出雲科学館理科学習指導案

中１ 物質の姿と状態変化（第１時 サイエンスホール）

新しい科学１（東京書籍）
pp.117~128

１ 本時の目標
・いろいろな物質の状態変化の観察を通して融点及び沸点の概念について理解し、身の回りの物質の状態変化に興味や関心をもつことができる。
２ 展 開
学 習 活 動○本時の学習内容を知る。
・液体窒素の冷たさを体験する。

・物質の融点と沸点について知る。

内 容

・

支 援

時間
35 分
5

・液体窒素
・皮手袋
・保護眼鏡
・デジタル温度計
・ネギ
・デュワー瓶
・ひしゃく

15

・液体窒素
・デュワー瓶・二酸化炭素
・窒素
・酸素
・風船
・試験管
・ガスライター
・線香
・皮手袋
・保護眼鏡
・真空ポンプ・極低温型デジタル温度計
・エタノール・大型ピンセット・駒込ピペット・アルミニウムトレー
・かき出し棒11

・エタノール・沸騰石・ガスコンロ・ビーカー
・試験管
・デジタル温度計
・蒸発皿
・ポリ袋
・ガスライター・アルミニウム、食塩・るつぼ・石英蒸発皿・ガストーチ・放射型デジタル温度計
・保護眼鏡
・皮手袋
・濡れ雑巾

・温度計で液体窒素の温度を測定し、低温であることを確かめる。
★代表生徒を指名する。（液体窒素で凍らせたネギを握る。）
・液体窒素を床にまいて気体になる様子を観察する。
・小 4「水のすがたと温度」の水の加熱（沸騰）や冷却の実験を振り返りながら、物質には固体・液体・気体の 3 つの姿があることや融点と沸点について説明する。
・温度によって物質の状態を変わることを物質の「状態変化」ということを説明する。

○冷却したときの物質の状態変化について観 ・身近な物質を冷却して、それぞれの物質が状態変化する様子を調べることを伝える。
・空気に含まれる物質を想起できるように、小6「物の燃え方と空気」の科学館理科学習で用いた資料察する。
（空気の組成グラフ）を提示する。
【気体の冷却】
・二酸化炭素が固体になる様子を観察する。 ・液体窒素中で冷却し、二酸化炭素を固体に、窒素と酸素を液体にする実験を行う。
・窒素が液体になる様子を観察する。
・液体酸素に火のついた線香を入れ、酸素の助燃性を確かめる。
・酸素が液体になる様子を観察する。

◯温度と物質の状態を表すグラフから物質の ・室温で気体の物質も、冷却すると液体や固体へと姿を変え、状態変化することを説明する。
・温度によって物質の状態が違うことをグラフで確認する。
姿について考える。
・物質の種類によって融点や沸点は決まって ・物質によって融点や沸点は決まっていることを説明する。
いることを知る。
【液体の冷却】
・窒素が固体になる様子を観察する。

教材・教具など

・液体窒素をデュワー瓶中で減圧して冷却し、固体にする実験を行う。
（可能であれば、固体の窒素が液体の窒素へ沈む現象を見せる。）

・エタノールが固体になる様子、再び液体に ・液体窒素を用いて、エタノールを固体にする実験を行う。固体になったエタノールが室温で、再び液体に状態変化する様子を観察し、その理由について説明する。
なる様子を観察する。

○加熱したときの物質の状態変化について観察 ・身近な物質を加熱して、それぞれの物質が状態変化する様子を調べることを説明する。
する。
【液体の加熱】
・エタノールが気体になる様子を観察する。 ・エタノールを湯で加熱し、気体に状態変化する実験を行う。
・エタノールを直に加熱しない理由や沸騰石を入れる理由を説明する。
・エタノールの沸騰の様子を観察しながら、蒸発と沸騰の違いを説明する。
・エタノールの気体を集め、それが冷やされ液体になったものに火がつくことを確かめる。
★代表生徒を指名する。（エタノールの液体にガスライターで火をつけ、消火する。）【固体の加熱】
・アルミニウムが液体になる様子を観察す ・アルミニウムと食塩をガストーチで加熱し、高温で液体に状態変化することを観察する。
る。
・固体も加熱すると液体や気体へと状態変化することをグラフから確かめる。
・食塩が液体になる様子を観察する。

◯状態変化や融点、沸点の語句について確認す ・すべての物質には3つの姿があり、融点や沸点を境としてその姿を変えること、また、融点や沸点はる。
物質によって決まっていることをまとめる。
○物質の状態変化を粒子の運動のモデルで考 ・状態変化すると物質の体積が変化することを、粒子の運動のモデルを使って説明する。
える。

3○次時の学習内容を知る。

1

・実験室では、混合物を加熱して出てくる物質を調べる実験を行うことを伝える。

備考 ★ 代表生徒による実験場面です。指名は科学館職員が行います。

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出雲科学館理科学習指導案

中１ 物質の姿と状態変化（第２・３時 実験室・実習室）

新しい科学１（東京書籍）
pp.128~133

１ 本時の目標・混合物（水とエタノールの混合物）を熱して、出てきた物質を調べる実験を適切に行い、実験結果を整理することができる。【 知識及び技能 】
・蒸留によって混合物からエタノールと水が分離されたのは、沸点の違いによることを説明できる。【 思考力、判断力、表現力等 】
２ 展 開
内 容

・

支 援

・

評 価

学 習 活 動 ※Ｔ１（理科担当）○本時の学習課題を知る。

○混合物を加熱して出てくる物質を調べる。
・出てくる物質を予想する。
・蒸留実験をする。

Ｔ２・Ｔ３

・状態変化について粒子のモデルで確認する。
・物質の種類によって、融点と沸点が決まっていること、物質を区別するときの手掛かりになることを確認する。
・水とエタノールの融点と沸点を確認する。
・混合物を加熱して出てくる物質を調べる
ことを伝える。

