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第１時：３年生で学習した空気と水について振り返る
・空気でっぽうや水てっぽうで知っていること
・空気は縮むか？ 水は縮むか？
・実際に空気でっぽうで遊んでみる。
第２時：噴水マジックを遊ぶ
・水を１/３ほど入れたペットボトル（炭酸用）に、６０〜７０℃のお湯を
かけると、水が１ｍほど上がる。
・ペットボトル、たらい、塗れた水ぞうきん（火傷防止）を一人一つ用意。
・お湯は魔法瓶に用意する。
第３時：噴水が上がるわけについて予想する。
・どうしてお湯をかけると噴水が上がるのだろうか？
Ａ：ペットボトルの中の水が原因だ
Ｂ：ペットボトルの中の空気が原因だ
第４時：お湯が上がるわけについて考えながら実験する。
・ペットボトルの中をよく観察しながら、噴水実験をしよう。
・どうしてお湯をかけると噴水が上がるのだろうか？
Ａ：ペットボトルの中の水が原因だ
Ｂ：ペットボトルの中の空気が原因だ
→ まず水から確かめていくことにしよう。
第５時：ペットボトルの中の水を調べる
・どうやって調べたら水が原因であることがわかるか、実験方法を考えよう
・水が原因であることを確かめる実験方法を考える
ペットボトルの中を水でいっぱいにしてお湯をかける
第６時：水の実験結果を考察する
・実験結果を報告しあう。
→ 水の場合は、噴水が上がらない。
・水は伸び縮みするのか？
→ どうやら空気に原因があるらしい。
第７時：ペットボトルの中の空気を調べるための実験方法を考える
・温められた空気が見えたら、どうなったのか絵で描こう
・どうやって調べたら空気が原因であることがわかるか、実験方法を考えよ
う
Ａ：シャボン玉 Ｂ：ペットボトルの横に穴を開ける
Ｃ：線香の煙を使う Ｄ：ビニル袋やボールを使う
→ 〈空気が上に移動する〉〈空気は膨らむ〉の２つの仮説に絞り、それを
証明するための実験方法を考えさせる。
第８時：空気は上に動くのか、膨らむのか？ 実験して確かめよう。
・試せる実験は２つまでとする。
（こうすることで、子どもはよく考える）
Ａ：シャボン玉 Ｂ：ペットボトルの横に穴を開ける
Ｃ：線香の煙を使う Ｄ：ビニル袋やボールを使う
第９時：実験結果から、空気が膨らむことを考察する。
・空気は、上だけではなく全体に広がる。
・試験管を下向きにして温めたら、シャボン玉は下向きに膨らむか？
第１０時：金属の膨張
・金属が温められたらどうなるのか教科書の実験をしてみよう。
・ワープロの感熱紙を金属板に貼って、温度の変化を観察しよう
第１１時：噴水あそび
・噴水を工夫して、いろいろな噴水をしてみよう。
シャボン玉をつける。
第１２時：もののあたたまり方（金属）
・切り込みのある金属板。一番遅くロウが溶けるのはどこか
→ 形の違いによるあたたまり方の違いを予想させる
第１３時：もののあたたまり方（水）
・ヨウ素液で色をつけたデンプン水溶液を温める
→ 水の暖まったところから、色が透明になっていく
◆授業アイディア
１．空気の体積と温度
・１円玉が動くのは、瓶中の空気が温められたからだろうか（教科書）
・空気は温められるとどうなるのか（教科書）
・空気が膨らんだのは、上にいった・増えた・大きくなったのどれか（袋）
◎フラスコを下に向けて手で温めたとき、下向きに空気は膨らむか（袋）
・自分の容器（軟らかいもの）でシャボン玉をつくろう（指導案）
→シャボン玉ができたのは、空気が押されたからか、膨らんだからか
・空気は下向きにも膨らむのか（指導案）
・空気は温められると膨らむのか実験方法を考えてみよう（指導案）
・大きなシャボン玉をつくるには、温度をどうしたらいいか（指導案）
・しぼんでいるビーチボールをパンパンにしてみよう（袋）
・膨らんだビーチボールはいつまでもパンパンのままか（オリ）
・歌うコーヒーカップ：熱湯を注ぐと下のすき間が膨張するため（袋）
・空気は冷やされると、縮むか（理科４年）
→ドライアイス＋アルコール（-50℃）で冷やす
◎温められた空気が見えたら、どうなったのか絵で描こう（理科４年）
・ガラス管にゼリーを詰めて、移動する様子を見よう（おもしろ）
水の代わりにゼリーを詰める。フラスコを温めるとゼリーが移動する。
・連結フラスコによる噴水実験（おもしろ）
フラスコ内の水蒸気圧力の影響を無視できる方法
・空気が膨らむことを、いろいろな方法で確かめてみよう（モデル30選）
注射器、ゴム風船、ビニル袋、ピンポン玉など
２．水・金属の体積と温度
・水も温められると体積が変わるだろうか（教科書）
・水はかさが増えたり減ったりするか（オリ）
空気でっぽうで、水は押しても縮まらないことを思い出させる
◎水は伸び縮みするのか（教えから学び）
・水を温めるとかさはどうなるか（袋）
試験管のぎりぎり一杯まで入れた水を温める→上に盛り上がる
・水も空気と同じように温められると膨らむのか（指導案）
・水は熱すると体積が増えるが、重さも増えるのか（おもしろ）
・水も体積が膨らむのか、空気と同じ方法でやってみよう（モデル30選）
注射器、ゴム風船、ビニル袋、ピンポン玉など
・水以外の液体も同じように膨らむのか（モデル30選）
・金属も温度が変わると体積が変わるか（教科書）
・金属球を熱して、大きさの変化と重さの変化を調べよう（ワーク）
・10円玉の両端に合わせて、板に２本の釘を打ったあと加熱する
→10円玉が、２本の釘の間に入らない（ワーク）
３．もののあたたまり方
・金属と水ではどちらが早く温まるか（教科書）
・金属や水のあたたまり方の様子を調べよう（教科書）
・空気はどのように温まっていくのだろうか（教科書）
ビーカーの中に線香の煙をためる→火で加熱して煙の動きを見る
・空気はどこから温まるか（指導案）
ビーカーの中に湯や氷を入れ線香の煙で確かめる
・空気はどこから温まったり、冷えたりするか（袋）
・ビーカーの中の水はどこから温まるのだろうか（袋）
上部、下部、火のある中央部、周辺部
・水は試験管のどこから温まるか。（袋）
スポンジを入れて、スポンジの温かさから考える
・ビーカーの底につけた味噌はどう動くか（袋）
・水も熱しているところから順番に温まるのか（指導案）
◎ヨウ素液で色をつけたデンプン水溶液を温める（袋）
40℃になると、色が消えて温められたことがわかる。
・液晶シートを使って、温度の変化の様子を観察しよう（おもしろ）
・斜めに傾けた金属棒。同じ距離にある上と下ではどちらが速く
ロウが溶けるか（指導案）
◎切り込みのある金属板。一番遅くロウが溶けるのはどこか（指導案）
・ワープロの感熱紙を金属板に貼って、温度の変化を観察しよう（袋）
・斜めに傾けた試験管（水入り）、金属棒の中心点から温めたとき、
どこから温かくなっていくか（ワーク）
・熱の伝えかたは、入れ物によって違いがあるか（ワーク）
金属コップ、せともの、木のお椀、ラーメンカップ、ぞうきん
・ソーラーバルーンをとばそう（袋）