平成 25 年度

研究主題

岩手県立総合教育センター

小学校理科の学習指導要領に対応した教材開発に関する研究【研究担当者】
岩手県立総合教育センター

理科教育担当楳内

典明

村上弘

中村学

千葉弘一

鈴木勇二

藤枝昌利

矢巾町立矢巾東小学校
竹内良子【この研究に対する問い合わせ先】
TEL 0198-27-2752
E-mail１

FAX 0198-27-3562

kagaku-r@center.iwate-ed.jp

はじめに
学習指導要領では，「自然に親しみ，見通しをもった観察，実験を行うこと」「実感を伴った理解を図ること」などが目標としてあげられ，観察や実験についての充実が求められています。
しかし，小学校の教員は，理科に対する苦手意識をもつ場合が多く，観察,実験を進めるための教材研
究の時間確保や実験，観察のための準備で苦慮しています。このような状況を改善するために，本研究では，観察,実験の実施上の問題点をアンケートにより明らかにし，学習指導要領に対応した教材の開発を行い「開発教材集」を作成しました。また，開発した教材を使って授業実践を行い，教材の実際での活用の仕方を示した「活用資料」を作成しました。
＜学習指導要領の改訂＞
・理数の指導時間が大幅に増加
・新規内容が多数導入
・観察や実験について一層の重視「自然に親しみ，見通しをもった観察，実験を行うこと」「実感を伴った理解を図ること」＜教員の理科指導における実態＞
・理科の専門知識を有する者が少ない
・理科に苦手意識をもつ者が多い（ 科 学 技 術 振 興 機 構 ， 2011）
・教材研究の時間的ゆとりがもてずに観察や実験を行うことに苦慮

アンケート調査による課題の明確化

学習指導要領に対応した観察・実験の教材開発
活用資料の作成

・教材の製作のポ イントや留意点
・材料の入手方法 ，準備 ・予備知 識・授業での活 用例
・観察，実験 の仕方

配布・普及

岩手の小学校理科教育の充実
教員の変容【図１】基本構想図

２

開発教材集

以下のような新しい教材を紹介しています。
・３年生 「物と重さ」 粒子概念を導入するブロック教材
・４年生 「月と星」 自分で作るオリジナル星座早見盤（練習写真付き）
・４年生 「月と星」 教室や校庭で星座観察練習「マイ星座早見盤」と「タブレット望遠鏡」
・４年生 「金属，水，物のあたたまり方」 示温インクであたたまり方がみえるＵ型ガラス管・５年生 「流れる水の働き」 少人数で観察できる流れる水の働き実験装置
・５年生 「振り子の運動」 簡単スピーディふりこ実験装置
・５年生 「物の溶け方」 物のとけ方をじっくり観察するゴボウ袋実験装置
・６年生 「土地のつくりと変化」 短時間で地層をつくり観察できる実験装置
・６年生 「土地のつくりと変化」 大地の宝石
・３年生～６年生・ 生命領域

３年生

生命領域

教材資料

教材資料

火山灰の「つぶ（鉱物）」の観察

付録 DVD-R 収録の内容

付録 DVD-R

示温インクであたたまり方がみえるＵ型ガラス管

４年生

５年生

簡単スピーディ振り子実験装置

マイ星座早見盤と練習できるタブレット望遠鏡

３年生～６年生 生命領域
岩手で使えるオリジナル DVD-R

３

活用資料の特徴
活用資料は，開発した教材を小学校教員の誰もが使用できるようにしたものです。「単元計画段階」「実験（体験）の手順」「教材の準備の手順」の 3 段階でそれぞれ示してあります。「付録」には，「メダカの飼育の仕方，メダカの病気と対処法」を示しています。また，児童に実験の手順が分かるように作成した「児童用実験手順シート」も掲載してあります。
（1）「単元計画段階」（2）「実験（体験）の手順」
教材の内容や特徴，有用性を説明しています。

単元の目標と学習指導要領との関わりが一目でわかります。

指導上の留意点として指導のポイントや安全上配慮することを示しています。

実 験 の 全 体 図と 準 備 物 が 写真で説明してあります。

教師が見ながら理解できるように手順が説明してあり，チェック欄で印を付けながら実験を進めます。

学習活動計画の中で、教材がどの場面で活用できるかを示しています。

（3）「教材の準備の手順」
４．Ｕ型ガラス管の作り方

実 験 図

用意するもの物

教材の完成図と準備物を示してあります。
・ガラス管(外径６㎜)長さ 50 ㎝１本(10 本で 800 円（ケニス）)

２．メダカの育て方（２）(児童一人一人に飼育，観察させる方法)
ペットボトルとプラスチックのコップで飼育する方法である。

準 備①の 手 順 ２

チェック・マッチかライター・定規・チョーク・軍手

準 備②の 手 順 １留意

ガラス管を切って，角を丸める

ガ ラ ス 管 (50cm)の両端から 20cmの所とその前後１cm の３か所ずつに印をつける。

ガラス管を回転させながら１つ目の印の所をガスバーナーで加熱する。

定規で測り，チョークで印をつける。チョークはガスバーナーの炎でも消えないので，便利である。ガラス管は 1 本 120cmの長さで売られているので 50cmに切る。まず平ヤスリを 45°の角度で当て前方に押し傷をつける。何度も往復させない。次に傷の後方に親指を押し当て，ガラス管を左右に引くようにして前方に押して折る。切り口はガスバーナーで焼いて鋭い角を丸めておく。（軍手をする）