時間
90 分

主たる
理科の見方・考え方

5・混合物の成分、蒸留装置の仕組みを説明する。
混合物（20 ㎤）・加熱するとどのような物質が出てくるか予想するよう
エタノール（3 ㎤）に伝える。
水（17 ㎤）
・出てくる蒸気（気体）の温度を計りながら2㎤ずつ3本
色素（微量）の液量計に集めることを説明する。
・ガスバーナーの使い方について確認する。
（弱火・完全燃焼）
・出てくる蒸気（気体）の温度と3本の液量計に集まった液体の色を記録するように伝える。

65

・安全で正確な実験が行えるように支援する。特に、ガスバーナーの炎の調節ができるように支援する。※1（室内の換気を十分に行う。）
・3本の液量計に集まった液体が全て無色透明だったことから、水とエタノールに絞られることを伝える。
・水とエタノールの性質（沸点・色・におい・燃え方）を確認し、その違いを使って液体を特定する方法を考えることができるようにする。
・集めた液体のにおい、火を近づけたときの様子について調べる方法を説明する。

・結果を分析する。
・集めた液体を特定するための実験をする。

考 多面的○
3本の液量計に集めた液体を、複数の観点で調べることで、実験結果からより妥当な考えをもてるようにする。

・安全で正確な実験が行えるように支援する。※1
・集めた液体のにおい、火を近づけたときの様子について結果を発表するように伝える。

・結果をまとめる。

◆混合物を熱して、出てきた物質を調べる実験を適切に行い、実験結果を整理している。
【 知識・技能 】<行動・記録分析>
・3本の液量計に集めた液体には、それぞれ何の物質が含まれているか考察し、発表するように伝える。
・液量計に集めた液体は何かを伝える。
‣1本目…エタノールを多く含む‣2本目…水とエタノールをほぼ同量含む‣3本目…水を多く含む
・エタノールを多く含む気体が先に出てきたことを確認する。
・水とエタノールの性質を確認することで、温度記録や沸点の違いに着目できるようにする。

・実験結果から、3本の液量計に集めた液体には、それぞれ何の物質が含まれているかを考察する。

○エタノールを多く含む気体が先に出てきた理由を考察する。

見 質的・実体的○
3本の液量計に集めた液体の中身をモデル図で示すことで、水とエタノー
ルの割合の違いを微視的に捉えられるようにする。
10

水とエタノールの沸点に着目することで、出てきた蒸気の水とエタノールの割合の変化を、温度と結びつけて考えられるよ
うにする。

・エタノールの沸点が、水の沸点より低い
ため、エタノールを多く含む気体が先に出てくることを確認する。
◆混合物からエタノールと水が分離されたのは沸点の違いによることを説明している。
【 思考・判断・表現 】<発言・記録分析>○蒸留について知る。

○本時の振り返りをする。

・液体を熱して沸騰させ、出てくる蒸気（気体）を冷やして再び液体にしてとり出すことを「蒸留」ということを伝える。
・沸点の違いを利用すると、混合物をそれぞれの物質に分離できること（原油の分留など）を説明し、身近な生活の中で蒸留が利用されていることを紹介する。
・生徒の学習の様子について肯定的な評価をする。

・「学習を終えて」を記入する。

・今日の学習について振り返り、学習プリントの「学習を終えて」を記入するように伝える。

備考 ※ 1 班を 2～4 人としてください。12 班まで対応できます。
※1 火を扱う実験を行うため、消火用の濡れ雑巾が各班に用意してあります。

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考 関係付け○55

出雲科学館理科学習指導案

中１ 火をふく大地（第１時 サイエンスホール）

新しい科学 1（東京書籍）
pp.199~202, 210~212

１ 本時の目標
・火山の形や活動の様子と地下のマグマの性質との関係について調べることを通して、火山やマグマに興味や関心をもつことができる。
２ 展 開
学 習 活 動

内 容

・

支 援

時間
35 分

・火山地帯である日本の景観を紹介し、火山活動による恩恵として、宝石、温泉、地熱発電などがあ○本時の学習内容を知る。
ることを伝える。
・火山活動による恩恵や災害があることを知・火山活動による災害などがあることを伝える。
る。※1
・火山について学習することは、火山地帯を含む日本列島に住む私たちに必要な学習であることを伝える。

5○噴火が起こる仕組みを知る。
・マグマとはどのようなものか知る。

8・日本付近のプレートとマグマのでき方との関係を簡単に説明する。
・マグマと溶岩の違いを説明する。

・発泡の仕組みを知る。

・炭酸飲料を用いて発泡の仕組みを説明する。
・マグマにふくまれる水などの気体になりやすい成分が発泡して気体になり、地表付近の岩石をふき飛ばして噴火が始まることを説明する。

・火山噴出物を知る。

・火山噴出物として火山ガス、火山灰、火山弾、溶岩を紹介する。

○火山の形や噴火の様子とマグマの粘性との関係について調べる。
・雲仙普賢岳と伊豆大島火山を比べ、火山の ・火山の形をおおまかに分類し、雲仙普賢岳タイプと伊豆大島火山タイプの2つに分けられることを伝える。
形が違うことを知る。

教材・教具など
・宝石（玉湯町産めのう
他）
・火山画像
・草津温泉、地熱発電所などの画像
・火山噴出物による被害状況などの画像
・噴火映像
・炭酸飲料
・穴あきキャップ
・防水ケース

12

・雲仙普賢岳の画像と噴火映像
・伊豆大島火山の画像と噴火映像
・雲仙普賢岳と伊豆大島火山のそれぞれの溶岩を溶かした映像
・歯科用アルギン酸塩印
象材
・水
・ビーカー
・印象材用実験台
・ビニール袋
・ろうと
・クリップ
・表示

