本時のねらい
空気の温度変化と体積変化との関係について問題１／３１時 を見いだし，予想や仮説を基に調べる方法を発想することができる。
「空気の体積と温度の関係を考えよう」

４年

金属，水，空気と温度

事象提示のねらい・空気鉄砲の玉を口に詰めたペットボトル内の空気をお湯で温めて玉が飛ぶ現象を見せ，空気の温度変化と体積変化との関係に関心を持たせ，児童に問題を見いださせる。
・空気の温度変化と体積変化との関係を調べるために，変形しない容器を使う方法を児童に発想させる。

事象提示１

事象提示２

事象提示３

・空気鉄砲の玉を口に ・空気鉄砲の玉を口に詰めたペ ・ふたをしたペットボトルを室詰めたペットボトル
ットボトルをお湯で温めて，温にしたA，お湯で温めたBを手でおして，玉がおさなくても玉が飛び出す様を触らせ，感触の違いに気付子を見せる。→○
予
飛ぶ様子を見せる。
かせる。→○予→○
方疑問や好奇心を持つ教師の働き掛け児童の思考の流れ

既習事項

空気鉄砲を演示し，閉じ込めた空気はおされると体積が小さくなり，おし返そうとする力が大きくなることを想起させる。

・空気鉄砲は，縮んだ空気のおし返そうとする力で玉が飛んだ。

事象提示１

空気鉄砲の玉を口に詰めたペットボト
ルを手でおして，玉が飛び出す様子を見せる。

・ペットボトルの中の空気がおされて縮んで体積が小さくなり，おし返す力が大きくなるので玉が飛び出した。

事象提示２

空気鉄砲の玉を口に詰めたペットボト
ル内の空気をお湯で温めて，手でおさなくても玉が飛び出す様子を見せる。

・ペットボトルをおしてないのに玉が飛んだのはなぜだろう？

※手でおし潰していないことに気付かせるために，ペットボトルの上の方を押さえる。

・お湯で温めたペットボトルは膨らんでいる。
・お湯で温めたペットボトルで玉が飛んだのは，空気が膨らんで玉をおし出したからかな？

事象提示３

A と B のペットボトルを触らせ，感触の違いに気付かせる。
－12 －

疑
問
や好奇
心を持
つ

教師の働き掛け児童の思考の流れ

発問例
疑問

お湯で温めたペットボトルから玉が飛び出す様子を見て，調べてみたいと思ったことは何ですか。

・空気は温められると膨らむのかな？

・温められた空気の体積変化について調べてみたい。

問
題を見
いだ
す

整理

問題例

児童の発言を基に「調べたいこと」をクラス全体で整理して，問題を設定する。

空気は，温められると体積が大きくなるのだろうか。

※「空気の体積は，温度で変化するのか」という意味の問題設定ができればよい。

予想や仮説を立てる

指示

・温められたペットボトルが膨らんでいたから，空気の体積は温められると大きくなる。
・冷やしたペットボトルがへこんでいるのを見たことがあるから，空気の体積は冷やすと小さくなる。

事象提示や生活経験から，空気の体積と温度の関係について予想させる｡※冷やした空気の体積はどうなるのかも合わせて考えさせたい。

＜見方・考え方＞
温度と空気の様子の関係付け

実
験の方法
を発
想す
る

発問例

個別

空気は温められると体積が大きくなるのかどうかを確かめるには，どのような実験をすればよいですか。

グループ活動・空気の体積がペットボトルのように変形する容器を使うと，おしたために玉が飛んだのか，温めたために玉が飛んだのかが分からない。
・形が変わらないように硬い物を使う。
・体積の変化を見やすくするために，細いガラス管を使う。

※ペットボトルだと形が変わってしまうので，丸底フラスコや試験管など，ガラス製品を使うとよいことに気付かせる。
※体積変化を見やすくする工夫は，児童から出なければ教師から提案してもよい。

以後の流れ・空気が膨らんでいる（体積が大きくなっている）ことを確かめるために，丸底フラスコや試験管にガラス管を付けた実験を行う。
※ガラス管に水の代わりにゼリーを入れると動きが見やすい。
※少し空気を抜いたビーチボールにお湯をかけると，空気の体積が大きくなる様子が分かりやすい。
－13 －本時のねらい乾電池をつなぐ向きとモーターの回る向きとの関
１／11 時 係について問題を見いだし，予想や仮説を基に調べる方法を発想することができる。
「モーターの回る向きについて考えよう」

