「必要感」を持って、4年間を貫く大単元で探究（前編） 成城学園初等学校「理科」授業リポート

成城学園初等学校では、小学校学習指導要領のエネルギーに関する内容のうち、3年「風とゴムの力の働き」「磁石の性質」「電気の通り道」、4年「電流の働き」、5年「電流がつくる磁力」、6年「電気の利用」の6つの単元を、「車」という大きな枠組みで4年間を貫く大単元として再構成。6年生の卒業制作として車を製作し、発表会で走らせることを目標に、4年間同じ台車を使って車を多様なエネルギーで動かしながら学ぶ。エネルギー問題をより身近に感じられるようにと考えたのがはじまりだという。

3年生ではうちわで風を送って台車を走らせるという活動を経験。今回取材した、4年生では「どうすればより速い台車を作れるか？」を中心課題に掲げ、乾電池の数やつなぎ方に目を向けていく。

冒頭では前時の振り返りが行われた。

岡崎教諭「前の授業ではみんなで台車を作りました。どんなエネルギーで動く台車だったでしょうか？」

ほぼ全員の子どもが手を上げ、「電気！」と元気よく答えた。

岡崎教諭「そうです。電気のエネルギーで動いたんですね。みんなの台車はきちんと動きましたか？」

「動いたけど遅かった！」「想像より速かった！」という意見が寄せられた。

岡崎教諭「それでは台車をもっと速く走らせるにはどうしたらいいでしょうか？まず自分で考えてアイデアをノートに書いてください。」

そう言って、考える時間が10分ほど与えられた。1人で黙々とノートに書き込む子どももいれば、隣同士で話し合う子どもなどさまざまだ。

岡崎教諭「こんなアイデアがあるよ！という人がいたら教えてください」

児童「乾電池を2倍にしたら、速くなると思います！」
「先端を新幹線みたいな流線型にすれば、空気抵抗が少なくなり、速くなると思います！」
「スポーツカーについているようなウイングをつければいいと思います！」
「電池の強さを上げればいいと思います！」
「ミニ4駆の改造モーターをつければ、速くなると思います！」
「板を軽くしたらいいと思います。動線のクリップをなくして、発泡スチロールにしたらかなり軽くなると思います！」

岡崎教諭「いろいろな意見が出てきました。どの意見が自分に一番しっくりきましたか？最も簡単にできると思った方法を教えてください。」

子どもたちから出された意見を岡崎教諭が1つ1つ挙げ、今回は「乾電池を2倍にする」を試すことになった。

岡崎教諭「それでは今日は乾電池を2倍にして、実際に台車が速く走るか確かめてみましょう。電池の付け方を教えるので、モニターを見てください。ショート回路を作ってしまうと熱くなります。クリップですぐに外せるようにしてください。」

iPadで手元を撮影して教室前方の2つのモニター画面に映し、電池の正しい取り付け方が示された。それを参考に子どもたちは自分の台車を調整していく。

岡崎教諭「乾電池を2個つけたら、実際に台車を走らせてみてください。このとき、大事なのは乾電池1個のときと比べることです。それぞれ同じ距離を走らせ、ストップウォッチで何秒かかったかを調べてください。同じ長さで測らないと意味がなくなってしまいます。」

あらかじめ、廊下には5m間隔で青いビニールテープが貼られていて、この間を走らせることで速さを検証することができる。

自分の台車を走らせるだけでなく、友達の台車の様子を見て「すごい速い！」「私の遅い…」と感想を述べ合う姿が見られた。「誰か私と競走して！」と挑戦者を求める子どもも。

検証の結果、同じ2個でも、並列つなぎでは電池が重くなった分、少し遅くなり、直列つなぎでは速くなることが考察できた。

成城学園初等学校理科研究部では、科学を学ぶことで自分や家族、友人を守れる大人になってほしいという思いから、3年で交通事故や危険生物などの身近な危険を、4年で地震を、5年で台風・水害、海の危険を、6年で火山をテーマに学ぶ災害教育の大単元を構想中である。

本時では、社会科で調べた自然災害、特に洪水の知識をふまえ、流れる水の働きにはどのようなものがあるのかを予想していく。冒頭では「自然の恵み」について振り返った。

林教諭「みんなが自然っていいな！」と思うものは何ですか？

児童「山登りをしたときに見る木漏れ日です！」
「沖縄の海の夕日がきれいだと思います！」
「木や緑を見ていると、癒やされます！」
「森にいると空気がおいしいです！」

林教諭「自然の中にいると心が軽くなったり、気分がよくなったりしますね。ですが、その一方で人々が困ることもあります。社会では大切な人を守るための勉強をしていますね。」

続いて「自然の恵みと災い」の「災い」について、具体的な事象を子どもに考えさせた。津波、山火事、地震、洪水、噴火、土砂崩れなどが挙げられた。

林教諭「洪水から私たちの暮らしを守るために、どんなものがあるか教えてください。」

児童「田んぼダムは大雨が降ったとき、水を水田に溜めるのが役割です。」
「洪水が起きたとき、水を溜める池があると聞いたことがあります。」
「大雨が降ったときに『避難してください』『注意してください』という警報が鳴ります。」

林教諭「今3人に教えてもらったけれど、3つ目は視点が違います。どこかわかりますか？」

児童「前の2つは洪水が起きる前のことで、3つ目は洪水が起きた後のことだと思います。」

林教諭「そうですね。3つ目は洪水が起きてからのことですね。」

児童「先生！ずっと前に大雨が降ったとき、近所のマンホールから水があふれたことがあります。消防署の人が来て、近くの高校に避難しました。」

林教諭「実際に体験した人の話を聞くと学びになりますね。」

児童「下水道につながる、排水溝も洪水を防いでいると思います。」

林教諭「津波は地震によって発生するように、洪水は何が原因になっていると思いますか？」

児童「雨です！」

洪水があまりイメージできていない子どもも多い様子だ。そこで、NHK for Schoolの洪水の様子を示す映像をモニターに提示。大量の水がものすごい勢いで家や橋を流していく光景が映し出された。

林教諭「水がすごい勢いで流れると、どんなことが起きるでしょうか？」

児童「建物を破壊します。」
「ものを移動させる力があると思います。」

林教諭「さっきの映像で何が流されていましたか？」

「家！」「橋！」「泥！」「車！」という意見が子どもたちから寄せられた。

さらに、多摩川での洪水被害を伝える映像が流された。

林教諭「2つの映像を見てもらいましたが、これらから流れる水にはどんな力があると思いますか？洪水の前後では川の形が変わっていましたね。」

児童「ものを削ったり、壊したりする力があると思います。」
「海岸にあるシーグラスも水の力でガラス瓶が削られて、丸くなっていくと思います。」

林教諭「流れる水にはいろいろな力があると予想できました。ですが、あくまでも予想です。本当にものを削る力があるのか、どうしたらわかりますか？」

児童「実験したらわかると思います。」

林教諭「どんな実験だといいでしょうか？」

児童「川を作って、バケツでばっしゃーーーん！とすればいいと思います。」
「川や家の模型を作って、ホースやバケツで水を流せばわかると思います。」

林教諭「次の授業では、校舎の裏の斜面で実験をします。今からみんなで見に行って、実験をしっかりイメージしておきましょう。」

翌週の授業では実際に川づくりを行い、水量が増えた時の様子を観察したそうだ。

後編では、同校理科研究部の古野博教諭、岡崎真幸教諭、林聖也教諭へのインタビューを紹介する。