9

・火山灰などが堆積した
画像
・三瓶山の画像・雲仙普賢岳、三瓶山、
伊豆大島火山の火成岩
画像
・島根半島地図
・三瓶山の火山モデル
・空気入れ（Ｗアクショ
ンポンプ）
・送風機
・ポップコーン・玉杓子・容器

・火山によってマグマの粘性が違うことを知 ・雲仙普賢岳と伊豆大島火山のそれぞれの溶岩を溶かす映像を用いることで、マグマの粘性が違うことに気付くことができるようにする。
る。
・雲仙普賢岳と伊豆大島火山のそれぞれのマグマの粘性が違うことを伝える。
・マグマの粘性の違いにより火山の形が違う ★代表生徒を指名する。（ビニール袋に入れてある印象材に水を混ぜて、押し出す。）
・粘性が強いと盛り上がった形の火山をつくり、粘性が弱いと傾斜がゆるやかな火山をつくることをことを観察する。
確認する。
・マグマの粘性の違いにより噴火の様子が違 ・雲仙普賢岳と伊豆大島火山の噴火の特徴をまとめる。
▶マグマの粘性が強い場合は、溶岩は流れにくいので、火口付近に溶岩ドームとよばれる溶岩のかたうことを知る。
まりをつくり、爆発的な激しい噴火となることがある。
▶マグマの粘性が弱い場合は、マグマが火口から流れ出るようにふき出し、火口からはなれたところまで溶岩として流れることがある。
・マグマの粘性の違いにより火山の色が違う ・雲仙普賢岳と伊豆大島火山の色の特徴をまとめる。
▶粘性の強いマグマは冷え固まると白っぽくなる傾向がある。
ことを知る。
▶粘性の弱いマグマは冷え固まると黒っぽくなる傾向がある。

○火山と私たちの生活との関わりについて調べる。
・火山とともにくらす様子を知る。
・現在、活発に火山活動が起きている地域での生活の様子を紹介する。
・三瓶山の噴火について知る。

・島根県にある活火山（三瓶山）の噴火について説明をする。
・三瓶山の火山灰が広範囲に降り積もったことを伝える。
・三瓶山が雲仙普賢岳タイプであることを確認する。

・三瓶山の火山モデルを用いて火山噴出物の ★代表生徒を指名する。（空気入れを使って、火山噴出物を噴出させる。）
大きさと広がり方の関係を観察する。
・火山灰が偏西風などの影響で広範囲に広がり、出雲市にも降り積もることを確認する。

○次時の学習内容を知る。

・実験室では、三瓶山の火山灰を観察したり、火成岩を観察したりしてマグマとの関係を調べる実験を行うことを伝える。

備考 ★
代表生徒による実験場面です。指名は科学館職員が行います。
※1 「火山災害」については、記録や資料などを用いて調べることになっていますので、学校で行ってください。

- 26 -

1

出雲科学館理科学習指導案

中１ 火をふく大地（第２・３時 実験室・実習室）

新しい科学 1（東京書籍）
pp.203~209

１ 本時の目標
・三瓶山の火山灰の観察を通して、火山灰には鉱物が含まれていることを知り、火山灰とマグマの性質とを関連付けて理解することができる。【 知識及び技能 】
・火山岩と深成岩の観察を行い、それらの組織の違いを成因と関連付けて理解することができる。【 知識及び技能 】
２ 展 開
内 容

・

支 援

・

評 価

学 習 活 動 ※Ｔ１（理科担当）○本時の学習課題を知る。

Ｔ２・Ｔ３

・火山の2つのタイプの特徴をまとめ、火山
噴出物について確認する。
・三瓶山の火山灰を観察することを伝える。 ・三瓶山の火山灰は雲仙普賢岳の火山灰に似ていること
や、火山灰を調べることでマグマについても分かることを伝える。

時間
90 分

主たる
理科の見方・考え方

2

35○三瓶山の火山灰に含まれる物を調べる。
・洗う前と後の火山灰を観察する。
・火山灰には鉱物が含まれることを知る。
・無色鉱物と有色鉱物について知る。

・火山灰は洗うことで観察しやすくなることを伝える。
・鉱物は自然がうみ出した結晶であることを伝える。
・鉱物は無色鉱物と有色鉱物に分けられることを伝える。
・有色鉱物は滑りにくく、鉄が多く含まれているものもあることを利用し、鉱物を分別する方法を伝える。
・三瓶山の火山灰に含まれる鉱物を紹介し、見つけた鉱物を記録するように伝える。

・火山灰を無色鉱物と有色鉱物におおまかに分別する。
・鉱物を観察する。

・火山灰に含まれる鉱物を、色や形の違いから見分けて調べることができるように支援する。
見 量的・関係的○・白っぽい火山灰には無色鉱物が多く含まれることを伝える。
・無色鉱物とガラスの成分が似ていることから、無色鉱物の割合とマグマの粘性との関係に触れる。