柔らかくなったら炎から出し，ゆっくり力を加え，30°曲げる。

１か所目で 30°だけ曲げる。
90°を一気に曲げるのではなく３回で曲げる。その都度ガラス管を回転させながら炎に当てるのがポイント。

生命領域で難しかっ た 動 植 物 の 教 材 準② ペットボトルとコップに穴をあける備「メダカの飼育の仕方」が分かります。

写真の順序に沿って教材の作製を行うように示してあります。
③
一気に曲げるのではなく，1 回目
１か所 30°④２か所で 60°
２か所目も② ③ の手順で，30°曲げると合わせて60°曲がる。

⑤

３か所で 90°
３か所目も30°曲げ,合わせて 90°。
もう片方の端の部分も同じように曲げ，完成。

意点

準備する物

・ペットボトル（２L）１個・プラスチックのコップ２個
・水草 適量・赤玉土 適量
・メダカ １～２匹
Hiki

コップに穴をあける

点

チョークで印

回転させながら加熱

留

水のあたたまり方実験手順シート(１)
準備するものペットボトルの水槽・ガスバーナー①

児童が実験する手順を示したシートです。

（4）「付録」

２回目

失敗しないためのポイントや材料の入手方
３回目法が分かります。
最後の３か所目でもう 30°,次の２か所目でもう 30°,合わせて 60°曲げる。回転させて炎に当てるのがポイント。

これで 90°。１つの部分が終了。自然にさますようにする（水などで急に冷ますと割れる原因となるので注意）。もう片方の端の部分も同じように曲げ，完成になる。１つの部分が曲がっているので，回転させにくいので気をつける。

しけんかん

試験管２本
サーモインクアルコールランプ
試験管ばさみ試験管立て
マッチ・缶（ライター）

プラスチックの透明コッ①試験管ばさみで試験管のプ２個に四角い穴をあける。
上をもつ。
２個を重ねてペットボトルに差し込む。メダカを飼育する際，このコップの中にえさ試験管の口は，を入れるようにする。(習慣人のいない方ににするとよい。)えさを食べにコップの中にメダカが入向ける。
ったら，外側のコップを回転させてメダカを閉じ込める。 ②試験管の下を熱する。
この状態で，コップを取り出(時々，火からはなして観すと，観察やペットボトルの水換えが容易にできる。
さつする。)約１分したらペットボトルに穴をあける
図のようにコップを差し込めるようにペットボトルに穴をあける。
底に赤玉土を敷き，その上にカルキを抜いた水と水草を入れる。

ペットボトルで飼育児童が自分のメダカとして飼育するため，メダカへの意識が高くなる。コップに安心して出入りができるようにひたすら訓練させるとよい。

火を消す。

③試 験 管 ば さ み で 試 験 管のまん中より下の方をもつ。

④試験管の上を熱する。
(時々，火からはなして観さつする。)約１分したら火を消す。
試験管立てに立てるときは熱くなっているので軍手をして行う。

訓練

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開発教材を使った授業実践
開発した教材や授業の取り組み方について授業実践を行いました。研究協力校の児童と担任の先生方からアンケート調査・聞き取り調査を行い，有効性を検証し改善点を確認しながら，教材の修正を行いました。その内容と感想の一部を【図２】に示します。
４年 「物の温まり方」（示温インク）

５年「ふりこの運動」(全員で測定)

児童：ピンクになったサーモインクが煙のように上へ上がっていくのが興味深かった。
児童：熱したところから上へ動いていってそこから全体があたたまってすごかった。
教師：おがくずではなかなか水に沈まず，みそでも入れるタイミングが悪いのに比べてサーモインク実験は，準備が簡単であった。

児童：ふりこの長さを変えると１往復する時間が変わることが分かった。
児童：ふりこの動きがよく分かってよかった。
教師：自分で計算し、グラフ化したことにより自分の実験という意識ができた。
教師：実験器が小さく，見る角度による時間のずれが生じていたのではないか。

６年「大地のつくりと変化」（堆積実験）

大型で見やすく改善した教材

児童：短時間で地層がうまくでき、水の働きでできることが分かった。
児童：地層のしまもようの理由が分かった。
教師：ペットボトルから水を抜いて、すぐ地層が観察できた。また、ペットボトルの側面を取り外して層に触れることができたので、地層の中まで観察できた。

改善点
どこからでも見やすいように大型実験器を作製した。振れ幅を見やすくするために背面に青いクリアファイルを貼り、その後ろに黒いボードを取り付け、赤い糸で吊された玉が触れる様子を確認しやすいように改善した。おもちゃ用のカプセルでおもりの数を変えられるようにし、実験準備が簡単になった。

【図２】実践内容と感想・研究の詳細と「開発教材集」及び「活用資料」は，当センターの Web ページに掲載しておりますのでご覧下さい。

岩手県立総合教育センター理科担当 Web ページhttp://www1.iwate-ed.jp//tantou/kagaku/index.htm

・生命領域 DVD-R を希望の方は，センター担当まで連絡ください。
TEL 0198-27-2752

FAX 0198-27-3562

E-mailkagaku-r@center.iwate-ed.jp