体感を伴う活動と問題づくり　４年「空気と水の性質」【理科専科.com】

　小学校４年生の理科の学習では、「空気」に関する学習がいくつかあります。最も身近にある気体である空気ですが、目に見ることができないため実感を伴った理解を促すことが難しいです。「空気と水の性質」の単元では、空気が圧し縮められる性質を利用した空気鉄砲を使った導入が多く見られます。しかし、空気鉄砲は思っているよりも軽い力で弾が飛んでしまい、空気を押し縮めたときの反発する力を感じにくいように思います。

　そこで「傘袋ロケット」を教材として取り上げた問題づくりを紹介します。

（１）授業の流れ

　問題づくりの授業を行う際には、以下の手順で行っています。

　各場面において、次のように指導しました。

【事象提示】

　傘袋を取り出しその中に呼気を入れます。子供に「中に何が入っている？」と聞くと、多くの子が「空気！！」と答えます。傘袋内が空気で満たされていることを確認した後、傘袋の口を結び、口の部分に手を入れます。タイミングよく手を放すことで傘袋が飛ぶ様子を子供たちに見せます。２年生の生活科で「傘袋ロケット」の体験をしている場合もあります。教員が傘袋を飛ばす様子を見ることで子供たちも「やってみたい」「楽しそう」という思いをもち、前向きに取り組むことができます。

【活動・観察】

　活動の前に傘袋を人に向けないことを確認しておきます。また、傘袋が飛ぶことに夢中になり、周りから来る他の子供や傘袋に気付かない場合があるので、傘袋を飛ばした後にも注意するように事前に指導します。活動中はできる限り自由に活動させます。活動が盛んになってくると、遠くまで飛ばせる子供と近くまでしか飛ばせない子供が出てきます。そのような様子が見られた際に学級全体にその状況を見せます。その後「どうすると遠くに飛び、どうすると近くに飛ぶのだろう」と問いかけます。問いかけた後、再度活動をさせ、遠くに飛んだ場合と近くに飛んだ場合を比較できるようにしておきます。

【事象の比較】

　遠くに飛ばせたときと飛ばせなかったときの共通点と差異点を比較します。同じところ（空気が入っている、同じビニール袋）と、ちがうところ（手をどこまでいれるか、反発する力、空気の量、飛んだ距離）などを、活動を基に子供が記録します。必要に応じて再度活動をしても良いと思います。

【比較の共有】

　児童の考えを交流します。本単元は粒子領域ですので、質的・実体的な見方（目には見えないが存在していて、空気が縮んでいる、元に戻ろうとしている　など）をはたらかせている発言を価値づけていきます。

【問題づくり】

　問題づくりの際には特に差異点に注目して行います。本時の授業では、空気を押す力の違いに注目してほしいので、板書で「空気が縮む大きさ」「反発する力の大きさ」などを確認した後、傘袋の空気を強く押したときと弱く押したときの違いを改めて見せます。その様子の違いを問いかけた後、児童にこれから調べたいことを書かせます。書き出すことができない児童に対しては「空気がパンパンな状態で手を放すとどうなるかな」など、本時の活動を振り返られるような声掛けをします。実際には以下のような問題がつくられることが考えられます。

　本単元の後には、「金属、水、空気と温度」の学習でも空気について扱います。目に見えないからこそ、空気を体感できる活動を通して学習することで理解を深めてほしいと思います。