・火山灰の色は無色鉱物の割合が関係することを知る。
・無色鉱物の割合とマグマの粘性との関係を知る。

火山灰に含まれる鉱物の観察を通して、無色鉱物の割合と火山灰の色の違いの関係を捉えられるようにする。

◆火山灰には鉱物が含まれていることを知り、マグマの性質と関連付けて理解している。
【 知識・技能 】<行動・記録分析>

考 関係付け○・同体積の火山灰と草木灰を比べ、火山灰には鉱物が含まれているために重い（密度が大きい）ことに気付く
ことができるようにする。

〇火山灰と草木灰の違いについて調べる。

休憩○マグマの冷え方と火成岩のつくりには、どのような関係があるのか調べる。
・2種類の火成岩を観察する。

・火成岩について学習することを伝える。

同体積の灰の袋に触れたり鉱物の観察を想起したりすることで、重さの違いに気付き、火山灰には重い物質が多く含まれていることを考えられるよ
うにする。
5
33

・色や模様（粒の大きさ）などを比較することで、多くのことに気が付けるようにする。
・2種類の火成岩の共通点や相違点が視覚的に分かりやすいように分類整理する。

・気付いたことを発表する。
・火成岩は火山岩と深成岩に分類されることを知る。
・火山岩と深成岩の組織の違いを知る。

・マグマの冷え方の違いにより火山岩と深成岩に分けられることを伝える。
・火成岩のつくりの違いをミョウバンの結晶を例に説明する。
・火山岩は斑状組織をつくり、斑晶と石基からなること、深成岩は等粒状組織をつくることを伝える。
・組織の違いを参考に見分けるように伝える。
・組織の違いがより分かりやすいように、双眼生物顕微鏡を用いて偏光装置付き岩石プレパラートを観察す
る方法を伝える。

・2種類の火成岩を見分ける。

・岩石プレパラートを観察する。

考 関係付け○2 種類の火成岩の観察と特徴を知る学習とを何回か繰り返すことで、肉眼や顕微鏡観察での気付きと組織の違いなどの特徴を結び付けて考えられるようにする。

・観察に困っている生徒を支援する。
・2種類の火成岩を再び観察し、違いや特徴を確認する。
○学習したことを活用し、6 種類の火成岩を分類する。

・組織や色の違いにより分類することを伝える。

10

組織の違いや無色鉱物の割合（色）に着目することで、ここまで観察してきた 2 種類の火成岩を加えた 8 つの火成岩の共通点や相違点、関係性を見出せるようにする。

・火成岩のつくりや色の違いを見分けて、火成岩を分類できるように支援する。
◆火山岩と深成岩のそれぞれの組織の特徴を成因と関連付けて理解している。
【 知識・技能 】<行動分析>

・出雲市及び出雲市周辺から産出された火成岩であることを知る。
○本時の振り返りをする。
・「学習を終えて」を記入する。

・それぞれの火成岩の産出場所を紹介する。

・生徒の学習の様子について肯定的な評価をする。
・今日の学習について振り返り、学習プリントの「学習を終えて」を記入するように伝える。

備考 ※ 観察は 2 人一組で行います。20 ペアまで対応できます。
※1 ガラス工房 izumo（出雲市斐川町）の協力により、ガラスをとかした映像を使い、無色鉱物の割合とマグマの粘性との関係を説明します。
- 27 -

考 多面的○5

出雲科学館理科学習指導案

中２ 物質どうしの化学変化（第１時 サイエンスホール）

新しい科学２（東京書籍）
pp.10~21, 26~67

１ 本時の目標
・物質を燃焼させたり、その際の質量変化を調べたりしながら、物質が燃えるときの化学変化について興味や関心をもつことができる。
・化学変化を、原子や分子のモデルを用いて考えるよさを感じることができる。
２ 展 開
学 習 活 動○本時の学習内容を知る。
・燃焼の 3 条件を復習する。

○物質を酸素中で燃やす実験を観察する。

内 容

・

支 援

時間
35 分
2

・小 6「物の燃え方と空気」で学習した、物質が燃えるための 3 条件を確認する。
・燃焼は化学変化の 1 つであり、化学変化を原子や分子のモデルで考えると理解しやすいことを伝える。
・物質を酸素中で燃やし、燃えた後にできた物質を調べることを伝える。

・水素の燃焼を観察する。

・水素と酸素の混合気体に点火すると、水ができることを確認する。
・100m ホースを用いた全員参加の水素燃焼実験の際に、安全のためホースを折り曲げないよう生徒に注意を促す。※1

・ダイヤモンドの燃焼を観察する。

・ダイヤモンドは燃えてなくなり、二酸化炭素ができることを確認する。

11

・透明ホース
・圧電素子
・スタンド
・水素と酸素混合気体
・濡れ雑巾（静電気除去用）
・ダイヤモンド・ダイヤモンド燃焼装
置・酸素ボンベ・スライダック・石灰水

5・マグネシウム（粉末、リボン状）
・薬品さじ
・ドライアイス（本体とふた）・ガストーチ・防護カバー
・保護眼鏡
・防炎マット・消火砂

6・電子顕微鏡で見た原子写真・元素の周期表写真
・元素鉱物（金・銀・銅）・酸素、窒素、二酸化炭素を詰めた袋・電子天秤
・透明容器
・二酸化炭素ボンベ
・ろうそく
・ガスライター・スチールウール
・丸底フラスコ（砂入り）・るつぼ・るつぼばさみ・ピンセット・ガスライター
・保護眼鏡
・酸素ボンベ・スライダック・電子天秤
・電熱線

・２つの実験では、燃えた後にできた物質が燃える前とは違う物質に変化していることを示す。
○化学変化の定義を確認する。
「物質は小さな粒子（原子）からできている」と考え、水素やダイヤモンドの燃焼を原子や分子のモ・化学変化を原子や分子のモデルで説明でき ・デルを用いて説明する。
ることを知る。
・もとの物質とは違う物質ができる変化を「化学変化」ということを確認する。
○化学変化と状態変化の違いを知る。

教材・教具など

・原子や分子のモデルを使って、化学変化と状態変化の違いを説明する。

○ドライアイス中で物質は燃えるのか調べる。 ・小 6「物の燃え方と空気」の学習で、二酸化炭素を満たした集気瓶の中に火のついたろうそくを入れると、火が消えたことを確認する。
・ドライアイス中でのマグネシウムの燃焼を ・マグネシウムの燃焼を原子や分子のモデルとアニメーションで説明する。※2
観察する。
・ドライアイス（二酸化炭素）の中でマグネシウムが燃焼した後には「白い粉と黒い粉」ができていることを示す。
▶ 白い粉状物質：酸化マグネシウム▶ 黒い粉状物質：炭素・化学変化は、原子や分子のモデルで表すことで理解しやすくなることを伝える。

