（中・第３学年） 理科学習指導案 平成 22 年 10 月５日（火）授業Ⅰ ３年１組２８名（男９名，女 19 名） 指導者 １ 単元名 ２ 単元の目標 教諭 太布 靖彦 「化学変化とイオン」 （１）単元目標 化学変化についての観察・実験を通して，水溶液の電気伝導性や中和反応について 理解させるとともに，これらの事物・現象をイオンのモデルと関連付けてみる見方や 考え方を養う。 （２）単元の評価規準 【自然事象に関する意欲・関心・態度】 ・化学反応やイオンに関心をもち，意欲的に観察・実験を行い，それらの事象を日常 生活と関連づけて考察しようとしている。 【科学的な思考】 ・化学反応やイオンについて調べる方法を考え観察・実験を行うことができる。 ・観察・実験の結果をもとに，事物・現象の規則性を見いだし，日常生活での利用に ついて，科学的に考察して解決することができる。 【観察・実験の技能・表現】 ・化学反応やイオンに関する事物・現象について観察・実験を行い，観察・実験の基 本操作や記録の仕方を習得することができる。 ・化学反応やイオンに関しての規則性を見いだしたり自らの考えを導き出したりして レポートにまとめ，発表することができる。 【自然事象についての知識・理解】 ・化学反応やイオンについての基本的な原理・法則を理解し，知識を身につけること ができる。 ３ 指導にあたって （１）単元について 「化学変化とイオン」の学習は，平成 10 年版の学習指導要領では削除された内容 である。しかし，国際的な通用性や，「粒子の保存性」が科学の基本的な見方や概念 の柱として構成されたことから，今回の改訂では再び扱われることになった。 生徒はこれまで，小学校６年生で「水溶液の性質」について，中学校１年生で「身 の 回 り の 物 質 」， ２ 年 生 で は 「 電 流 と そ の 利 用 」「 化 学 変 化 と 原 子 ・ 分 子 」 を 学 習 し ている。それを踏まえ，本単元では物質が粒子で構成されていること，電解質水溶液 中では帯電した粒子として存在していることをとらえさせる必要がある。イオンやそ -中 3 理 1 - の動きは目に見えない現象であり，視覚的にとらえられるものがあってもそれは粒子 として認識しにくいものである。そのため，抽象的な学習にならないよう，イオンを モデル化して考えることにより，具体物として，また身近なものとしてとらえさせた い。さらに説明や発表などの学習活動を通して，イオンに対しての見方や考え方だけ でなく，思考力や表現力なども育むことが大切であると考え，本単元を設定した。 （２）生徒の実態 本学級の生徒は，「授業」→「学び合い」→「家庭学習」→「授業」の「サイクル 学習」が定着しており，昨年度実施された登米市標準学力調査の結果を見ても，基礎 的・基本的知識の定着は高い。しかし，基礎的な知識の習得を重視しがちになり，実 験結果から見えてくるものをまとめたり，そこからどんな科学的な法則性が導き出せ るのかを考察したりすることが苦手な生徒も少なくない。また，自分の考えを発表す ることに消極的である。 理科の授業に関するアンケート（結果） （別紙１）の１～４から，自然事象や学習， 授業を前向きにとらえ取り組んでいる生徒が多いと考えられる。５，６からは，未履 修事項についてはそれほど関心は高くなく，自ら積極的に調べ学ぼうとする姿勢は育 っていないと感じられた。７は，昨年度実施した生徒実験についての定着であるが， 「（ １ ） 水 の 電 気 分 解 に 使 用 し た 水 溶 液 」，「（ ２ ） そ の 水 溶 液 を 用 い る 理 由 」 に つ い て ど ち ら も ５ 割 弱 の 正 解 で あ っ た 。（ １ ）（ ２ ） 両 方 正 解 は ３ 割 強 で あ っ た 。 授 業 の ミニテストで行った化学式や化学反応式の定着と比べるとかなり低く，理論的系統的 な知識というよりは断片的な知識になっていると考えられる。