理科４年生（電気のはたらき～乾電池と光電池～）○単元計画・構成
項目
実施時期
単元のテーマ名
単元計画・構成（全９時間）

他の単元との連関

内容
６月ごろ
電気のはたらき～乾電池と光電池～
第１次 乾電池でモーターを回そう（２時間）
第２次 モーターを速く回すには？（３時間）
第３次 光電池でモーターを回そう（２時間）
第４次 ハイブリッドエコカーをつくろう（２時間）（本事案）
３年生 理科「風やゴムのはたらき」，「電気の通り道～電池パワーであかりをつけよう～」，「磁石の性質」，「太陽と地面の様子～あたたかさと太陽の光～」
４年生 総合「太陽からのおくりもの～未来のエネルギーにズームイン～」
５年生 理科「電流のはたらき～電磁石でパワフル～」
６年生 理科「電気の利用～エネルギーの工場と変身と銀行～」
エネルギー変換と保存

エネルギーの見方

エネルギー資源の有効活用

３年・理科「風やゴムのはたらき」
・風のはたらき・ゴムのはたらき
３年・理科「磁石の性質」・磁石に引きつけられる物
・異極と同極３年・理科「太陽と地面の様子」～あたたかさと太陽の光～
・日かげの位置と太陽の動き
・地面のあたたかさや湿り気の違い

単元の連関性

３年・理科「電気の通り道～電池パワーであかりをつけよう～」
・電気を通すつなぎ方
・電気を通す物
４年・理科「電気のはたらき～乾電池と光電池～」
・乾電池の数とつなぎ方
・光電池のはたらき
５年・理科「電流のはたらき～電磁石でパワフル～」・鉄心の磁化，極の変化
・電磁石の強さ
６年・理科「電気の利用～エネルギーの工場と変身と銀行～」
・発電，蓄電・電気の変換
・電気による発熱 ・電気の利用－17－

子どもが獲得する見方や考え方教師の持つ指導ポイント

評価規準

・太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換できること（効率よく変換する，身近な利用）。
・熱や光を運動エネルギーに変換できること。
・２つの電池の特性を生かすことが省エネにつながること。
・電気エネルギーは明かりにも動力にもなること。
・エネルギーの変換と保存についての概念の基礎ができるよう光の強さとモーターの回り方を関連づけて考えさせる。
・資源を有効に使おうとする考え方を養うために，モーターカーをつくる（ハイブリッドカーの例を挙げ，光電池と乾電池の特性を活かしたモーターカーについて考える）。
（自然事象への関心・意欲・態度）
・電気のはたらきに興味を持ち，検流計を使って自ら進んで調べる等，ハイブリッドエコカーづくりに意欲的に取り組もうとしている。
（科学的な思考）・回路を流れる電流の強さとモーターの回り方や光の強さと光電池の電流の強さを関係づけて考えることができる。
（観察・実験の技能・表現）
・乾電池や光電池，豆電球やモーターなどを使い電気や光のはたらきを調べることができる。
（自然事象への知識・理解）
・乾電池と光電池の長所を生かし短所を補う視点を持ち，意欲的にハイブリッドエコカーづくりを行うことができる。

（参考）太陽光発電については以下のホームページも参照のこと(独)産業技術総合研究所太陽光発電研究センターホームページ「出力変動と緩和策」（太陽光発電量の天気や時間との関係）
URL:http://unit.aist.go.jp/rcpv/ci/about_pv/output/fluctuation.html「実環境における発電量」（日照時間）
URL:http://unit.aist.go.jp/rcpv/ci/about_pv/output/irradiance.html(独)新エネルギー・産業技術総合開発機構ホームページ「新エネルギー・省エネルギー技術分野」（太陽光発電、風力発電、ハイブリッドカーの基本情報、環境メリットと将来）
URL:http://app2.infoc.nedo.go.jp/kaisetsu/egy/index.html

ソーラーカーを走らせる子どもたち－18－

○本時の学習指導案(指導項目)テーマ名：電気のはたらき～乾電池と光電池～
第４次 ハイブリッドエコカーをつくろう（８・９時間目/全９時間）
学習過程

指導と支援
準備物，教師の働きかけ・関連資料，指導上の留意点

１．光電池と乾電池の共通点と相違点を発 ○これまでに学習した光電池と乾電池の共通点と相違点を表する
明らかにする場を設定する。
・光電池と乾電池の互いの長所と短所が明らかになるよう＜予想される児童の結果＞に表を使って比較できるようにさせる。
・光電池は光がないと使えない。
・光電池の短所を乾電池が補完できることが明らかになる・乾電池は光がなくても使える。
よう板書を工夫する。
・光電池は寿命がない。
・乾電池には寿命がある。
・光電池は弱い，乾電池は強い。
２．ハイブリッドエコカーが燃費のよい ○ハイブリッドエコカーについて説明する。
わけを知る・カタログ等を利用し，ガソリンエンジンと電気モーターの長所を使うことで燃費を伸ばしていることを示す。
光電池と乾電池の長所を生かす「ハイブリッドエコカー」をつくろう。
３．ソーラーカーが止まった場面を思い ○光電池がモーターを動かすことが苦手な場面を上げるよ
出し，発表するうに指示する。
・前時に走らせたときの様子を発表するよう促す。
＜予想される児童の考え＞※前時である第３次の「光電池でモーターを回そう」で，・暗いところ光電池を利用してモーターを回し，自動車模型に搭載し・上り坂てソーラーカーを走らせている。
「３年生の理科の学習で，太陽の光がエネルギーとして役立っているということを学習したね。では，実際に車を動かすことができるか実験してみよう。」というコメントを加える。
（鳥取県小学校教員）

４．光電池にかわるものを電源にするこ ○３で挙げた場面でも走ることができようにするにはどのとを考えるような方法があるか，日常生活で見た経験はないかを問い，考える場を設定する。
＜予想される児童の考え＞
・自動点灯の外灯や蓄電の考え方や具体的な方法が出てき・光電池と乾電池を切り替える。
たときは，賞賛する。
・明るい時に電気をためておく。
５．自動的に切り替わるスイッチや蓄電 ○切替スイッチや蓄電の方法があることを伝え，光電池の方法を知り，自らのモーターカーと，乾電池や蓄電池とを切り替える方法と回路図を説明
をハイブリッドエコカーにするためする。の回路図を知る
・「明るさセンサユニット」を使う方法
・「シーソースイッチ」を使う方法
・蓄電による方法－19－

ハイブリッドエコカーを走らせよう。
６．回路図にしたがってハイブリッドエ ○回路図を配布し，ハイブリッドエコカーをつくって走らコカーをつくるせることを本時の課題として知らせる。
・自分につくることのできそうなハイ ・前時に挙げた方法の内，すべてを使ったハイブリッドエブリッドエコカーをつくる。
コカーにしなくてもよいことを告げる。
７．走らせることで，光電池だけでは走 ○全員がハイブリッドエコカーを走らせることができるよ
らなかった場面でも走ることを実感
うに支援するする
・複数の回路を組み合わせることも認める。

光電池を利用してモーターを回す子どもたち

暗くなったら電池で走行するハイブリッドエコカー

ハイブリッドエコカーの回路図

抵抗
乾電池
半固定抵抗

トランジスタLEDトランジスタ

考案者：広島大学附属東雲小学校 秋山 哲 教諭
製作協力者：広島大学大学院教育学研究科自然システム講座 前原 俊信 教授－20－注．シーソースイッチは特許取得済み。

シーソースイッチ式ハイブリッドカー－21－