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■目標
温度による空気のかさの変化を、見通しを持って追究することができるようにするとともに、水や金属のかさの変化を空気と比較しながらとらえることができるようにする。また、空気・水・金属は、温度によって体積が変化するという見方や考え方を養うようにし、体積変化と温度変化とを関係づける能力や興味・関心を持って追究する態度を育てる。
■教科書の流れ
１ ものの温度とかさ
・容器に空気を閉じこめて温めてみよう
２ 空気の温度とかさ
・湯につけた容器の栓が飛び出すのはどうしてだろうか？
３ ・空気を冷やすとどうなるのだろう
４ 水の温度とかさ
・水も温度によってかさが変わるのだろうか？
５ ・空気のかさの変化を調べ水と比べてみよう
６ 金属の温度とかさ
・金属も温度によってかさが変わるのだろうか
■展開
第１時
・何でシャボン液が膨らむのだろう。
実験１：試験管にシャボン液をつけて、お湯の中に入れてみよう。
試験管の上に，水でぬらした１円玉をのせて，手で試験管をあたためる。
・なぜシャボン液は膨らむのだろう（なぜ一円玉が動くのだろう）
→ 空気は、あたためたらふくらむんじゃないかな？
第２時
・空気をあたためると膨らむことを確かめる実験方法を班ごとに考える。
・「空気は温めると（ ）」の（ ）にはどんな言葉が入りますか。
〈空気は，温めると増える〉
〈空気は，温めると膨らむ〉 この違いを明確にしたい。
〈空気は，温めると上に行く〉
第３時
・グループで実験大会をしよう。
〈フラスコの口にポリ袋を取り付け，フラスコをあたためる〉
〈洗剤容器をへこませ栓をし，湯につける〉
〈しゃぼんだまの液を使って確かめよう〉
→ 空気は温めると膨らむ。
第４時
・空気を冷やしたときにはどうなるのだろうか。
〈空気は、冷やすとへこむ〉
実験２：試験管にシャボン液をつけて、氷の中に入れてみよう。
・なぜシャボン液は縮むのだろう。
→空気は、温度が変わると体積が変わるのじゃないだろうか。
第５時
・試験管の中の空気くんは、どういうふうになったのだろう。絵に描いてみよう。
〈空気は，温めると膨らむ〉
〈空気は，冷やすとへこむ〉
第６時
・どうして、空気の体積が増えるのか、大学の先生の教えてもらおう。
実験３：液体窒素を用いて、液体酸素←→酸素になる様子を観察する。
第７，８時
・水も温めたり冷やしたりすると、かさが増えたり減ったりするのだろうか？
試験管に水をいっぱい入れて湯の中に立て， 水の体積はどうなるか調べる。
・フラスコの中の水くんは、どういうふうになったのだろう。絵に描いてみよう。
〈水は，温めると増える〉
〈水は，温めると上に行く〉
〈水は，温めると膨らむ〉
実験４：試験管の中に水をいっぱい入れて、湯の中に立ててかさの変化を観察する。
→ 少し変わっているようだけれど、あまりよくわからない。
実験５：丸底フラスコにゼリーをはさんだガラス管を立てて湯や氷の中につける。
→ 確かに水も温度による変化があった。
第９，１０時
・金属も空気や水のように、温度が変わるとかさがかわるのだろうか？
実験６：金属球を温めたり冷やしたりして輪の通りぐあいを比べる。
〈金属は，温めると増える〉
〈金属は，温めると膨らむ〉