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第ー学年 理科学習指導案
第1学年 理科学習指導案 日 時 6月25日 第5校時 学 級 1年A組 (31名) 場 所 第2理科室 授業者 清水 裕士 1.単元名 「光の世界」 2.単元について 本単元「光の世界」について、中学校学習指導要領では以下の内容を扱うことになっているo (1)身近な物理現象 身近な事物・現象についてこれらの観察、実験を通して、光や音の規則性、力の性質について理 解させるとともに、これらの事物・現象を日常生活や社会と関連づけて科学的にみる見方や考え方 を養う。 ア 光と音 (ア)光の反射・屈折 光の反射や屈折の実験を行い、光が永やガラスなどの物質の境界面で反射、屈折するときの 規則性を兄いだすこと。 (イ)凸レンズの働き 凸レンズの働きについての実験を行い、物体の位置と像の位置及び像の大きさの関係を兄い だすこと。 本単元を通して、まずは私たちが、ものを「見る」という仕組みについて理解する。ものが見えると いう現象は、光源からの光が直接、または物体に当たって反射した光が目に入ることで起こることを理 解する。光を直接放つ光源だけでなく、光を直接放たないものでも太陽やライトなどの光を受け、その 反射した光が目に入ることで見ることができるということを理解する。光の性質を確かめる学習では、 鏡に当てた光の進む道筋を調べることで光の直進性や、入射角と反射角との大きさが等しくなる「光の 反射の法則」について理解する。また、水中にある物体がずれて見えることから、透明な物体を通る光 の進み方について実験を行い、光の屈折の規則性を見出していく。光の性質や規則性について十分理解 した後、光に関する現象の中でも、特に光の屈折を利用した凸レンズ使った道具の存在に気付いていく。 私たちの日常生活の中には、虫眼鏡や顕微鏡、デジカメのレンズといった凸レンズを利用した物がたく さんある。凸レンズを通る光の進み方や、それによって作られる像、焦点や焦点距離について理解する。 そして、できる像の位置や向き、大きさや焦点との関係を調べ、実像や虚像について説明できる力を身 に付けていく。最後に、凸レンズを利用して簡易カメラのものづくりを行う。ものづくりを通して、前 時までに学習してきた凸レンズの性質や、それによってできる像について科学的に説明することで、理 解を深める。 3.生徒の実態 4月最初に生徒の実態を把握するために、理科に対するアンケート調査を行った。 生徒の回答は以下の通りであった。 あなたは理科が好きですか?という質問に対して とても好き-4人 好き-24人 嫌い-3人 とても嫌い-0人 あなたは理科が得意ですか?という質問に対して とても得意-1人 得意-1 1人 苦手-1 8人 とても苦手-0人 理科が「とても好き」、 「好き」と答えた生徒が28人もいるのに、 「苦手」と答えた児童が1 8人も いた。理科が好きであるにもかかわらず、理科が苦手な生徒が半分以上もいることがわかった。具体的 に理科の授業で好きなこと、嫌いなことについて調べてみると、以下のような結果になった. とても好き 儘H*イ 先生が行う実験見る 迭 嫌い 18 結果や変化を予想する 実験行う 観察する 考察する h,H. 唐 18 湯 14 生き物や植物を育てる 迭 0 " 結果について仲間と話し合う 新しいことを知る.覚える 2 0 17 14 結果から自分の考えをまとめる " 0 唐 12 ノ 釘 唐 免ツ ll 16 12 2 2 B 1 2 澱 1 澱 2 これらの結果から、実験・観察の操作や実験で起こる現象には興味があるので理科が好きだと感じて いる生徒が多い反面、考察や結果について仲間と話し合ったり自分の考えをまとめたりすることに抵抗 感を抱いている生徒も多いことが分かった。