平成１６年度小学校教育課程福井県研究集会資料鯖江市河和田小学校桒原美津江部会名理科１研究主題子供一人一人の主体的な問題解決活動を重視するとともに、科学的な見方や考え方を育成する学習指導と評価の工夫改善 4 年「電気のはたらき」の学習を通して２研究概要（１）はじめに子供が主体的に問題解決活動に取り組むのは、どんなときであろう。それは、子供が直接体験した事象に対して「どうしてだろう」「ふしぎだ」などと、強い驚きや疑問を持ったときと考える。子供達が光電池でモーターを回したときの歓声は、私が予想していた以上のものであった。初めて手にした光電池をモーターに接続させ日光に当てただけで、ものすごい勢いでモーターが回りだしたからである。そこで光電池のはたらきを子供達の視点で追求していく過程で、主体的な問題解決の姿勢や科学的な見方や考え方を育てていきたいと考え、以下の実践を試みることにした。（２）実践内容小単元名「光電池のはたらきを調べよう」（５時間配当）第 1 時「光電池でモーターカーを走らせよう」（1 時間）子供達に光電池を１個ずつ渡しモーターに接続させた。その日は天気がよく、光が十分得られたこともあり、モーターは乾電池のときよりも勢いよく回った。子供達は驚きの声を上げるとともに、光電池でモーターカーを走らせたいという気持ちになった。そこで、今度はモーターカーに接続させ駐車場で走らせることにした。子供達はお互いに試行錯誤しながら走らせる中で、次のことに気づいていった。 ①自分の影の中に入ると車は止まってしまう。 ②乾電池よりもソーラーの方が、速く走る。③光電池の向き（太陽に当てる角度）を変えると走る速さが変わる。④光電池の一部分に光を当てても走る。⑤光電池の＋極−極の向きを変えると逆に走るなど。また、同時に次のような問を持った。 ① 光電池はどんな仕組みなのか。 ② もっと速く走らせるには、どうしたらよいか。 ③ 太陽の光以外の光でも光電池ははたらくのか。 ④ 乾電池と光電池では、どちらが強いのか。などそこで、これらの疑問を子ども達の視線に立って調べていくことにした。尚、光電池の仕組みについては、子供達でも理解できるように分かりやすく説明してあるもどっちが速く走るか競争しようのをインターネット検索し、印刷物（資料①）を配布した。子供達は、光電池部分に光が当たることで、＋極と−極に電子と正孔が引きつけられ乾電池のように電気の流れができることを知り、それなりに納得したようであった。第２時「ソーラーカーもっと速く走らせるためにはどうしたらよいか」（２時間）次に、ソーラーカーをもっと速く走らせるためにはどうしたらよいかを子ども達に考えさせた。子ども達のアイデァは次のようであった。（）の中はそう考えた理由である。 ① 光電池に鏡で光を反射させ当てる。（３年生の光集めの学習から） ② 光電池を２つつなぐ。（乾電池も２つのときの方が速く走ったから） ③ 太陽の光がパネルによく当たるよう光電池の向きを調節する。（第１時の学習より） ④ 高いところで走らせる、（太陽の光が強いから） ⑤ ソーラーカーを軽くする。（軽い方が速く走るから） ⑥ 平らなところで走らせる。（地面との摩擦が少ないから）子供達は自分たちが考えた方法を一つ一つやってみる中で、「やっぱりそうか」とか「もっと違うと思ったのに余り変化がない」など、自分なりにその結果を受け止めていた。そこで、実験結果を整理させ正しい理解につなげていきたいと考え、自分達が見つけた実験結果を全体の場で考察する場を１時間設けた。（尚、光電池を２つつないで走り方を比較することは教科書では扱われていないが、今回発展学習として実験した。）第３時「太陽の光以外でも、光電池ははたらくのか」（１時間）子供達は日常の生活の中で、光電池を利用した機器（計算機など）やおもちゃなどを使用している。しかし、子ども達に「光電池は、太陽の光以外でもはたらくのか」とたずねたところ、光電池は太陽の光でないと働かないと考えている子どもが 4 割ほどいた。（その理由として教室の蛍光灯では働かないことを挙げていた）そこで白熱球の電灯を使って調べることにした。この実験で、光電池を電球に近づけるほどモーターに接続したプロペラの回転速度が速くなりまた遠ざけるほど弱くなることが分かり、子ども達は太陽以外の光でも光電池が働くことや、光の当て方によって強さが変化することを実感した。またこのとき OHP も用意したが、OHP は強い光は得られるが、光からの距離と光電池の働きとの相関関係を調べるには、構造上やや問題があるように感じた。さらに、プロペラの回る速度と流れる電流の量を検流計で調べる過程で、乾電池と同じように電流が多く流れるほどはたらきも強いことを実感していった。第４時「乾電池と光電池のよいところ」（略）３成果や今後の課題子ども達は乾電池や光電池のはたらきを調べる中で、それぞれのよさに気づくとともに、光電池では、その力とはたらきに強い関心をもち、意欲的に問題解決活動に取り組むことができた。そして自分達の問題を解決する過程で、光電池も乾電池と同じように電流が強く流れるほどそのはたらきが強くなるという科学的なものの見方や考え方を養うことができたように思う。これからも、子供達が強い興味や関心を持つ学習内容を的確にとらえ、子供達の視点に立った追求活動の場を設定することで、主体的に問題解決に取り組む子供を育てていきたい。光電池を電灯に近づけたほうがよく回るよ資料１