８の「イオンから連想 する事物」では，「マイナスイオン」や「アルカリイオン水」などが大半を占め，商 品広告等で耳にしたことがある程度の予備知識しかもっていない状況であることがわ かった。 （３）指導の方向 「原子は電気的に中性だが，電子を失ったり，受け取ったりすることがあり，電気 をおびた粒子である陽イオンや陰イオンになる」という単元の中核となる概念である 「電子のやりとりに関する概念」を与え，「水溶液の電気伝導性」，「電気分解」，「化 学電池」などの様々な事物・現象について「電子のやりとりに関する概念」を図やモ デルを活用しながら考察させていく。 また，説明や発表などの学習活動を通して，イオンに対しての見方や考え方だけで なく，思考力や表現力なども育むことが大切であると考える。 具体的には，次の方法を指導の手だてとして授業に取り組んでいきたい。 ① できるだけ身近な材料を用いた観察・実験を行い，興味・関心を高めさせる。 ② 観察・実験に入る前に，実験の目的を確認し，予想をしっかり立てさせる。 ③ 観察・実験に入る前に，実験器具などの取り扱い方の確認を確実に行う。 ④ 実験の結果から考察する時間を十分に設け，自分の考えをまとめ，班での意見交 換をうけて，自分の考えや発想を練り上げていく機会を多く設定する。そして，班 や学級で自分の意見を発表する場面とそれを評価し合う機会を設ける。 ⑤ 事物・現象を図やモデルを活用しながら考察させる。 ⑥ 考察をもとに仮説を立てさせ，仮説検証型の生徒実験を取り入れる。 -中 3 理 2 - ⑦ 学習した内容をその後の学習に役立てられるような学習課題を提示し，「授業」 「学び合い」「家庭学習」のサイクル学習の実践を基に，知識の定着と科学的思考 力の伸長を図る。 ４ 研究との関連 【研究主題】 思いや考えを生き生きと表現する児童・生徒の育成 言語活動を重視した指導の工夫を通して 視点１ 思いや考えを深める発問・課題の工夫 ・実験の予想や考察を大切にし，既習事項や日常生活との関連から，根拠に基づいた 思考を習慣づける。 ・思考の手助けになるようにワークシートを工夫する。 視点２ 言語活動を取り入れた授業展開の工夫 ・自信をもって自分の意見を交換し合うため，ペアや小集団などによる話し合い活動 を計画的に取り入れる。 ・思考と話し合い活動を深めるための学習課題を「登米っ子学習課題」と位置づけ， 計画的に取り入れる。 ５ 指導計画 時 （本時２／１２） 学習活動 ○水溶液には電流が ３ 流れるか 目 １ 標 水溶液には電流 が流れるか 観点別評価規準（方法） 【関】電流が流れる水溶液に関心 をもち，電流が流れない水溶液 （ ・どんな水溶液にも 水溶液には電流 本 電流が流れるかど が流れるものと流 時 うかを調べる実験 れないものがある ２ の計画を立てる。 ことに興味をも について，器具を正しく操作し， ／ ・実験を行い，いろ ち，さまざまな水 調べることができる。 （観察） ３ いろな水溶液に電 溶液に電流を流し 【技】水溶液の電導性の有無を正 ） 流が流れるかどう たときのようすを 確に記録しながらまとめること かを調べる。 調べ，その結果を ができる。 との違いについて調べてみよう としている。 （観察） 【技】複数の水溶液の電気電導性 （ワークシート） ・実験結果から水溶 記録したり発表し 【科】水溶液の溶質が電解質と非 液を電流が流れる たりすることがで 電解質に分類できることを実験 ものと流れないも きる。また，水溶 から見いだすことができる。 のについて分類す 液にとけている物 （ワークシート，発表） る。 質には電解質と非 【知】水溶液の溶質が電解質と非 電解質があること 電解質に分類できることを理解 を説明できる。 することができる。 （観察，小テスト） -中 3 理 3 - ○イオンと原子のな ５ り立ち塩化銅水溶 ２ イオンと原子の なり 立ち 【技】塩化銅水溶液の電気分解の 実験を行い，陽極・陰極にでき 液の電気分解の実 電気分解の実験 験を行い，陽極と を行い，電極に物 （ワークシート） 陰極の様子を観察 質が生成すること 【科】電解質の水溶液中に電気を し，できた物質を からイオンの存在 帯びた粒子が存在することを電 調べる。 を知る。また，イ 極に発生した物質から推察でき ・電解質水溶液に電 オンの存在及びイ る。 流が流れるときの オンの生成が原子 【科】電解質の水溶液に電流が流 様子を粒子のモデ のなり立ちに関係 れるときのようすを粒子モデル ルで表す。 することを説明で と関連付けて考察できる。 ・原子の構造とイオ た物質を判別できる。 きる。 ンについての説明 （ワークシート，発表） （ワークシート，発表） 【関】原子やイオンのつくりにつ を聞く。 いて関心をもち，調べてみよう ・電離や電解質，非 とする。 （観察） 電解質についてイ 【知】イオンとは，電子を失った オンのモデルで説 り受け取ったりして電気を帯び 明する。 た原子であることを指摘でき ・塩化銅水溶液の電 る。 気分解をイオンの （観察，小テスト） 【科】砂糖水を例に非電解質の水 移動で考える。 溶液には電流が流れないことを 説明できる。 （ワークシート，発表） 【科】電解質の水溶液中の原子の 状態についてモデルで説明でき る。 ○化学変化と電池 ４ ３ （ワークシート） 化学変化と電池 【関】電流を取り出すことができ ・電解質の水溶液か 電解質水溶液と ることについて興味・関心をも ら，電流をとり出 ２種類の金属など ち調べてみようとする。 （観察） すことができるこ を用いて電池を作 【技】簡単な電池を作成して電流 とを知る。 る実験を行い，電 を取り出し，結果を正確に記録 ・電解質水溶液と金 極に接続した外部 することができる。 属板で電池を作成 の回路に電流が流 （ワークシート） し，電流を取り出 れることを見いだ 【科】組み合わせる金属と生じる す実験を行う。 す。また，電池は 電圧との関係を見いだすことが ・電池の電極での電 化学エネルギーが できる。 （ワークシート，発表） 子の授受をイオン 電気エネルギーに 【知】化学エネルギーから電気エ のモデルで説明で 変換されているこ ネルギーへの変換について理解 きることを考え とを説明できる。 することができる。 る。 （観察，小テスト） -中 3 理 4 - ・身近なものを用い 【関】電池に興味をもって実験を た電池を作成し， 行おうとしている。 （観察） 電極の表面積や電 【科】電極の表面積や電解質水溶 解質水溶液の濃度 液の濃度が電圧や電流に与える が電圧や電流に与 影響について考察できる。 える影響について （ワークシート） 考える。 【技】工夫してレポートを作成す ることができる。 （ワークシート） ６ 本時の学習について （１）題材名 「実験１ いろいろな水溶液に電流が流れるかどうか調べよう」 （２）学習のねらい ① 複数の水溶液の電気電導性について，器具を正しく操作し，調べることができる。 【観察・実験の技能・表現】 ② 水溶液の電導性の有無を正確に記録しながらまとめることができる。 【観察・実験の技能・表現】 ③ 水溶液の溶質が電解質と非電解質に分類できることを実験から見いだすことがで きる。 【科学的な思考】 （３）指導にあたって 本来，本時の学習は，いろいろな水溶液について電流が流れるかどうかを調べ，そ の結果から，電流が流れる水溶液と流れない水溶液について分類することをねらいと している。どんな水溶液に電流が流れるかという溶質の共通点を考察する学習までは 求めていない。しかし，移行期の本学年の生徒は，１学年で既に「酸・アルカリ・塩」 について基礎的学習を履修していることから，十分に実験結果から電流が流れる水溶 液についての共通点を見いだすことができると考える。