つまり、生徒の実態として、授業の中での自然現象や体験 的活動に対しては興味をもって取り組めるのだが、その活動の意味、あるいは意図を理解して、目的意 識をもって実験・観察に取り組めている生徒は少ないのではないかと考える。そのために、実験・観察 で得られた事実は事実のままであって、得られた結果から考察したりする力は弱いのではないだろうか。 実際、 4月から学習してきた前単元「植物の世界」では、植物の観察や実験には興味をもって取り組 む生徒が多いが、事実を正確に捉えたり、得られた事実を正確に言葉で表現したりする力はまだまだ弱 い。 B T B溶液を使って二酸化炭素と光合成の関係を調べる実験では、水草を入れない試験管を用意す ることは「対照実験」 「変える条件は一つ」ということは理解しても、何を確かめるために用意したか までは考えられない生徒も多かった。 また、本単元の「光の世界」に関する事前アンケートでは、以下のような結果が得られた。 ・ tp78ないtころで統′老Iiどのように潜みまず凄,o普てぼま8 6のを1つ0て観 ア 慶遷すa・・・30^ イ 上敷がa・・・0^ ク 凝れa・・・1^ ・磨ぼどのようをtころ働すaAlo JgいつぐだIlfgiよo 御 慶・・・3 1^ ノグラス-8^ .承5・・・8^ プラスチック- 7ノ八 金犀・・・ 7^ 唐ど ・あのlrB一宏が着たBとどのよう助j潜ごab,o (@#@g) 題G#iがa (J#(虐a) -10^ 好a(凌8-10^ jE盆路頭j潜こa-3^ 易ができa-3^ など ・ b/ンズを膠っ虎屋/Sを彪っTいaだ77挙げよo ㈱ ルーペ・虐麟-3 1^ 虜親密-2 6^ メガネ-20^ .望轟穿・・・1 1^ など 小学校での学習内容である、 「光の直進生」や「物に日光を当てると、物の明るさや暖かさが変わるこ と」については、ほとんどの生徒が定着できている。また鏡以外でも光が反射するところがあることや、 身のまわりのレンズを使った道具をたくさんあげていることからも、身のまわりにある「光の現象」に ついて理解している生徒が多い。 4.帝研究テーマに関わって 研究主題「自然を科学的に探究する能力や態度を育む理科指導の在り方」 単元の構造化自然の事物.現象に進んで関わり、問題を解決する能力を育む教育課程 本単元では「光」という当たり前のように存在する自然現象について、改めてじっくりと考え、科学的 に探究する姿につなげたい。そのためには、 「光」という自然現象に対して問題意識を持たせるような 単元の導入を行い、ものが見えるということ絃光源の光が直接目に入ってくる場合と、光源の光がもの に反射して、それが目に入ってくる場合とがあることを正確に押さえていく。それを「光の性質」の学 習の基盤として、さらに目的意識をもった学習や実験・観察-とつなげていくような単元構想を工夫す る。 本時の授業で願う生徒の婁 本時では、科学的に探究するための手だてとして、導入の事象提示に「カップに水を注ぐと、底に置い たコインが見えるようになる」といった浜示実験を行う。その際に直接目で見ると生徒の視点はばらばらで あるために、効果としては不十分である。そこで、今回の事象提示は生徒の視点が定まるように、定点カメ ラを用意し、そこで起こる変化をテレビ画面で見るという方法をとる。そうすることで、生徒全員が同じ条 件で事象を捉え、その後の実験で目的意識をもって意欲的に光の道筋を調べていく。 また、班の実験で得られた結果を、各個人でプリントに図で示したり言葉で説明したりしてまとめること によって、実験結果を再確認するとともに、事象提示や既習事項と関わらせて考え、生徒一人一人が自分の 言葉で光の道筋を説明できるようにする(分析して解釈して表現する)。全体交流の場では、自分のまとめた プリントや拡大図を利用して、光の進み方を説明する姿を期待したい0 5.