○身のまわりの物質に含まれる原子を知る。
・原子の電子顕微鏡写真を見る。

・電子顕微鏡で見た原子の様子を紹介する。
・物質を構成している単位は原子や分子であることを、金・銀・銅などの金属や酸素・窒素などの非金属を例に、実物と周期表を用いて確認する。

・元素について知る。

・元素の周期表を用いて、原子の種類を元素ということ、元素には多くの種類が存在すること、元素は記号で表されることを伝える。

・原子に質量があることを知る。

・容器に二酸化炭素の気体を注入すると、全体の質量が増えることを示し、原子や分子にも質量があることを確認する。

○空気中で物質を燃焼させたとき、反応前後の質量の変化について調べる。
・スチールウールの燃焼実験について、開放 ・空気中で物質を燃やすと反応後の物質の質量はどうなるのか、実験を通して調べることを伝える。
系と閉鎖系を比較して調べる。
★代表生徒を指名する。
（開放系でスチールウールを燃やす。
）

10・スチールウールの燃焼前後の質量を調べ ・開放系での実験結果から、「鉄が酸素と結びついて酸化鉄ができた。結びついた酸素の分だけ、質量る。
が増えた」ことを原子や分子のモデルを用いて説明する。
・スチールウールの燃焼前後で、密栓した容 ・閉鎖系での実験結果から、「密閉した容器内で実験をすると、その前後で全体の質量は変わらない」
器全体の質量を調べる。
「化学変化によって、物質をつくる原子の組み合わせが変わっても、全体の原子の種類と数は変わらない」ことを原子や分子のモデルを用いて説明する。
・化学変化の前後で物質全体の質量は変わらないことは、開放系・閉鎖系の実験どちらでも成り立っていることを説明する。

○次時の学習内容を知る。

・実験室では、マグネシウムを燃やしたときの質量変化について実験することを伝える。

1

備考 ★
代表生徒による実験場面です。指名は科学館職員が行います。
※1 水素の燃焼に関して、演示実験では内径 10 ㎜程度のホースを使いますが、生徒の実験では内径 6 ㎜のホースを使用し、大音量の爆鳴を生じないように配慮します。
※2 酸化と還元について、物質間での酸素の授受であることに簡単に触れます。

- 28 -

出雲科学館理科学習指導案

中２ 物質どうしの化学変化（第２・３時 実験室・実習室）

新しい科学２（東京書籍）
pp.68~77

１ 本時の目標
・金属（マグネシウム）を熱して、反応の前後の質量を正しく測定し、その結果を表やグラフに表すことができる。
【 知識及び技能 】
・金属（マグネシウム）の質量と結びつく酸素の質量との間には、一定の関係が成り立つことを理解することができる。
【 知識及び技能 】
２ 展 開
内 容

・

支 援

・

評 価

学 習 活 動 ※Ｔ１（理科担当）

Ｔ２・Ｔ３

・酸化マグネシウムの質量は、どのように○本時の学習課題を知る。
変化するのか調べることを伝える。
・酸化マグネシウムの質量は、どのように変化するのか予想する。
・電子天秤の皿の上に熱い状態の燃焼皿が乗せられるよ○マグネシウムを空気中で燃焼させ、結びつく
うにタイルを利用するなど、実験方法を演示する。
酸素の質量を求める。
・タイルと燃焼皿の合計の質量を測定し、プリントに記・班ごとに、異なる質量のマグネシウムの質
入することを説明する。
量変化について調べる。
・ガスバーナーを強火に調節する方法を伝える。
・燃焼時に明るく発光するマグネシウムの光と熱に十分注意するよう伝え、その飛散による事故を防ぐために保護眼鏡の着用を確認する。
・燃焼後には燃焼皿を冷まし、質量を測定するよう伝える。
・未反応のマグネシウムを完全に燃焼させるため、加熱を繰り返し行い、化学変化させることを伝える。

時間
90 分

主たる
理科の見方・考え方

5

42

見 量的
○
量的な関係を見いだすために、測定値の誤差をできるだけ小さくするように注意深く実験を行うことを意識できるようにする。

・安全で正確な実験ができるように支援する。特に、ガスバーナーが強火に調節できるよう支援する。
◆マグネシウムを熱して、反応の前後の質量を正しく測定している。
【 知識・技能 】〈行動・記録分析〉
・実験結果を記録する。
・マグネシウムと結びつく酸素の質量には限 ・化学反応を原子・分子のモデルで示し、りがあることを知る。
一定の質量のマグネシウムに結びつく酸素の質量には、限りがある理由を説明する。
・マグネシウムの質量と結びつく酸素の質
量との関係性を問う。
○マグネシウムの質量と結びつく酸素の質量との関係を調べる。
・各班の実験結果を整理する。
・各班のデ－タからグラフを作成する。

見 量的・関係的、実体的○
マグネシウムと酸素が結び付く量に限界があることを、原子・分子のモデルと関係付けて、微視的に捉えられるようにする。
35
・プリントの表に各班の実験結果を記入するよう伝える。
・マグネシウムと結びつく酸素の質量にどのような関係があるのかを調べるために、実験結果をグラフにするとよいことを確認する。
・グラフ作成における留意点を伝える。
▶ 記入する点の大きさ（誤差の概念）▶ 変化の見極め（直線か曲線か）▶ すべての測定値のなるべく近くを通る線の引き方など