４年

電流の働き

事象提示のねらい・モーターの回る向きが乾電池をつなぐ向きや配線によって変化することに気付かせ，児童に問題を見いださせる。
・モーターの回る向きと，乾電池の向きや配線との関係を調べる方法を児童に発想させる。

事象提示
・電気自動車Ａと乾電池の向きを逆にしたＢ，Ｂと配線を逆にしたＣの３台を走らせて，観察させる。 →○予○
方※配線は画用紙などでカバーをして見えないようにしておく。

※3台を同時に走らせると，ＡとＣは同じ方向に，Ｂは反対方向に動く。
疑問や
好奇心を持
つ

教師の働き掛け児童の思考の流れ

確認

・電気が流れるとモーターが回るんだ。
・モーターが回るとタイヤが回るんだ。

電気自動車のタイヤはモーターに接続しているために回ること，モーターと乾電池をつないで回路ができるとモーターが回ることを伝える。

＜見方・考え方＞
モーターとタイヤの関係付け比較※「回路」は，第３学年で学習している。
事象提示

・ＡとＢは乾電池の向きが逆になっているから反対方向に動いている。
・ＢとＣは乾電池の向きが同じなのに反対方向に動いている。

Ａ，Ｂ，Ｃの電気自動車を走らせて，ＡとＣは動く向きが同じで，Ｂだけ反対方向に動くことを確かめる。
※電気自動車は，同じ部品でできていることを伝える。

＜見方・考え方＞ＡとＢとＣの比較

問い掛け「乾電池の向きが逆だから，電気自動車が反対方向に進んだ」という意見に対しては，ＡとＣは乾電池の向きが反対なのに同じ方向に進むことを確認させる。

－

・電気自動車の進む向きが反対になったのは，乾電池の向きと関係があるのかな？
・乾電池とモーターのつながりは，どのようになっているのかな？

14 －

疑
問や好奇心を持
つ児童の思考の流れ

教師の働き掛け疑問

発問例

・乾電池の向きをどのようにすると，電気自動車は前に進むのかな？
・乾電池とモーターのつなぎ方が関係しているんじゃないかな？

３台の電気自動車を比べてみて，調べてみたいと思ったことは何ですか。
※乾電池を回路につなぐと電気が通ることは3 学年で学習している。電流に向きがあることはまだ学習していない。

問
題を見
いだ
す

・電気自動車の進む向きを変化させる要因について調べてみたい。

整理

問題例

児童の発言を基に「調べたいこと」をクラス全体で整理して，問題を設定する。

乾電池とモーターのつなぎ方によって，電気自動車の進む向きが決まるのだろうか。

※「乾電池とモーターのつなぐ向きとモーターの回る向きにはどのような関係があるのだろうか」という意味の問題設定ができればよい。

予想や
仮説を
立てる
実
験の方法を
発
想
す
る

指示

・電気には，流れる向きがありそうだ。
・乾電池のつなぎ方が反対になると，電気の流れ方が変わるので，電気自動車の進む向きが変わる。

乾電池とモーターのつなぎ方，電気自動車の進む向きとの関係について予想させる。

＜見方・考え方＞※「電気の流れる向きは決まっているのではないか」という予想を持たせたい。

乾電池とモーターのつなぎ方，電気自動車の進む向きとの関係付け

発問例

個別

どのような実験をすれば，問題を調べることができますか。

グループ活動・同じ実験器具を用いて，乾電池とモーターのつなぎ方だけを変える。
・電気の流れる向きが分かる方法はないかな？

※電気自動車は回路のつなぎ方が分かりづらいので，モーターにプロペラ等を付けて実＜見方・考え方＞

験するとよいことを伝える。

乾電池の向きと電気の流れる向きとの関係
付け，電気の流れる向きとモーターの回る向きとの関係付け※電気の流れる向きは「検流計」を使うと分かることを伝える。

以後の流れ
・乾電池とモーターのつなぎ方とモーターの回る向きとの関係を調べる実験を行う。
・電池の向きと電気自動車の進む向きとの関係を振り返る際，事象提示のＡとＣは電池の向きが逆なのに同じ方向に進んだ理由を説明させる（ＡとＣは導線のつなぎ方が反対だったことに気付かせる）。
・ＬＥＤなど極性のある器具を用いて，電流の向きを確認してもよい。
・実験を行った後，電気の流れを「電流」ということや，電気が乾電池の「＋極から－極に流れる」ことをまとめる。
・「電気自動車を速く走らせたい」という考えを引き出し，乾電池の数や接続の仕方などの問題を見いださせたい。
－