単元指導計画 単元名r身のまわりの現象 第1章 光の世界」 全7時間 単元の目標 身近な事物・現象についての観察、実験を通して、光や音の規則性、力の性質について理解させるとともに、これらの事象を日常生清と関連づけて科学 的にみる見方や考え方を養う。 ア 光 (ア)光の反射や屈折の実験を行い、光が水やガラスなどの物質の境界面で反射、屈折するときの規則性を兄いだすこと。 (イ)凸レンズの働きについての実験を行い、物体の位置と像の位置及び像の大きさの関係を兄いだすこと。 時 1 佰Xヒ ク.x*" ィ, (,h+ .ク,X,レHマXヒ 学習活動 倡y; R 【事象提示】理科室を暗くし、光源装置と光を出さない 唸, だけでなく、周りの物体も見え 兒 なくなるという事象提示から、 唸マXヒ Y'X*ィマX, ものが見えるという原理につ 佰Xヒ いて考えることができるo ネ/ メ位 ,H*(. Y'X,ノ6Hヒ h, ハ儂H-x.薬 リ*メ h*ク, ,h/ x*ルyリ怦 ネ. Y'X. ハ 事象提示から 9w . ェB ときは、隣の物体も見えない ィハ }x,ノZ ネ. ハ HヒIyリ, ヲルDh+x.薬 b ような環境にするo ・光源がなくてもうっすらと物 俟ネ*jI 述し、交流し合うo 唸マX,ル+ノ ・レーザー光を、白く濁らせた水の中に通過させ、光の x. ク+X,H*(. ネ* ,jHマX,リソ8ュB +X,I hンリ+X,H*(. ,b r .况ネ / Uネ+x+ ,h/ 4 .ィ+8+ . イ Uネヒク+x. ィリx, h. ,ツ ,h*" (*(,B k ヨネ*h+8+ .薬 いるo 【知識.理解】 咥+8*h.薬 ・光源装置と光を出さない物体が見える様子を、光の進 唸マX,ノ;仗 み方の図で描く○ 儺ク+ 斡ク/ 諄, ,HマX,ノ+ノ *リ+ZHマR h. lものが見えるのはどうしてだろうかol ・事象提示から分かること.気づいたことをノートに記 ネ*ィハ h. ネ,レH巉,ネマX*ゥKメ 進み方を見るo ィ/ 源装置の電源が入っていない ル}x,ノZ jHマXヒ 評価規準 レB X,B 2 仆 佰X/ 9h,H,JH+ク,ノ ル_イ 【事象提示】スリットを通した光源装置の光の様子や、 唳 を調べる実験を通して、光は平 仆8怦 らな物体に当たると、常に入射 ィマZ8,ネ ,ハ(7X8 ゥ 8986 ハ ネネHュH* xロx+X+ JHマX,ル+ノ x. - 鳧,ネヲルDh/ +x. ・1人1回は実験を行い、記録 儷ノlィ*ゥ[リ.x,瓜 ,h/ 用紙に記録ができるようにす 角と反射角が等しくなるよう 丿ルDh+x.薬 るo ● ・光の反射の規則性について理 解できるような援助をするo ・光の反射の法則や入射角.皮 に反射する事を理解できるo 綿サ h+メリ+リマX,レH,x,ネ.h*H,坪,ネ+ ク*H*柳ツ X ヒ _ケd / ヲルDh+ZH ヒ / ラ8*B Xサ 佰Xヒ Y'X,ネマX/ *(.ク*(.ク,逢 7 y9h,JHサ b +リ, ,H,リ,ケ]H.佰X*ィ,x,ネ.h*H, いて調べるo 們クァ ,ノw ホィ, Kネ苓ニ (本時) ノ;仗 8ネ985 h,H+リマR 【事象提示】カップに水を注ぐと、底に置いたコインが 唳 +(-x.們 ヒ / ,ィ+X,JB 見えるようになるという現象をみるo 4 佰X,ネソノ ネ,ネエケ Y ク.) 9Kリ ク/ H,唔. 9 i6ク*ゥ: +h雹 ネ,Xハ 4ィ8 8 X防+X+リ. ,ツ / 6X8ネ7(枴lィ,Xハ 光の屈折の規則性や全反射に 唸マX,ネソノ ネ.) ついて理解することができるo 唸馼 ケ/ 9Kリ りおさえる〇 ・ア∼カの記録用紙をそれぞれの ク, (*(,H-ネ,h- 麌,ハ(4ィ6(7h, X/ .薬 (リ* に説明するo h,h. x.ィ. b jI.ィ, ,唏自 リ 騫リ 「 (.