そこであえて，自然科学の研 究の基本となる実験結果から仮説を立て，それを検証することで自然の規則性に気づ いていくという手法で授業を展開していくことで，自然について調べる醍醐味とその 必要性を伝えていきたい。また，本校の研究に迫るために以下の手法を講じて授業を 展開していきたい。 ① 前時の学習課題（宿題）として，実験方法と注意点をノートにまとめることと根 拠をもとに実験の予想してくることを出題することで，生徒自身が課題意識をもち， 主体的に学習を進めていくようにしていきたい。 ② 実験の準備と操作の時間をなるべく節約するような方法を講じることで，グルー プ実験と話し合い活動の時間を確保していきたい。 ③ マイクロスケールとまではいかないが，実験に活用する器具と試料を工夫するこ とで試薬と時間を節約するとともに確実に実験結果が現れるように工夫していきた い。 ④ 実験結果からの考察やその後の話し合い活動における思考や展開がスムーズに行 われるようにワークシートを工夫していきたい。 （４）学習過程（別紙２） -中 3 理 5 - （５）評価 観点 自 然 事 象 へ の 関 科学的な思考 観察・実験の技能 自然事象について 心・意欲・態度 ・表現 の知識・理解 評価規準 ・ 水 溶 液 の 電 気 ・実験結果から， ・水溶液の電気伝 伝導性に興味 電流が流れる水 導性について， ・関心をもち， 溶液について共 電源装置や電流 意欲的に実験 通点を見つけ， 計を正しく操作 を行うととも その共通点を確 して調べるとと に自分の考え 認するための試 もに試料の混合 をまとめ，グ 料を考えること を防ぐため，電 ループでの話 ができる。 極を正しく洗浄 し合い活動に することができ 参加しようと る。 している。 ・水溶液の電気伝 導性を表にまと め，電流が流れ る水溶液と流れ ない水溶液を正 しく分類するこ とができる。 評価方法 観察 ワークシート 観察・発表 観察 ワークシート ワークシート （６）座席表（別紙３・省略） （７）板書計画 実験１ 10/5 いろいろな水溶液に電流が流れるかどうか調べよう 実験結果 P68 仮説 水溶液 １班 ２班 ３班 ４班 ５班 ６班 １班 ２班 塩酸 （仮説） （仮説） … ３班 ４班 … （仮説） （仮説） … ５班 ６班 … （仮説） （仮説） ○ mA 砂糖水 … … … … （８）資料 ① 理科の授業に関するアンケート（結果）（別紙１） ② ワークシート（別紙４） -中 3 理 6 - （別紙1） 理科の授業に関するアンケート（結果） 平成22年９月６日実施 男９名 女18名 計27名 欠席 女１名 １ 理科は好きですか。 男 女 3 5 1 0 とても好き どちらかといえば好き あまり好きではない 嫌い 2 14 1 1 ２ 理科の学習は楽しいですか。 男 女 とても楽しい 1 3 どちらかといえば楽しい 7 13 あまり楽しくない 1 2 つまらない 0 0 計 5 19 2 1 計 4 20 3 0 割合 18.5% 70.4% 7.4% 3.7% 割合 14.8% 74.1% 11.1% 0.0% ３ 理科の授業は，わかりやすいですか。 男 女 計 割合 わかりやすい 2 2 4 14.8% まあまあわかりやすい 7 15 22 81.5% どちらかといえばわかりにくい 0 1 1 3.7% わかりにくい 0 0 0 0.0% ４ 理科の学習に積極的に取り組んでいますか。 男 女 計 割合 とても積極的 1 1 2 7.4% まあまあ積極的 6 16 22 81.5% どちらかといえば消極的 2 1 3 11.1% 消極的 0 0 0 0.0% ５ イオンについて関心がありますか。 男 女 とても関心がある 0 0 まあまあ関心がある 3 6 どちらかといえば関心がない 6 11 関心がない 0 1 計 0 9 17 1 割合 0.0% 33.3% 63.0% 3.7% １ 理科は好きですか。 