15 －

４年

本時のねらい
腕の骨と筋肉のつくりや働きについて問題を見
１／５時 いだし，予想や仮説を基に調べる方法を発想することができる。

人の体のつくりと運動「体が動くしくみを考えよう」

事象提示のねらい・骨と筋肉の働きによって腕が動くことに気付かせ，児童に問題を見いださせる。
・骨と筋肉の働きと腕の動きとの関係について，「腕を触って筋肉のかたさなどを調べる」という方法を児童に発想させる。

事象提示１

事象提示２
・腕の部分を割り箸とゴムのモデルで示し，Ｂだけが動く様子を見せる。
骨だけだと手を離しても動かない。

・割り箸で作った腕の骨格模型を２セット用意する。Ａには何も付けず，Ｂには輪ゴムを付ける。輪ゴムが見えないよ
うにカバーをする。→○予○方・人体の骨格標本を見せて児童自身の体と比べさせる。
疑問や
好奇心を持
つ

輪ゴム付きの簡易骨格をまっすぐにした状
態から，手を離すと折れ曲がる。

教師の働き掛け児童の思考の流れ

事象提示１

・自分の体にも，同じ位置に骨がある。
・骨の周りに柔らかいもの(筋肉や皮膚)があってあまり骨に触れない。

自分にも標本と同じ位置に骨があることを確かめる。

＜見方・考え方＞※骨の存在を確かめやすいのは，腕や肋骨，骨盤，かかとなどであることを伝える。

自分の体と骨格標本の比較

事象提示２

Ａが人の力で折れ曲がる様子を見せ，「関節」を定義する。

・体には他にもたくさん関節がある。
・動く場所や動く方向は決まっている。

事象提示２

・自動で折れ曲がった。
・折れ曲がった方には，割り箸を動かすための何かがついているはずだ。
・Ｂの方は折れ曲がったままだ。

Ｂをまっすぐにした状態から手を離して，折れ曲がる様子を見せる。
確認

・Ｂの割り箸はゴムの力で折れ曲がった。
・自分の腕の筋肉はどのようにして腕を動かすのかな？
・模型と同じようにしているのかな？
・腕をまっすぐにするにはどのようにするのかな？

事象提示２のＢについているカバーを外して仕組みを見せ，筋肉について説明する。
※筋肉は，力が入るとかたくなることを確認する。

－

16 －

疑
問や好奇
心を持
つ

児童の思考の流れ

教師の働き掛け疑問

発問例

・腕をまっすぐにするにはどのようにすればよいのかな？
・腕を折り曲げたりまっすぐにしたりする
とき，筋肉はどのようになっているのかな？

腕の模型を見て，調べてみたいと思ったことは何ですか。
※児童が，筋肉の様子と体の動きを関係付けて考えられるような発問を行う。

腕の動かし方について調べてみたい。

問題を見
いだ
す

整理
問題例

児童の発言を基に「調べたいこと」をクラス全体で整理して，問題を設定する。

腕を折り曲げたりまっすぐにしたりするとき，筋肉はどのようになっているのだろう。

※腕の動かし方について，「骨と筋肉はどのような関係になっているのだろうか」という意味の問題設定ができればよい。

予想や仮説を立てる実
験の方法を発想する

指示・腕の内側に力を入れると，腕が折れ曲がる。
・腕の内側に力を入れないと，腕がまっすぐになる。
・腕の内側，外側両方に力を入れると，腕がまっすぐになる。

腕の動きと骨や筋肉の働きには，どのような関係があるのかを予想させる。
※事象提示2のＢで，輪ゴムが伸びた状態から縮むことで割り箸が折れ曲がったことを確認する。
※腕をまっすぐにするにはどのようにしているのかを考えさせる際，腕の筋肉には「内側」「外側」の2つがあることを伝える。

＜見方・考え方＞
腕の曲げのばしと，腕の骨や筋肉との関係
付け

発問例

腕を曲げたりまっすぐにしたりするときの筋肉の様子を調べるには，どのような実験をすればよいですか。

・実際に腕を折り曲げたりまっすぐにしたりして筋肉のかたさを触って調べる。
・ただ腕を動かしても分からないから重い物を持ったり壁を押したりして調べる。

※筋肉の様子は，負荷を掛けると分かりやすくなる。腕を折り曲げる場合は，重い物を持った状態で行い，腕をまっすぐにする場
合は，折り曲げた腕で壁を押すなどする。
※筋肉は縮むとかたくなり，ゆるむと柔らかくなることを伝える。