薬 X/ h, X*(+リ5(4892 ツル x. h*" ついて説明して 亰ゥEツ餠ネヒク (リ* +リ5(42 せる○ hハ 98*ィハ h.凉ルu" マX,ネソノ Y 「 ク* y ネ,ネエイ k ヒ ネク惠/ ワHヲルDh+x. ているo 【科学的思考】 ネ*ィ齷Zィ,ネヒ k X*ク. h*B , x X+x.薬 実験結果を正 イ 確に記録し、光 の屈折の仕方に 班に準備し手際よく実験を行わ が見えるようになる」という現象を、実験結果をもと 唸 以ク惠/ ヲXフ) ネ,Yw 鑄, ネ,h- . + ,h,ZH ・光の屈折のきまりや、全反射について理解するo 冩(,XマX,ノ;仗 ネ クァ ,iKリ クァ 鳧-ネ,X,唏マX,ル+ノ 4半円形レンズに当てた光 刮 形レンズを使うことをしっか (-x.薬 jB ,X*イ 図や言葉で表現することがで きるo 凾、ことをしっかり押さえてお くo既習事項の掲示0. ・実験では水の代わりとして、半 h*H,佰X*ゥ h+リ. h*H, x.薬 l透明な物体に当た-た光の進む道筋を調-ようol ・半円形レンズに色々な角度から光を当て、その疲どの 唳 の道筋を調べる実験を通して、 ネ, 亢ノ 駢 鑄, ツ ゥ9 X*リ, b *H,僵リ ク+x.倬b / I k X,H*" .薬 (*(,Iyリ ・実験結果を交流し、考察していく〇 ・光の反射の法則についてまとめるo 3 光は鏡などの R 5 ィ8ネ985 w *(,IZ ネ.)Yr 虫眼鏡に使われている凸レンズにはどのような 售 ネ, ,)<ィ8ネ985 OX+ZB 景を見たり、光を集めたりする 剴ハレンズを通して見える様子 俯 活動を通して、凸レンズの仕組 ク *ィ* みや焦点について理解するこ 唳<ィ8ネ985 とができるo 諄, X,JHエ9WH*(+リ馼.(ヨネ*h+リ馼, . ネ+ ク*H*薬 ,Ivネ ,ネ/ (*(,Hマ zネ+x.薬 ・焦点や焦点距離の意味を知るo 侈 6 佰X*ゥ<ィ8ネ985 (.h*JH , リ.芥マX/ x- +リ. ・凸レンズを用いて直射日光を 8,偖ノZゥGゥ{b +x. イ 実験を通して、物体の位置と像 の位置、像の大きさの関係を見 凾オて調べるo *( ィ, X*リ,jH,x/ また実像.虚像のでき方につ いて、作図をして求めることが 唸 できる○ 唸 7 ィ8ネ985 ネ覈 ツ雹Y x-リ/ ネ,ネ y駅 j +R / &リ. 「 X゙ノ リ, ヒ h.芥 ,ネネク惠* ネ.(ケY , JH゙ノ xヒ ネ*ィ,X*ク.凉ルu(/ ヨネ*h. イ l凸レンズを使って、簡易カメラを作ろうol 唸ヤ萎ネ,X hクル?ク7 6(4 w *(,Hャ X4ィ8 ・できたカメラで像を写すo 8 ,(*リ.薬 俟ネ*h+8+ 薬 リ/ +X,B ノyリ怏w リ.x+ ク " ,h/ H w zネ+X,H*" (*" - ,H*(.薬 亰ゥEツ餠ネヒク 顰Y5 -ネ,h- て、簡易カメラをつくることが 凾ヌういった仕組みでスクリーン できる○ 唳<ィ8ネ985 佰 x雲ク, 傲Y5 h.倬h/ リ+ h+リ. jH+イ 実像や虚像の ネ*ィ,X*ク. x.薬 ,h.(ヨネ*b る○ 【関心.意欲. 態度】 の後どのように進むか調べる 凾フ後どのように進むか実験を 偬 ケyz8.h.或 (+リ+ 人確かめるo h+リ. jH+イ l凸レンズによってできる像を調-よう〇 ・光源を焦点距離より遠い所、焦点距離のちようど真上、 唸マX*ゥ<ィ8ネ985 いだすことができるo 傲Y5 (*(,Hエ9WB や、光の集まる様子を1人1 ハ 凸レンズの性 .薬 ホィ,ネ j ケr 凛2韲 / ネ,X,リ, k レB 「 X,H*" ツ雹Y .薬 リ 像のでき方 I<ィ8ネ985 に、どんな向きの像ができるの ィ.佰X,ノ 使って説明して いるo 【科学的思考】 ク ツ / 騫リ 6.