とても好き, 18.5% 0% あまり好きではない, 7.4% 3.7% どちらかといえば好き, 70.4% 10% 20% 30% とても好き 40% 50% 60% どちらかといえば好き 70% 80% あまり好きではない 90% 100% 嫌い ２ 理科の学習は楽しいですか。 とても楽しい, 14.8% 0% 74.1% 10% 20% 30% とても楽しい 40% 11.1% 50% 60% どちらかといえば楽しい 70% 80% あまり楽しくない 90% 100% つまらない ３ 理科の授業は，わかりやすいですか。 わかりやすい, 14.8% 0% 10% 81.5% 20% 30% わかりやすい 40% 50% まあまあわかりやすい 3.7% 60% 70% 80% どちらかといえばわかりにくい 90% 100% わかりにくい ４ 理科の学習に積極的に取り組んでいますか。 とても積極的, 7.4% 0% 10% 81.5% 20% 30% とても積極的 40% 11.1% 50% まあまあ積極的 60% 70% 80% どちらかといえば消極的 90% 100% 消極的 ５ イオンについて関心がありますか。 33.3% 0% 10% 63.0% 20% 30% とても関心がある 40% 50% まあまあ関心がある 60% 3.7% 70% 80% どちらかといえば関心がない 90% 100% 関心がない ６ イオンについて，教科書や辞書を使って自分で調べたことがありますか。 男 女 計 割合 ６ イオンについて，教科書や辞書を使って自分で調べたことがありますか。 ある 2 1 3 11.1% ある, 11.1% 88.9% ない 7 17 24 88.9% 0% 10% 20% 30% 40% 50% ある ７ 水の電気分解について答えなさい。 （１）使用した水溶液を何といいますか。 男 女 計 割合 正解 4 9 13 48.1% 不正解 3 3 6 22.2% 無解答 2 6 8 29.6% 70% 80% 正解, 48.1% 0% 10% 20% 30% 22.2% 40% 100% 50% 60% 不正解 無解答 90% 100% 90% 100% 29.6% 70% 80% （２）（１）で答えた水溶液を用いた理由は何ですか。 正解, 44.4% 0% 10% 20% 30% 3.7% 40% 正解 48.1% 50% 60% 不正解 無解答 70% 80% ８ イオンから連想する事物 男 女 90% （１）水の電気分解に使用した水溶液は何ですか。 正解 （２）（１）で答えた水溶液を用いる理由は何ですか。 男 女 計 割合 正解 4 8 12 44.4% 不正解 0 1 1 3.7% 無解答 5 8 13 48.1% 60% ない マイナスイオン（７），空気，イオン電池，アルカリイオン水，陰イオンと陽イオン マイナスイオン（１０），空気，アルカリイオン水（２），ドライヤー（２），アイロン，体によいもの -中3理 7- （別紙２） （４）学習過程 学 導 １ 入 ２ 習 活 動 前時の学習内容を確認す る。 形 態 ・食塩，精製水，食塩水 〈資〉実験装置 に電流が流れるか演示 実験をする。 ・本時のねらいとサイク ル学習課題Ａの実施状 況（実験方法と注意点） を確認する。 ・回路を明示する。 ・学級全体の予想状況を 確認する。 小集団 ・グループ内で全員が１ 種類以上の水溶液を調 べるよう指示する。 本時の課題を把握する。 本時の実験方法と注意点， 実験の予想を確認する。 ※ 学習課題Ａ 「実験１の方法と注意点， 予想」 ３ グループ内での役割と実 験の分担を決める。 展 ４ 開 実験方法と分担にしたが いグループごとデータを集 める。 ５ 実験結果より水溶液を分 類する。 実験結果から，電流が流 れる水溶液の共通点を探し， 見つけた共通点から仮説を 立て，次時に行う検証実験 で取り上げる試料を考える。 小集団 ↓ 一 斉 個 ７ グループごとに各個人が 考えた共通点と検証実験の 試料を話し合い，次回グル ープで行う検証実験を決定 する。 