以後の流れ
・腕を折り曲げたりまっすぐにしたりするには，腕の内側（上腕二頭筋）と腕の外側（上腕三頭筋）の筋肉が縮んだり，ゆるんだりしていることを確認してまとめ，ほかの関節部分でも確かめさせる。
・人間の動きの複雑さに関心を持たせ，生命の不思議さに気付かせたい。
・人間以外の動物の体のつくりや動きについて問題を見いださせる。
－17 －本時のねらい月の位置の変化と時間の変化との関係について問
１／６時 題を見いだし，予想や仮説を基に調べる方法を発想「月の動き方について考えよう」
することができる。

４年

月と星

事象提示のねらい・同じ構図で撮った写真Ａ，Ｃの月の位置の違いから，月が動いていることに気付かせ，児童に問題を見いださせる。
・観察する場所や目印を定めること，方位や時刻を記録することなど，観察方法を児童に発想させる。

事象提示・同じ日，同じ場所で，同じ方向を向いて，撮影時刻だけを変えた２枚の写真Ａ，Ｃと，撮影時刻と方向を変えた写真Ｂを提示する。→○方※写真は，シミュレーションソフトを使って作成してもよい。
※答え…Ｂ（東の空）→Ｃ（南の空）→Ａ（南の空） 答え合わせは観察終了後に行う。

準備物
疑問や
好奇心を持
つ

Ａ～Ｃの写真（スケッチでもよい）…提示用（大）１セット，児童用（小）グループ数
教師の働き掛け児童の思考の流れ既習事項

・太陽はいつも少しずつ動いている。
・太陽は東から出て，南の高いところを通り，西に沈む。

第３学年で学習した太陽の１日の動きを確認させる。→○
予
事象提示

・２枚の写真に同じ建物が写っている。
・Ｂだけ周りの景色が違う。
・月の高さが違う。
・月は動いているのかな？

・３枚の月の写真は，同じ日に撮った写真であることを伝える。
・共通点や差異点等に気付かせる。
・月が動いていることに気付かせる。

＜見方・考え方＞月の位置，景色の比較

指示

グループ活動・Ａ～Ｃを時刻の早い順番に並べ替えさせた後，グループで話し合ったことを発表させる。
・月の１日の動きを，これまでの学習や生活体験を基に考えさせる。

・太陽と同じで，Ｃ→Ａではないか。
・沈むところだとすると，Ａ→Ｃかな？
・太陽と逆で，Ａ→Ｃではないか。
・Ｂは目印が異なるから，順番が分からない。
・方位が分からないから並べることができない。

※方位が分からなくて並べられないことなど ，観察方法を発想する手がかりとなる気付きも発表させる。

－＜見方・考え方＞
時刻と月の位置の関係付け

18 －

疑
問
や好奇
心を持
つ

教師の働き掛け児童の思考の流れ

発問例

疑問

グループ活動をしたり，他のグループの発表を聞いたりして，調べてみたいと思うことは何ですか。

・月の１日の動きは太陽と同じなのかな？
・写真の順番はどのようになるのかな？

月の１日の動き方を調べてみたい。

問
題を見いだ
す

整理

問題例

児童の発言を基に，「調べたいこと」をクラス全体で整理し，問題を設定する。

月は１日でどのように動いているのだろうか。

※「月はどのように動くのか」という意味の問題設定ができればよい。

予想や仮説を立てる指示

個別

既習事項である太陽の動きや生活経験を基に月の１日の動きについて予想させる。
※「地球から見て，月がどのように動いて見えるのか」を考えさせる。

グループ活動・太陽と逆で西→南→東に動くだろう。
・習い事に行くときに東にあった月が，帰りには少し西側に動いていたから，東から西の方に動くと思う。
＜見方・考え方＞
月の動きと生活経験の関係付け

観察の方法
を発想
す
る

・太陽は，同じ日に同じ場所で観察した。
・Ｂのように，方向や目印が違うと，動き方がよく分からない。

発問例

月の１日の動き方を調べるには，どのような観察をすればよいですか。

・同じ日に時刻を変えて観察すれば，動き方が分かる。

※事象提示の写真を手がかりにして，方位や・同じ場所で，同じ方位を向いて観察し，時刻が不明な場合や目印が異なる場合は月記録する。の動きが分からないことに気付かせる。
※時刻以外の条件を変えると正しい結果が得・目印になる建物などを決めてから観察すられないことに気付かせる。得られないこる。とに気付かせる。