単元構想図 第1分野 「光の性質」 単元の目標 身近な事物・現象につい ての観察、実験を通して、 光や音の規則性、力の性質 について理解させるととも に、これらの事象を日常生 活と関連づけて科学的にみ る見方や考え方を養う ・光の反射や屈折の実験を 行い、光が水やガラスな 本単元で身に付けさせたい基礎・基本 ものが見えるという現象は、光源からの光や、物体に当たって反射した光が目に入ることで起こることを理解する。 鏡に当てた光の道筋を調べることで、入射角と反射角との大きさが等しくなる「光の反射の法則」について理解する。 透明な物体を通る光の進み方を調べる実験を行い、光の屈折の規則性を見出す。 凸レンズを通る光の進み方や、それによって作られる像、焦点や焦点距離について理解する。そして、できる像の位置や 向き、大きさや焦点との関係を調べ、実像や虚像について説明できるようになる。 第8時・第9時 ものづくり 身のまわりにある カメラは凸レンズの 凸レンズを使って、簡易カメラを作ろう。 その後の学習とのつながり 1年生 ・音の性質・力と圧力 性質(被写体が焦点 凸レンズの仕組みを利用して、簡易カメラをつくることができ よりも遠いときは像 ができる)を利用し る。 ているのだな。 原理や仕組みの理解を深めるためのものづくりを行い、その規 則性や仕組みをレポートにまとめる。 な仕組みになってい 2年生 3年生 頚微鏡などはどん ・電流 ・運動の規則性 ・力学的エネルギー るのだろう。 どの物質の境界面で反 射、屈折するときの規則 性を兄いだすこと。 ・凸レンズの働きについて の実験を行い、物体の位 置と像の位置及び像の大 きさの関係を兄いだすこ と∩ 小学校既習内容とのつながり 3年生 鏡などを使い、光の進み 方や物に光が当たったとき の明るさや暖かさを調べ、 光の性質について考えをも つことができるようにす 凸レンズのはたらき 第5時 凸レンズの焦点 焦点距離 虫眼鏡に使われている凸レンズにはどのよ うな性質があるのだろうか○ ′ 凸レンズはもの を大きく見るだけ だと思ったけど、 日や見るものとの 距離によって、逆 さに見えたり、ぼ 凸レンズを用いて物体や風景を見たり、光を集め たりする活動を通して、凸レンズの仕組みや焦点 やけて見えなかっ たりすることが分 について理解することができる。 かった。 - 凸レンズによって 第6時・第7時 実像・虚像 できる像は、物体の 位置と像の位置、像 の大きさに関係して 凸レンズによってできる像を調べよう。 光が凸レンズに当たると、その後どのように進む か調べる実験を通して、物体の位置と像の位置、 像の大きさ いることがわかっ た。虫眼鏡で見てい る像は虚像であると 分かった。 光の規貝り一性三 第2時 光の直進性 光の反射の法則 鏡に当たった光は、どのように進むのだろうか。 鏡に光を当てて、その進み方を調べる実験を通して、光 は平らな物体に当たると、常に入射角と反射角が等しく なるように反射する事を理解できる。 透明な物体に 光は本当にまっす ぐに進むことが分か った。だから、鏡で光 が反射したときには、 ボールがはね返ると きと同じように、入射 角と反射角が等しく なると分かった 第3時・第4時 光の屈折 光の全反射 が当たると、物 の中ではなく、 界面で屈折する 透明な物体に当たった光の進む道筋はどうなっているだろうか。 とがわかった。 た、全反射は光 半円形レンズに当てた光の道筋を調べる実験を通 一プルなど身の して、光の屈折の規則性や全反射について理解する わりでも役立て る。 ・日光は集めたり反射させ たりできること。 ・物に日光を当てると、物 の明るさや暖かさが変わ ること。 第1時 ものの見え方 「光の性質」の学習 ものが見えるのはどうしてだろうか。 光源がないところでは、光源だけでなく、周りの物体も見えなくなるという事象提示から、ものが見えるとい う原理について考えることができる。 