習の内容や生活経験を基に,金属,水及び空気の温度を変化させたときの体積や状態の変化,熱の伝わり方について,根拠のある予想や仮説を発想し,表現すること。

小学校学習指導要領解説 理科編

単元のつながり

難点

指導するときに「厄介だなぁ」と感じていたところです

予備実験・実験準備が多い

火を使うため危険

初めての実験かつ火を使うため、落ち着かない子がいる

初めての実験単元にしては準備が多く、教師の負担が増えますよね

理科専門の支援員制度あった時は、全ての準備片付けをお願いできて助かりました

準備で一番厄介だったことは、ガスコンロのチェックです

授業前に全てのガスコンロを試しに着火する作業は、骨が折れました

おすすめの授業例

本単元は、ものは温度を変えると大きさ(体積)が変わるのか実験によって調べます

導入の仕方が異なる3つの授業例を紹介します

初級 〜 シャボン液の膜が膨らむ 〜

「H23 ものの温度と体積」川崎市立教育研究会は、

フラスコの口のシャボン液が手やお湯で温められて膨らむ導入です

H29版の指導案は、缶ボトルで導入を行います

太めの試験管だと準備・片付けが楽です

子ども達の考えたイメージ図や実験計画(P.8)考えのつながり(P.18)が参考になリます

手作り温度計はこちらがおすすめ

色水を吸い込んでしまいそうな方はこちら

中級 〜 つぶれたものがもとに戻る 〜

ふしぎエンドレス 理科4年 「空気を温めると?」やるキットは、

へこんだボールにお湯をかけて、膨らませる導入です

NHK for schoolに動画もあります

熱いお茶の湯気・線香の煙・餅の膨らむ様子を見せて、予想の手がかりとします

「ものの温まり方」にもつながりますね

その後、ベン図など思考ツールを活用して予想を精選していきます

教師が子ども達へどのように予想の持たるかイメージしやすい授業例です

上級 〜 栓がとび出る 〜

森竹 高裕先生の実践「ものの温度とかさ」第1時の導入は、

蓋をした丸底フラスコにお湯をかけて、ポーンと蓋を飛ばします

1回目と2回目の結果の違いから、丸底フラスコの中の空気と温度に着目させる導入です

全13時間の計画中、3・4は空気の実験

粒子について理解を深める時間

第9・10時が水第11・12時が金属、第13時はおもちゃ作りの構成になっています

粒子について深く学習するため、指導できる範囲で取り入れることがおすすめです

特におすすめなのは、第2時で実験方法を考えさせる授業です

単元展開案は、全体の流れが見やすいためぜひご覧ください

おすすめサイト

「物の体積と温度」ポイント集 宮城県総合教育センター

導入や実験の時のポイントが見やすい写真とともにまとめられています

ガラス管の作り方も記載されていて教材作りに役立ちます

おすすめ動画

ふしぎがいっぱい「金ぞくが大きくなる?」NHK for school

金属球の実験は、体積の変化が小さく、

どれくらい大きくなっているのかイマイチ腑に落ちないことも…

こちらは、教室で歓声が起きた動画です

温度による金属の体積の変化が見やすくて大変おすすめです

発展

空飛ぶクジラーハイライト/大科学実験 NHK for school

KWLシートを活用しながら視聴すると学習のまとめかつ思考が広がります

なぜ背中を黒くしているか、

なぜ朝暗い時間から準備をしているかなど

気になるポイントから学びを深めることができたら楽しいですよね

ふしぎ大調査「屋上のマジックふたたび 〜ものの温度とかさ〜 」NHK for school

閉じ込めた空気や水の学習で見た動画の続編です

「まだまだふしぎファイル〜金ぞくの変化」は、

金属の種類によって、体積の変化が異なることがわかる動画になっています

まとめ

初めての実験で子ども達の心は踊っているはず!

楽しい気持ちはそのままに、安全に配慮した気持ちのいいスタートが切れるといいですね

すばらしい指導方法を参考にみなさんの学校で取り組みやすい授業を検討してみてください