結果を表にまとめたり、グラフ化したりすることで、マグネシウムの質量と結びつく酸素の質量との関係には規則性があることを分析・解釈できるようにする。

・表やグラフ作成に困っている生徒を支援する。
◆実験結果を表やグラフに適正に表している。
〇２種類の物質が結びつく場合、一定の質量の割合で結びつくことを確かめる。

【 知識・技能 】〈行動・記録分析〉

・グラフから、マグネシウムの質量とマグネシウムに結びつく酸素の質量は比例関係にあり、質量比が 3：2になることを確認する。
・マグネシウムと結びつく酸素の質量比 3：2 は、原子 1個ずつの質量比であることを、原子のモデルや原子量などをもとに説明する。
◆マグネシウムと酸素から酸化マグネシウムができるとき、一定の関係が成り立つことを理解している。
【 知識・技能 】〈発言・記録分析〉○本時のまとめをする。
・生活の中で見られる化学変化について知る。
○本時の振り返りをする。

3・化学かいろ（鉄粉の酸化）などを紹介し、生活の中にも化学変化が使われていることを伝える。

・生徒の学習の様子について肯定的な評価をする。

・「学習を終えて」を記入する。

・今日の学習について振り返り、学習プリントの「学習を終えて」を記入するよう伝える。

備考 ※ 1 班を 2～4 人としてください。10 班まで対応できます。

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見 量的・関係的○
考 関係付け○5出雲科学館理科学習指導案

中２ 植物のからだのつくりとはたらき（第１･２･３時 実験室・実習室）
１ 本時の目標
・正しい手順で試料を準備し、顕微鏡などを用いた観察結果を記録することができる。
【 知識及び技能 】
・光合成と植物のからだのつくりについて、関連付けて理解することができる。
【 知識及び技能 】
・顕微鏡などを用いた観察に進んで取り組むことができる。
【 学びに向かう力、人間性等 】

新しい科学２（東京書籍）
p.93, pp.96～99, 110～112,
124～127

２ 展 開
内容

・

支援

・

評価

学 習 活 動 ※Ｔ１（理科担当）◯本時の学習課題を知る。
・既習事項について振り返る。

・光合成について知る。

Ｔ２・Ｔ３

・顕微鏡の操作方法について確認する。
・顕微鏡で観察を行う。

主たる
理科の見方・考え方

5
・小 5「植物の発芽と成長」及び小 6「植物のからだのはたらき」の学習を振り返り、
植物の成長に日光が必要なことや日光を当てた葉にデンプンができることを確認する。
・植物が光を受けてデンプンなどの養分をつくるはたらきを光合成ということを確認する。

・光合成と植物のからだのつくりとの関係に ・模式図を用いながら、観察したことをまとめていくことを伝える。
ついて観察を通し、確かめることを知る。
・光合成は、葉のどこで行われているか、顕微鏡で観察することを伝える。
◯葉のつくりを観察する。
・オオカナダモについて説明を聞く。
・オオカナダモを試料に用いる理由を説明する。
・プレパラートを作る。

時間
135 分

30

・オオカナダモの葉のプレパラートの作り方を説明する。
・双眼生物顕微鏡の使い方を簡単に説明する。
・目的のものがはっきりと顕微鏡で見えているかを確認する。
・顕微鏡の操作で困っている生徒へ個別に支援する。その際は、次の 2 点について具体的に助言する。
(1)高倍率の観察では、微調整ねじを用いてピント合わせをすること。
(2)高倍率の観察では、しぼりを用いて適切な明るさに調節すること。
以下、顕微鏡観察時は同様の支援をする。

・植物細胞のつくりを確認する。

・見えている植物細胞のつくりとその名称を確認する。
・細胞質流動の様子を例に、植物も生きていることを実感できるようにする。

・植物細胞のスケッチをする。

・1 つの細胞を大きくスケッチし、名称を言葉で書き加えることを伝える。

◯光合成が葉緑体で行われていることを確かめる。
・光合成が葉のどこで行われているか確かめ
る実験方法を考える。

30
・どのような実験を行うとよいか問う中で、十分に光を当てたオオカナダモの葉と暗所に数日間置いたものを試料とし、細胞内でのヨウ素デンプン反応を比較することで調べられることに気付けるようにする。

・十分に光を当てたオオカナダモをヨウ素液で染色する。

・オオカナダモの葉をヨウ素液で染色する方法を説明する。

・脱色処理及び熱湯処理について紹介する。
※1

・教科書に記載されているエタノールを用いる方法や、
うすい塩素系漂白剤を用いる方法を紹介する。

・プレパラートを作る。
・顕微鏡で観察を行う。
◆正しい手順で試料を準備し、顕微鏡を用いた観察結果を記録している。
【 知識・技能 】〈行動・記録分析〉◆顕微鏡を用いて、進んで観察に取り組んでいる。
【 主体的に学習に取り組む態度 】〈行動・記録分析〉
・十分に光を当てたオオカナダモと、暗所に数日間置いたものを比較する。

・十分に光を当てたオオカナダモの細胞のどこで光合成が行われているか観察しやすいよう、暗所に数日間置いたオオカナダモの葉の染色結果を先に提示する。
・比較した結果を整理し、葉緑体で光合成が行われていることを確認する。

- 30 -

考 比較○
ヨウ素液で染色した明所と暗所の葉の細胞を比較することで、光合成がどこで行われているか気付
けるようにする。

出雲科学館理科学習指導案
・光を当てた斑入りの葉を例に、葉緑体のある部分だけで光合成が行われていることを押さえる。

◯観察のまとめをする。
・葉緑体に光が当たることで光合成が行われることを確認する。

5◆光合成と植物のからだのつくりについて、関連付けて理解している。
【 知識・技能 】〈発言・記録分析〉・器具の片付けをする。

・スライドガラス、カバーガラス等の片付けについて説明する。

・模式図を用いて前半の学習を振り返る。

・ここまでの観察を振り返る中で、光合成に必要な 2 つの物質（水と二酸化炭素）と、もう 1 つ産出物（酸素）があることも知らせ、後半は光合成に必要な物質の 1つである水に注目することを伝え、後半の学習への方
向付けをする。