自ら光を出さない物体からも、反射した 光が日に入ってくるから見えるんだ。光源 がなければ光を出さない物体は見ること ができないことが分かった。鏡以外のもの でも光が反射するのは不思議だな。鏡の反 射と、物体の反射とでは何が違うのか 7.本時のねらい (第3時/全7時) 半円形レンズに当てた光の道筋を調べる実験を通して、光の屈折の規則性や全反射を図や言葉で表現 することができる。 8.本時の展開 過程 つ 乂x 4ィ6(7h, (リ* クィ jI.ィ, 指導.援助と評価規準 X*(+リ5(4898*ィハ h. h*H, h*(*H饕 ・全生徒が同じ視線で見ら か ケ/ 麌/ ラ8*F れるように、定点カメラ む ふ 唳 X/ ?ネ.ィ+リ+ ,X5(4898*ィハ h. h*H, +リ,ネ,リ, ィ+ ク*F で映したものをテレビ画 ・水がレンズの役割をして、それで見えるようになったのではないかo 冤ィ,Xハ 薬 ・光は直進すると学習したが、水を入れるこ 唳 とによって水中で曲がつたと思う○ ●7p;kj禁:禁BbTiぎ水中のものが変化して⊥ +8*h,H* ヨ ッ做ク馼リ ,ネニh麌 「 Y?ィ ル hィ X,ノ ネヒ ,亊h.メ , +ルJル ィ/ Y 鳧-ネ,X,唏マX,ル+ノ h*(*H+ ,h/ +X, r * x. 「 X腰, 兒 ネ,ネコク、Ylィ,XマR ,ノ 饑クマネ*ゥ¥ .リ. ク*B + h*(*H* h+ク,ネハ b / ,(* +8+ リ 8,X ヒ 2本時の学習課題について理解する○ ll透明な物体に当た-た光の進む道筋を調-ようoll 3水によって見え方が変化したのと同じように、半円形レンズでも物体 の見え方が変化することを示し、実験では水の代わりに半円形レンズを 偃h. h*H, x.薬 X ヒ ,X,ル X,ノ 8.リ. h+R ,JIKネ苓ニ 8ネ985 諄*B 用いることを確認するo 4実験方法を確認し、実験を行うo 5実験結果を、個人の結果まとめ用紙に図や言葉でまとめる○ か リマX,リ-ネ, め *H4Rル?ネ クァ る ま rリ4 +x* .h. ,i: ,h/ +X, * 8*b .薬 踉 ,Hラ8*リマX,リ岑,仂 ィ.愉Kリ +h,ZHマX,リ-ネ, +x* ク+x.佰X. . イ ・ア∼カの記録用紙をそれ 踉 ぞれの班に準備し手際よ オ-入射角よりも出て行く光絃下に曲がるo反射する光もあるo リ ヒ / ラ8.リ+ カ-鏡みたいに全て反射してしまうo空気中に光が出ないo 唸エノ 駢 鑄, リ-ネ+ 十㌢yI+∵二 (,H* zHマX,ノ;仗 薬 / 神 イ *リ.h*H,倡y; +x. 「 Xネク惠/ ヲXフ) ネ,Yw 鑄, ツ 6実験結果から考察し、全体で交流するo h- . ,h,ZH ヒ ネク悗 / ワHヲルDh+x. h,h. ,咤 自 ネ自 ネ*ィ齷Zィ,ネヒ駢H,R マX,ノ;仗 ・アやエの結果から、レンズに垂直に当たった光はまっすぐに進むo ・イやクやオの結果から、レンズに斜めに当たった光、または斜めに出 て行く光は、境界面で曲がるo と 唸4ィ,ネネク惠* zI め ,乂x ク+X+リ.h*H, X*ィサ ノo ィH/ +X+リ* yKリ ク+X+メ うに援助するo 【評価規準:技能.表現】 実験結果を正確に記 録し、光の屈折の仕方に h輊*F る 唸, ェH4 リ4ィ,ネ.h*H, 8,IKリ ク+X, (,ネ*亰駭& ・同じ一つの光なのに、反射したり曲がったりと分かれるのはどうして だろう0 7次時-のつながり 事象提示で見せた「カップに水を注ぐと、底に置いたコインが見えるよ うになる」という現象を図や言葉を使って説明するo 光の屈折の規則性や全反射について理解するo (*(,I k X,H*(.薬 溢 ヒ エノ 鶫Jリヒ竰 k X*ク. b