＜見方・考え方＞
観察場所と時刻の条件制御

以後の流れ
・日中に出ている月を学校で観察し，記録の取り方を全体で確認する。
・各家庭で家族と一緒に半月（上弦の月）を観察して，記録カードを持ち寄って見せ合わせる。
・南から西へ沈むように動くことは分かったが，どこから上るかが分からないことに気付かせ，６～８日後の満月を観察することにより，東から南に上るように動くことを確かめさせる。
－19 －本時のねらい星の位置や並び方の変化と時間の変化との関係に４／６時 ついて問題を見いだし，予想や仮説を基に調べる方「星の動きや並びについて考えよう」
法を発想することができる。

４年

月と星

事象提示のねらい・同じ日に時間をずらして撮影した夜空の写真から「さそり座」を見付けさせることで，星の並び方に着目させたり，星が動いていることに気付かせたりして，児童に問題を見いださせる。
・星を観察する場所や目印を定めること，星座を構成している星を全て記録することなど，観察方法を児童に発想させる。

事象提示・同じ日，同じ場所で，同じ方向を向いて，撮影時刻だけを変えた２枚の写真Ａ，Ｂを提示する。→○予○
方※写真は，シミュレーションソフトを使って作成してもよい。

南準備物
疑問
や
好奇
心を持
つ

南

Ａ・Ｂの写真（スケッチでもよい）… 提示用（大）１セット，児童用（小）グループ数
教師の働き掛け児童の思考の流れ

事象提示

写真Ａの中からこれまでに学習した星や星座を見付けさせる。

・赤い星が見える。
・アンタレスだ。
・さそり座かな，こぐま座かな？

※赤く見付けやすい「アンタレス」から「さそり座」に着目させることで児童に自信を持たせ，観察に対する意欲を高めさせる。
※中学校の天体の授業につながる。

指示

グループ活動・さそり座はアンタレスという赤色星が特徴的で見付けやすい。
・自分でも夜に探せるかな？

さそり座をつなぐ線を引かせる。
※星だけではなく，星の並び方にも着目させるために，星座を見付けさせる。

－＜見方・考え方＞他の星との比較

20 －

疑問
や
好奇心を持
つ

教師の働き掛け児童の思考の流れ

事象提示

疑問・写真Ｂの中からこれまでに学習した星や星座を見付けさせる。
・Aの写真と違うところを見付けさせる。

・星も動いているのかな？
・動いてもさそり座の形は変わらないのかな？

発問例

星の１日の動き方や星座の並び方について調べてみたい。

ＡとＢの写真を見比べて，調べてみた
いと思ったことは何ですか。
問
題を見
いだ
す

整理

問題例

児童の発言を基に「調べたいこと」をクラス全体で整理して，問題を設定する。

星も太陽や月と同じように動いているのだろうか，また，星の並び方は変わるのだろうか。

※「星はどのように動いているのだろうか」「星の並び方は変わるのだろうか」という意味の問題設定ができればよい。

予想や
仮説を立てる

個別指示

既習事項である月の動きや生活経験を基に，星の１日の動きについて考えさせる。
※星の並び方の変化についても予想させる。

グループ活動・写真から，星が移動しているように見える。→月や太陽と同じような動き方
・季節によって見える星座が変わる→季節によって並び方が変わる。
・７月に見たさそり座が今も見える→星の並び方は変わらない。
＜見方・考え方＞
星の動きや並び方と生活経験との関係付け

観察の方法
を発想す
る

発問例

・同じ日の別の時間に観察すれば，星の動き方が分かる。

どのように観察をすれば，問題について調べることができますか。

・月の観察と同じく，方位や時刻を記録する。
・目印になるものを決めて観察する。
・一つ一つの星の位置を丁寧に観察する。

※時間の経過による「動き方」や「並び方」の変化を調べるために，月と同じように観察することに気付かせる。

＜見方・考え方＞
観察場所と時刻の条件制御

以後の流れ
・星座早見等を使って，その日に観察できる星座とその方位を確認させる。
・自分が観察したい星座を家族と一緒に観察し，記録カードを持ち寄って見せ合わせる。
・どの星座も時間が経つと位置は変わるが並び方は変わらないことを全体で確認する。

－

21 －