第６学年理科学習指導案 １ ２ 単元名 「水溶液の性質」 単元について 本単元では、水溶液について５年の学習をさらに深めながら、 ・水溶液には気体が溶けているものもあること。 ・水溶液の中には金属を変化させるものがあること。 を理解させ、さらに ・水溶液は、その性質から酸性、アルカリ性、中性の３種類に分けられること。 を理解させていくことを通して、科学的な見方・考え方を養うことがねらいである。 その過程で、 ・ 炭酸水や 塩酸を蒸 発させて も何も残 らないこ とから、 気体が 溶けてい ることを 推 測する力。 ・ 金属を変 化させる 前と後の 水溶液や 金属の様 子を、食 塩やホ ウ酸を水 に溶かし た 時と比較しながら観察する力。 ・ 既習（も のの燃え 方で酸素 が二酸化 炭素に変 わったこ と等） と照らし 合わせて 質 的な変化に目を向ける力。 等をつけさせていくことが、科学的なものの見方・考え方を養うことになろう。 本単元 を構成す るにあ たっては 、一次で は、まず 導入で、 既習の水 溶液と 未知の水溶 液を提示 し、どれ がどの 水溶液で あるかを 自由な試 行活動に よって追 究させ る。子ども は、既習 の見方や 考え方 をもとに 冷やした り、蒸発 させたり 、溶かし たり、 混ぜたりす る活動を 通して、 一つず つ何の水 溶液かを 見つけて いくと思 われる。 その過 程の中で実 験生じた「気体は水に溶けるのだろうか 。」という疑問を解決していきながら、 ・二酸化炭素は水に溶ける。 ・水溶液の中には、気体が溶けている物もある。 ・気体には、水に溶けやすい物と溶けにくい物がある。 を 捉 え さ せ て い く 。 二 次 で は 、 い ろ い ろ な 水 溶 液 へ と 子 ど も の 興 味 を 広 げ て い く 。「 他 の水溶液もリトマス紙で性質を調べてみよう 。」ではリトマス紙の反応により、 ・水溶液は、酸性、中性、アルカリ性とに仲間分けできること。 を捉えさせていく。 三 次 で は 、 酸 性 雨 は 、 物 を 溶 か す 力 が あ る が 、「 酸 性 の 液 体 は ど れ も 物 を 溶 か す の だ ろ う か 。」 と い う 疑 問 を 解 決 し て い く 。 酸 性 の 水 溶 液 に ア ル ミ ニ ウ ム 片 を 入 れ て 溶 か す ことで、 ・アルミニウムが本当に溶けること。 ・溶けた後のアルミニウムは、別の物に変わっていること。 を 捉 え さ せ て い く 。 さ ら に 、「 中 性 や ア ル カ リ 性 の 水 溶 液 の 中 に も 金 属 を 溶 か す 物 が あ るのだろうか 。」という疑問を解決していく。 ・水酸化ナトリウム水溶液は金属をとかすこと。 ・アルカリ性の水溶液も金属を溶かす物があること。 を捉えさせていく。 ここま で学習を 進めて くると、 子どもた ちの興味 ・関心は 様々に広 がって いると思わ れる。そ こで四次 では、 自由研究 の時間を 保証し、 自分の課 題を作り 計画を 立てて学習 できるようにする。 -1- ３ 学年の重点について 事 実や 考 え を共有し た後に 、更に焦 点化する ための問 い返しや 、得た事 実の比較・関係づけ をさせることで、知的好奇心が持続できるように する。 ひとつ の問題を 解決し て「事実 や考えを 共有」し ていくこ とが、知 的好奇 心を持続し 学習を前 進させる 前提条 件である が、多く の子ども 自らが次 の問題を つかみ 、解決して いこうと いうスタ ートが 切れずに いるのが 現状であ る。それ に、まだ 、はっ きりと表に 出てきて いない多 くの疑 問や問題 を、子ど も達自身 がつかみ きれてい ないと いう状態が あるから である。 