小集団 ・各グループの検証実験 の内容がなるべく重複 しないように調整する。 終 ８ 各グループの仮説と検証 実験内容を発表し合う。 一 斉 ・考え方の多様性に注目 させ，必要に応じて支 援する。 結 ９ 10 10 分 〈資〉ワークシート ・各グループ単位で回路 【技】水溶液の電気伝 の確認及び実験データ， 導性について，電源 洗浄方法を確認する。 装置や電流計を正し ＊試料の取り扱いに注意 く操作して調べると させる。 ともに試料の混合を 防ぐため，電極を正 ・グループごとの結果を しく洗浄することが 黒板に記入させ，クラ できる。（観察） ス全体でデータを確認 させる。 【技】水溶液の電気伝 導性を表にまとめ， ・全く共通点が見つけら 電流が流れる水溶液 れない生徒や検証実験 と流れない水溶液を にふさわしい試料が思 正しく分類すること いつかない生徒にヒン ができる。 トを出して支援する。 （ワークシート） ６ 35 分 資料及び評価 一 斉 実験１ いろいろな水溶液 に電流が流れるかどうか調 べよう ５ 分 教師の指導・支援 本時の学習を振り返り， 自己評価を行う。 ・本時の学習のまとめを 行い，学習について振 り返らせる。 課題と次時の学習内容を 把握する。 ※ 登米っ子学習課題Ｂ 「精製水で電極を洗浄する 理由」 ・課題と次時の学習内容 を知らせる。 -中3理8- 〈資〉発表用紙 （別紙４） ３年理科 化学変化とイオン① 平成 22 年 10 月５日（火）２校時 ３年１組 実験１ １ 予想と結果 いろいろな水溶液に電流が流れるかどうか調べよう （予想→電流計の針：○…ふれる，×…ふれない） 水溶液の種類 No. 番 名前 予想 電流mA 水溶液の種類 No. 予想 1 精製水 2 食塩水 3 うすい塩酸 4 砂糖水 5 水酸化ナトリウム水溶液 6 オレンジジュース 7 エタノールの水溶液 8 漂白剤（ハイター） 9 塩化銅水溶液 10 スポーツドリンク 11 食酢 電流mA ・予想の根拠（水溶液のどんなところを考えて予想を立てたか。） ・役割分担 （１）私の係は（ 司会 ・ 記録 ・ 報告 ・ 発表 ・ 役割分担をグループで話し合い，自分の係を○でかこもう。 司会…グループでの話し合いの司会 記録…実験結果の記録 報告…グループの実験結果の報告（黒板へ） 発表…グループでの話し合い活動の内容を発表 準備・片付け…実験器具の準備と片付け （２）私の調べる水溶液は， ２ 準備・片付け ）です。 番です。 実験結果から考えよう （１）電流が流れた水溶液に共通することを探してみよう。 共通点がある水溶液 共 通 -中 3 理 9 - 点 同じ共通点をもつ他の水溶液 （２）グループで話し合おう グループごとにそれぞれの考えた共通点を発表し合い，１番興味深い共通点について次回調べ る実験を行います。その共通点と調べる水溶液について話し合ってみよう。 ＭＥＭＯ グループの話し合いで興味をもった内容を書き出しておこう。 実験仮説： （共通点を見つけた水溶液名） から （共通点） 水溶液には電流が流れる。 その仮説を調べるための試料（水溶液）は， です。 感 ３ 想 評価 （１）自己評価 できた できなかった ・水溶液に電流が流れるかどうか装置を正しく使い調べることができた。 ・班員と協力して実験や話し合い活動を進めることができた。 ・水溶液の共通点を考え，話し合い活動で考えを深めることができた。 （２）相互評価…今日の授業で，グループ内で一番活躍した人は？ 名 理 前 由 ４ 課題 実験中，電極を水道水で洗った後，精製水でさらに洗ったのはなぜだろう？ -中 3 理 10 - ヒント P19 （共通点を見つけた水溶液の名前） から （共通点） には電流が流れる。 その仮説を調べるための（試料）水溶液は， です。
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