休憩

・休憩中に、次時の観察に必要な教材・教具を準備する。

5
5◯植物が水をとり入れるしくみについて確かめる。
・既習事項（植物と水）について振り返る。 ・植物は根から光合成に必要な水をとり入れ、植物のからだ全体に運んでいることを確認する。
・根毛のつくりとはたらきについて伝える。
・発芽したカイワレダイコンの根毛を観る。 ・ルーペの使い方を確認する。
・吸い上げられた水が茎を通って、植物のからだ全体に送られていることを確認する。
・根毛について知る。

◯茎の内部のつくりを観察する。
・単子葉類（アスパラガス）と双子葉類（キク）の茎の断面の赤く染まっているところを肉眼で観察する。
・ミクロトームの使い方を知り、切片を作る。
・茎の断面を記録する。

・維管束の並びやつくりについて知り、記録する。
・プレパラートを作る。
・顕微鏡で維管束のつくりを観察する。

40
・茎の水の通り道がどのようなつくりをしているか確か
めるには、どのような実験を行うとよいかを問う。
・植物を赤色水につけ、水の通り道が染まったものを観察することを伝える。
・ミクロトームの扱い方と安全上の注意点を伝える。
・水の通り道の並び方が単子葉類と双子葉類で異なることに注目して記録するよう伝える。
・単子葉類と双子葉類の水の通り道の並び方について、一般化を図るため、アスパラガスとキク以外の単子葉類と双子葉類の水の通り道を提示する。

見 共通性・多様性○
単子葉類と双子葉類の維管束を観察することで、被子植物の共通性や多様性を捉えられるようにする。

・維管束のつくりやはたらきを押さえる。

・アスパラガスとキクの維管束のつくりを確認する。
◆正しい手順で試料を準備し、顕微鏡などを用いた観察結果を記録している。
【 知識・技能 】〈行動・記録分析〉◆顕微鏡を用いて、進んで観察に取り組んでいる。
【 主体的に学習に取り組む態度 】〈行動・記録分析〉・器具の片付けをする。

◯観察のまとめ・光合成と維管束の関係についてまとめる。

・スライドガラス、カバーガラス等の片付けについて説明する。
10
考 関係付け○・模式図を用い、これまでの知識や学習したことをまとめるように伝える。
・光合成に必要な物質や産出物の中には、維管束を通って植物のからだ全体を行き来しているものもあることを確認する。

模式図を活用すること
で、植物のからだのつくりを光合成という視点で関連付けられるようにする。

◆光合成と植物のからだのつくりについて、関連付けて理解している。
【 知識・技能 】〈発言・記録分析〉
・本時の学習で取り上げていない光合成に必要な物質と産出物は、気孔を通して出入りしていることを伝え、今後の学習への見通しがもてるようにする。
◯本時の振り返りをする。
・「学習を終えて」を記入する。

・生徒の学習の様子について肯定的な評価をする。
・今日の学習について振り返り、学習プリントの「学習を終えて」を記入するように伝える。

備考 ※ できるだけ 1 班を 3 人としてください。12 班まで対応できます。
※1 熱湯であたためたエタノールや、うすい塩素系漂白剤を使って脱色処理ができることを簡単に伝えます。

- 31 -

5

出雲科学館理科学習指導案

中３ 科学技術と人間（第１時 サイエンスホール）

新しい科学３（東京書籍）
pp.279～311

１ 本時の目標
・私たちの日常生活の便利さや豊かさは科学技術によって生み出されていることや自然環境を守るために科学技術が利用されていることを知り、持続可能な社会をつくることに関心をもつことができる。
・最先端ロボットの動きを観察することで、ロボットに利用されている科学技術について興味や関心をもつことができる。
２ 展 開
学 習 活 動

内 容

・

支 援

時間
45 分

教材・教具など○本時の学習内容を知る。

・私たちが持続可能な社会をつくるために、科学技術やその利用の在り方について学習していくこと
を伝える。

1

○環境を保全する取組について関心をもつ。

・地元で取り組まれている環境を守るための取組を紹介し、科学技術の利用についての関心を高める。

3・環境保全に配慮するために利用されている科
学技術（以下、例）▶生分解性プラスチッ
ク製品※1▶出雲エネルギーセン
ター▶ゼロカーボンシティ○私たちが利用している科学技術について、特に新素材の開発、進歩している科学技術について関心をもつ。
・新技術や新素材について知る。
・新技術や新素材をいくつか取り上げ、科学技術の発展の過程を紹介し、その進歩への関心を高める。

20

・新技術、新素材に関する物（以下、例）▶光触媒▶ペロブスカイト太陽電池▶全樹脂電池▶MAPKAなど
・超伝導物質・超伝導導線
・ネオジム磁石
・液体窒素
・発泡スチロール容器
・豆電球
・乾電池
・導線
・チップ積層セラミッ
クコンデンサ・繰り出しルーペ・コンデンサ実験装置

20・最先端ロボット・ロボットの開発映像

・超伝導とその応用について知る。

・-196℃に冷却した超伝導物質にネオジム磁石を近づけ、磁石が浮遊する様子を提示する。
・超伝導の状態となった導線（超伝導導線）に電流を流すと、電気抵抗がゼロになるため豆電球が明るく点灯する様子を演示する。
・超伝導の技術を用いると極めて強力な電磁石（超伝導磁石）を作ることができることを伝える。
・超伝導の技術を応用して開発されている MRI を紹介する。