そこで 、次の問 題に向け て再スタ ートが切 れるため に、問 題の焦点化 やさらな る問い返 し、お よび得た 事実の比 較・関係 づけをさ せていく ことが 必要である と考える。 例えば、本単元の前半では 5 つの 水溶液の正体を追求していく中で、 ①蒸発させても何も残らない水溶液があること。 ②炭酸水は二酸化炭素が入っていること。 ③塩酸は蒸発させても何も残らないこと。 ④塩酸と水酸化ナトリウムはリトマス紙に対して反対の性質があること。 などを事 実や考え として 共有して いく。そ こで、こ れをもと に知的好 奇心を 持続させて いくためには、 ①なぜ、蒸発させても何も残らないのか？ ②溶けた物が水と一緒に蒸発してしまうのか？ ③気体が水に溶けているのか？ ④二酸化炭素は水に溶けるのか？ ⑤二酸化炭素以外の気体も水に溶けるのか？ などの、 問い返し や事実 の比較・ 関係づけ を意図的 にさせて いくこと で、気 体が水に溶 けることを意識しながら知的好奇心は確かなものになっていくと考える。 また 、二酸化炭素を水と混ぜ合わせた活動の後に「 なぜペットボトルがへこむのか？ 」 の 問 い 返 し や 、「 本 当 に 溶 け た か ど う か ？ 」 の 確 認 を す る こ と で 「 二 酸 化 炭 素 が 水 に 溶 けるなら 、他の気体はどうなのか？ 」という新たな知的好奇心が沸き上がると思われる 。 そこで、 水中には 酸素が あり魚が 呼吸して いること から、水 に溶ける と思っ ている酸素 と 空 気 の 大 半 を 占 め て い る 窒 素 を と り あ げ る こ と で 、「 気 体 に は 水 に 溶 け や す い 物 と 溶 け に く い 物 が あ る ん だ 。」 と い う 気 体 に 対 し て の 見 方 ・ 考 え 方 が 深 ま っ て い く と 思 わ れ る。 ４ 単元の目標 〈自然事象への関心・意欲・態度〉 ○ 水溶液に は、気体 が溶けて いるもの や金属を 変化させ るもの があるこ とに関心 を 持 ち、そ の性質や 変化の様 子を進ん で調べ、 身の回り にある 水溶液を 見直そう と する。 〈科学的な思考〉 ○ 既習経験 をもとに 、水溶液 の性質を 調べ、気 体が溶け ている ことを推 測したり 、 金属を変化させられることを考えたりできる。 -2- 〈観察実験の技能・表現〉 ○薬品や実験用具を正しく安全に使うことができる。 ○ 水溶液の 変化や反 応の様子 を、図な どを用い てまとめ たり、 説明した り、友達 と 話し合うことができる。 〈自然現象についての知識・理解〉 ○ 水溶液は その性質 から、３ つの種類 に分けら れること がわか り、金属 を変化さ せ る性質や気体の溶けているものがあることがわかる。 ５ 子どもの意識の変容と指導計画（ 12 時間扱い） 指 導 計 画 第一次 １・２／ 水溶液の性質調べ ・どれも違う物が溶けている水溶 液です。 A 食塩水 B 石灰水 C 塩酸水 D 炭酸水 E 水酸化ナトリウム水溶液 12 教師が期待する子どもの意識の変容 ・全部 透 明 で 同じ に 見 え る。 ・食塩水なら、なめればわかる。 ・蒸発させれば結晶が出てくるはず。 ・他のも蒸発させれば何かでたくるのでは。 ・炭酸水はふるとあわが出てくると思う。 ・ 炭酸 水 は 二酸 化 炭素 が は いっ て い ると 聞い たことがある。 ・水酸化ナトリウム水溶液は初めて聞いた。 ・においをかいでみたらどうかな。 ・塩酸は金属を溶かすと聞いたことがある。 ・石灰水は二酸化炭素と反応して濁るはず。 それぞれの考えた方法で 5 つの水溶液を調べてみよう。 ・ 5 つの水溶液の正体を探ろう。 ①蒸発 ・ ABE は しろい物が出てきたけど、 CD は何 も残らない。 ・何かが溶けているはずなのにおかしい。 ②出てきた物を顕微鏡で見る ・ A の結晶は食塩みたい。 ・ BE は似ているけど何か分からない。 ③二酸化炭素を入れる ・ B は白く濁ったから石灰水だ。 ④石灰水を入れる ・石灰水を入れたら D は濁った。二酸化炭 素が入いっていたと言うことは炭酸水だ。 ⑤青リトマス紙 ( CE の判定のみ使用) ・ CE が分からない。 ・ C は赤くなったが、 E は変化しない。 A 食塩水、 B 石灰水、 C 塩酸水、 D 炭酸水、 E 水酸 化ナトリウム水 溶液ということがわかった。 ・ 実 験 を し て い て 気 づい た こ とや ・ 炭酸 水 の 中に は 二酸 化 炭 素が 溶 け てい た。 -3- 疑問に思ったことを話し合お う。 本当に気体は水に溶けるのだろうか。 ・塩酸には何の気体が溶けているのか。 ・酸素や窒素も水に溶けるのか。 ・ 塩酸 は リ トマ ス 紙に 反 応 して 赤 く なっ たが 食塩 水 や 石灰 水 はど う な るの だ ろ うか 、 や ってみたい。 ・ 反応 す る 物と し ない 物 で は何 が 違 うの だろ う。 気体は水に溶けるのだろうか。 ・ ど う やっ た ら 調 べら れ る かな 。 ３・４／ ・水の中で、二酸化炭素のボンベからぶくぶ くと出す。 ・ 水を 半 分 くら い 入れ て 、 二酸 化 炭 素を 入れ て振ってみたらどうかな。 ・ 石灰 水 を 使え ば 炭酸 水 の 時の よ う に調 べら れる。 12 ・ 二 酸 化 炭 素 を 水 に 溶か し て みよ う。 ・ 二酸 化 炭 素と 水 を入 れ た ペッ ト ボ トル を振 ったらへこんだ。 ・ふたをしているから外には出られない。 ・ 水の 中 に とけ 込 んだ と い うこ と に なる ので はないか。 ・本当に溶けているか調べてみよ う。 ・石灰 水 が 白 く濁 っ た 。 ・二酸化炭素が水の中に溶けていると言え る。 ・他の気体も調べてみたい。 ・酸素や窒素でやってみよう。 ・窒素は二酸化炭素のようにへこまない。 ・ 酸素 も へ こま な い。 で も 、酸 素 は 溶け ると 思う 。 魚 は水 の 中の 酸 素 を取 り 入 れて い る はずだから。 ・どうしてへこまないんだろう。 ・ 水に 溶 け やす い 気体 と 溶 けに く い 気体 があ るのではないか。 二酸化炭素は水に溶ける 。水溶液の中には 、気体が溶けている物もある 。 気体には、水に溶けやすい物と溶けにくい物がある。 他の水溶液もリトマス紙で性質を調べてみよう。 ・リトマス紙で残りの水容液を調 ・青に 反 応 し て、 赤 に 反 応し な い 。 -4- ５・６／ 第二次 べよう。 酸性･･･炭酸水 中性･･･食塩水 ｱﾙｶﾘ性･･･石灰水 12 水酸化ナトリウム ・青赤どちらにも反応しない。 ・赤に反応して、青に反応しない。 ・ 3 つの仲間に分けられるんだ。 ・酢や砂糖水はどうだろう。 水溶液の仲間分け ・ 身 の 回 り の 水 溶 液 に つ い て 調 べ ・弱酸 性 っ て きい た こ と があ る よ 。 てみよう。 ・アルカリ食品てアルカリ性なの。 酢、レモン水、水道水、 ・ 5 年で使ったミョウバンはどうかな。 スポーツドリング 、 砂糖水 、 ﾐﾈﾗﾙｳｫｰﾀｰ、石けん水 ホウ酸水、ミョウバン水 洗剤、シャンプー など ど の 水 溶 液 も 、酸 性 、 中性 、 ア ルカ リ 性の 3 つ の 種 類に 分 け る こと ができる。 ・酸性雨って酸性と関係あるのかな。 ・銅像とかを溶かすと聞いたよ。 ・木も枯らす。 ・ 炭酸 水 や 酢も 酸 性だ か ら 、金 属 を 溶か すの かな。 酸性雨は物を溶かすが、酸性の液体はどれも物を溶かすのだろうか。 第三次 ７ ／ 水溶液と金属 ・ 数 種 ( 3 ∼ 4 )の 酸 性 の 液 体 の 中 に 、 木 、 紙 、 石 、 金 属 (ア ル ミ ニ ウ ム )等 を を 入 れ て 溶 け る 様 子を観察しよう。 12 ・ 炭酸 水 で アル ミ ニウ ム が 溶け た ら おか しい よ。 清 涼 飲料 水 はア ル ミ 缶に 入 っ てい る も の。 ・木や紙は、全然変化しないね。 ・ 塩酸 に 入 れた ア ルミ ニ ウ ムだ け 泡 が出 てき た。 ・沸騰しているみたいに激しくなってきた。 ・試験管にさわると熱い。 ・アルミニウムが小さくなってきたみたい。 酸性の水溶液でも、物を溶かす物と溶かさない物がある。 塩酸は金属を溶かす。 ・溶けたｱﾙﾐﾆｳﾑはどうなったのだろう。 ・水溶液の中に残っているはずだが。 溶けたアルミニウムはどこに行ったのだろう。 -5- ・ 溶 け た ア ル ミ は ど うな っ た んだ ろう。 ８・９／ 12 ・蒸発させてみよう。 ・ 食塩 や ミ ョウ バ ンと 同 じ よう に 水 溶液 の中 に残っていると思う。 ・ 泡が た く さん 出 て、 い ま まで の 溶 け方 とは 違っ た か ら、 蒸 発し て し まっ た か もし れ な い。 ・ 中に 残 っ てい る と思 う け ど、 金 属 では なく なっていると思う。 ・蒸発させてみたい。 ・蒸発させたら白い粉のような物が出てき た。アルミかな。 ・ でも 、 色 がち が うし 、 金 属と い う 感じ がし ない。 ・ もう 一 度 、塩 酸 に入 れ て みた ら 気 体を 発生 して溶けるかな。 ・ 金属 は 水 では 溶 けな い は ず。 水 に 溶け たら アルミではない。 ・ 白い 粉 は 塩酸 に 溶け た 。 でも 、 激 しい 反応 がない。アルミとは違う。 ・別の物に変わったんだ。 溶け た アル ミはな くなって はいない が，アル ミとは別 の物にな ってい る。 ・ アル カ リ 性の 水 溶液 は 金 属を 溶 か すの だろ うか。 中性やアルカリ性の水溶液の中にも金属を溶かす物があるのだろうか。 ／ ・中性やアルカリ性の水溶液の中 にアルミ ニウムを入れて様子 を 観 察 しよ う 。 10 12 ・中性 の 水 溶 液は 全 然 変 化が な い 。 ・金属 を 溶 か す力 は な い 。 ・水酸化ナトリウム水溶液に入れた方は泡が 出てきた。 ・塩酸に入れた時みたいだ。 ・石灰水の方は変化がない。 11 ・ 第四次 水酸化ナトリウム水溶液は金属を溶かす。 アルカリ性の水溶液でも金属を溶かす物がある。 ／ 自由研究 12 12 ・学習を振り返り、自分の課 題 を 見 つ けて 実 験 しよ う 。 ・アルミ以外の金属も溶けるのかな。 ・酸性の水溶液をどんどん薄めていったら， 中性になるのかな。 ・ 酸性 と ア ルカ リ 性の 液 を 混ぜ た ら どう なる のだろう。 -6- ６ 本時の指導( 4/12 ) 指導者 ＊組 ＊＊ ＊＊ ( 1 )目標 ・ 気体であ る二酸 化炭素や 酸素・窒 素が水に 溶けるこ とを確か めるこ とで、水 に溶け やすい気体と溶けにくい気体の存在を知ることができる。 ( 2 )学年の重点を達成するための手だて ・ 二酸化炭 素と水 が入った ペットボ トルを振 ることで ボトルが へこむ ことや、 その後 に 石灰水を 入れると 白濁する ことなど を関係付けさせることで、二酸化炭素(気体) が 水に溶け ることを 確信でき るように させ、さ らに他の 気体と して酸素 や窒素と 比 較させることにより気体に対する見方・考え方を深めるようにする。 ( 3 )展開 場 の 構 成 ペットボトルがへ こ んだ理由につ いて話 し合う。 子どもの意識の変容 なぜ、ペットボトルはへこ んだのだろう。 ○ 中 の 二 酸 化 炭 素 が な くな っ た か ら だ ろう 。 ○ 二 酸 化 炭 素 が 水 に 溶 けた 分 、 すき間ができてへこんだと思 う。 ○ や っ ぱ り 二 酸 化 炭 素 は水 に 溶 け る ん だ。 ○ 空 気 は 水 に 溶 け な い から 、 へ こ ま な いん だ 。 ○ 本 当 に 炭 酸 水 が で き てい る の かな？ ○ 本 当 に 水 に 二 酸 化 炭 素が 溶 け て い る のか な ？ 二酸化炭素が溶け た ことを確かめ る実験 をする。 教師の支援・留意点 ・前時に各個人が考えた理由 をまとめておき、話し合い から進める。 ・空気の入ったボトルはへこ まないこと、二酸化炭素が 入ったボトルはへこむこと を比較させてとらえさせ る。 ・ボトルの中は二酸化炭素し か な い こ と や 、「 へ こ む 」 ということは、その部分に あった二酸化炭素がどこか にいったから「へこむ」と いうことを関係づけさせ る。 ・閉じこめられた中にある二 酸化炭素だから外に出るこ とはないことを確認する。 本当に二酸化炭素は水に溶 けたか調べてみよう。 ・比較対象として水＋空気の 方も確かめさせる。 ○ 石 灰 水 を 入 れ て 白 濁 すれ ば 溶 け た と いえ る 。 ○ 空 気 を 入 れ た 方 に も 入れ て 比 べ て み よう 。 ・ 二 酸 化 炭 素 を 入 れ た 方は 白 く 濁った。 ・空気の方は変化がない。 ○ 二 酸 化 炭 素 は 水 に ち ゃん と 溶 けている。 ○二酸化炭素は水に溶けた。 ・水＋空気のボトルは、へこ まないし、白濁もしない。 水＋二酸化炭素のボトル は、へこみ、白濁がある。 という事実をもとに 間 違いなく二酸化炭素は水に 溶けることを確認させる。 -7- 二 酸 化 炭 素 (気 体 )は 、 間 違 い なく水に溶ける。 酸素や窒素につい ても水に溶けるか 調 べ て み る。 酸素や窒素は水に 溶けにくい気体で あ る 話 を 聞く 。 演示により塩素が 水に溶ける様子を 見る。 ○ 二 酸 化 炭 素 以 外 の 気 体は 水 に 溶けないのだろうか。 ○ 酸 素 は 水 の 中 に あ る から 魚 が 生きているんだから、酸素は 溶けるはずだ。 ・酸 素 は 振っ て も へ こま な い 。 ・窒 素 も へこ ま な い 。 ○酸素は水に溶けると思ってた の に 溶 けな い の か な？ ○窒 素 も 溶け な い の だろ う か ？ ○ ほ ん の 少 し し か 溶 け ない か ら ボトルがへこまないんだ。 ○溶けやすい・溶けにくいが気 体にあるなんておもしろい な。 ・ 塩 素 と い う 気 体 は 水 に溶 け る よ。 ○ 塩 酸 は 塩 素 と い う 気 体が 溶 け ていたんだ。 ○塩素は水に溶けやすい気体 だ。 同じ気体でも、気体の中に は水に溶けやすい物と溶け にくい物がある。 -8- ・酸素や窒素についても同様 にペットボトルに入れて混 ぜ る 方 法で 調 べ させ る 。 ・ここではボトルがへこめば 溶けた、へこまなければ溶 けないという判断でとらえ させる。 ・酸素や窒素については、ほ んの少しだけ溶けているこ とを補説する。 実験を通して二酸化炭素 は水 に溶けることや同 じ気体でも水に溶けにく い気体があることが理解 できたか。
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