・電子セラミック部品を観察し、製品の小型 ・電子機器の基板や部品を示し、電子機器の小型化の実現は部品の小型化技術にあることを知らせる。
化について知る。
・チップ積層セラミックコンデンサをルーペで観察し、部品の小型化が実感できるようにする。※2・コンデンサの役割としくみ、小型化への工夫について説明する。

○最先端ロボットの技術に関心をもつ。
・ロボットの動く様子を観察する。
・ロボットと人間の共通性について知る。

・玉乗り型ロボットを紹介する。※3
・人間の行動のしくみを研究することによりロボットが開発されたことを説明し、その共通性に気付くことができるようにする。

・ロボット技術の中で、モーター制御技術と ・搭載されている各種センサーについてふれ、認識技術とモーター制御について説明する。
センサー技術について知る。
★代表生徒を指名する。
（ロボットを操作する。
）
・研究開発の様子の映像を示し、ロボットの完成に至るまでの研究者の試行錯誤の姿や完成時の喜びを紹介する。
・地元企業の方の話を聞く。

○次時の学習内容を知る。

・科学技術の開発及びキャリア教育の視点から、次代を担う生徒たちに開発に携わられた方々の思いを伝える時間を設ける。
・実験室ではセンサーを用いたロボット制御に取り組むことを伝える。

1

備考 ★
代表生徒による実験場面です。指名は科学館職員が行います。
※1 積水成型工業株式会社出雲工場の協力により生分解性プラスチック製品について解説します。
※2 村田製作所及び出雲村田製作所の協力によりコンデンサの説明、ロボットの演示及び搭載されているセンサーや通信技術などについて解説します。
※3 ロボットは、玉乗り型ロボット（村田製作所チアリーディング部）を予定していますが、自律型二輪走行ロボット（ムラタセイサク君）へ変更する場合があります。

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出雲科学館理科学習指導案

中３ 科学技術と人間（第２・３時 実験室・実習室）

新しい科学３（東京書籍）
pp. 279～311

１ 本時の目標
ロボットの仕組みやプログラミングに関心をもち、進んでコンピュータによるロボット制御に取り組むことができる。【 学びに向かう力、人間性等 】
企業や研究機関等にある技術に触れ、科学技術の発展と自らの生活との関わりについて考えることができる。【 学びに向かう力、人間性等 】
２ 展 開
内 容
学

習

活

・

支 援

・

評 価

動 ※
Ｔ１（理科担当）

Ｔ２

時間
80 分

○本時の学習課題を知る。

・見通しをもったプログラミングとなるように目標とするロボットの動きを観察する場を設ける。
・「観察したロボットの動き」に必要な動作を順序よくとらえていくために、どのような動きからできているかを問う。
・ロボットの制御は、コンピュータを使ってプログラミ
ングし、その命令をロボットに伝達して行うことを説明する。

2○プログラミングの基本を学習する。

・プログラムの入力や伝達方法など、ロボット制御の基本について説明する。

63○基本プログラムを応用し、発展的な動きに挑
戦する。

主たる
理科の見方・考え方

考 多面的○・プログラムの入力とロボットの動きとを相互に確認しながら、よりよい動きができるよう支援する。
・操作方法などで困っている生徒を支援する。

プログラミング的思考を働かせることで、ロボットの動きから課題を見つけて、解決方法を見いだ
せるようにする。

◆ロボットの仕組みやプログラミングに関心をもち、進んでロボット制御に取り組んでいる。
【 主体的に学習に取り組む態度 】〈行動分析〉【選択Ａ：ドライブロボ】（ジャイロセンサー、超音波センサー）【選択Ｂ：ゲットロボ】（超音波センサー、カラーセンサー）【選択Ａ：レゴ EV3】
課題 1：超音波センサーによる制御をしよう
課題 2：ジャイロセンサーによる制御をしよう
課題 3：ドライブコースに挑戦しよう
発 展 ：精度の高い制御への挑戦【選択Ｂ：レゴ EV3】
課題 1：モーターの制御をしよう
課題 2：超音波センサーによる制御をしよう
課題 3：カラーセンサーを制御して「コップゲット」に挑戦しよう発 展 ：精度の高い制御への挑戦【選択Ｃ：パーキングロボ】（明暗センサー、接触センサー）【選択Ｃ：e-Gadget】
課題 1：ライントレースに挑戦しよう
課題 2：接触センサーによる制御をしよう
課題 3：車庫入れに挑戦しよう
発 展 ：精度の高い制御への挑戦【選択Ｄ：メイズロボ】（明暗センサー、接触センサー）【選択Ｄ：e-Gadget】
課題 1：明暗センサーによる制御をしよう
課題 2：接触センサーによる制御をしよう
課題 3：迷路に挑戦しよう
発 展 ：精度の高い制御への挑戦○ロボット技術の進歩や今後の科学技術の発展の方向性について考える。

・科学技術が日々進歩していることを実感できるように最先端ロボットの映像（介護ロボット、分身ロボット、手術支援ロボット、自動運転自動車）等を紹介する。
・開発の方向性や開発された技術をどのように活用するのかを科学者や技術者だけでなく、利用者も考えていくことが大切であると伝える。

○本時の振り返りをする。
・「学習を終えて」を記入する。

・生徒の学習の様子について肯定的な評価をする。
・今日の学習について振り返り、学習プリントの「学習を終えて」を記入するよう伝える。
◆科学技術の発展と自らの生活との関わりについて考えている。
【 主体的に学習に取り組む態度 】〈記録分析〉

備考 ※ 選択Ａ～Ｄの学習内容については変更する場合があります。各ロボットは、2 人一組で使用します。

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10

考 多面的○
多様な分野のロボットや様々な立場の考えや思いを紹介することで、科学技術の開発の方向性と自らの生活との関わりについて多面的に考えられるようにする。

5