植物の発芽・成長

【５年 植物の発芽・成長】

ポイント

植物の発芽と成長の２つの内容をまとめてあります。高学年になった初めて観察をする教材なので、ノート指導を、ていねいにやり、よいノートを何度も友だちと交流し、観察記録のやり方を教えたい単元です。教科書の流れに沿いながらも、「植物の発芽ツアー招待旅行」の楽しい工夫もあります。

１．ねらい

（身につけさせたい基礎的知識を中心に）
植物の・発芽・成長するための条件を理解する。
①植物は、水・空気・適温の３つの条件がそろった時に、種子の中の栄養分を使って発芽することがわかる。
②植物の成長には、日光と肥料が関係していることがわかる。

２．教科書を見ると

１次　植物の発芽（７時間）

目標　
植物の発芽について興味・関心をもって追究する活動を通して，植物の発芽について条件を制御して調べる能力を育てるとともに，それらについての理解を図り，生命を尊重する態度を育て，植物の発芽とその条件についての見方や考え方をもつことができるようにする。
①植物は，種子の中の養分を基にして発芽すること。
②植物の発芽には，水，空気及び温度が関係していること。

（１）発芽の条件　４時間
●発芽と水
・種子が発芽するための条件について話し合う。
・種子が発芽するために水は必要か、予想する。
・発芽に水が必要かどうか調べる。
・条件の整え方を知る。
●発芽と空気・温度
・水以外の発芽の条件を調べる方法を考える。
・種子が発芽するために空気は必要か、予想する。
・種子の発芽に温度は関係しているか、予想する。
・発芽に空気が必要かどうか調べる。
・発芽に温度が関係しているかどうか調べる。
・単元６の準備のために、アサガオの種子をまく。
（２）発芽と養分　３時間
●種子の中の養分
・種子の中に発芽するために必要な養分が含まれているか調べる方法を考える。
・ヨウ素でんぷん反応について知る。
・種子に養分があるか調べる。
●たしかめよう
◎「たしかめよう」、「学んだことを生かそう」を行う。

２次　植物の成長（４時間）

目標　　
植物の成長のようすについて興味・関心をもって追究する活動を通して，植物の成長について条件を制御して調べる能力を育てるとともに，それらについての理解を図り，生命を尊重する態度を育て，植物の成長とその条件についての見方や考え方をもつことができるようにする。
①植物の成長には，日光や肥料などが関係していること。
１植物の成長の条件　４時間
・植物が成長するための条件について話し合う。
・植物の成長に，日光が関係しているか、肥料が関係しているか調べる方法を考える。
・植物の成長に日光が関係するかどうか調べる。
・植物の成長に肥料が関係するかどうか調べる。
・「たしかめよう」，「学んだことを生かそう」を行う。

３．学習指導計画(１１時間)

①②発芽の条件　課題①植物が発芽する時に必要な条件を調べよう。（学習課題づくり）
③１回目の観察　課題②発芽する時に、必要な条件は何か観察しよう。
④２回目の観察
⑤種子の観察　　課題③インゲン豆の発芽に必要な養分を調べよう
⑥ヨウ素液を使ったでんぷん調べ
⑦発芽から成長へ（植物の成長の条件）
⑧⑨植物の成長の条件の観察（発芽条件と同じように観察し、ノートに記録する）
⑩⑪植物の発芽と成長の条件（まとめ）

４．授業の記録

（１時間目）（２時間目）発芽の条件

課題①　植物が発芽する時に必要な条件を調べよう。（学習課題づくり）

【予想：水、日光、空気、適温、土、光】

・発芽条件を調べる観察のための容器をセット（一つの条件を比べるためには、他の条件を同じにする）

・インゲン豆の観察（根や芽のもとになるもの、子葉）

・大型試験管で水・空気・日光・適温を一度に調べる（別の太い試験管セット）

◆発芽条件　　

Ａ　水あり　　日光あり　適温　　空気あり　◆発芽条件の比較観察

Ｂ　水なし　　日光あり　適温　　空気あり　①水　　ＢとＡ

Ｃ　水あり　　日光なし　適温　　空気なし　②日光　ＣとＡ

Ｄ　水あり　　日光なし　冷たい　空気あり　③空気　ＥとＡ

Ｅ　水あり　　日光あり　適温　　空気あり　④適温　ＤとＣ

◆準備　

容器：各班5セット　水につけておいた種子　　

観察用の表（5枚）　

大きな試験管セット　　脱脂綿

・この板書は、班ごとに条件を考えてカードに書き、黒板に張り出して仲間分けした時の授業のもの。

（３時間目）１回目の観察

課題②発芽する時に、必要な条件は何か観察しよう。　

・セット毎に観察して調べる。（観察は、２回行う）

・観察の観点を示して記録し、発表する。（根・茎・芽の形・大きさ・色に着目する）

考察：

①発芽に必要なものは水・空気・適温だと分かる。

②日光はなくても発芽する。しかし葉の色が薄く茎は細い。

準備　種子セット

【上：授業前の板書　下：授業後の板書→太い試験管セットも書いた）

【子どものノート】

◆発芽の条件は適温、空気、水が必要だとわかった。日光は必要ないが長細く弱々しいかんじがする。Ａは茎も太く、色もこい。くきはじょうぶなかんじ

（４時間目）２回目の観察

【子どものノート】

◇植物の発芽の条件はＡは発芽しＢは発芽しなかった事から水が必要だと分かった。Ｄは、日光がなくても発芽したので日光の有無は関係ない。Ｅは発芽しなかったので適温も発芽に必要。Ｃは発芽しなかったことから空気は必要だ とわかる。発芽の条件は水・空気・適温。ぎゃくにこの条件が一つでも欠けていたら発芽しない。しかし、日光があ ったほうが元気に育つことがわかった。（ねらいに沿ってわかりやすく書かれている例です）

◇ＡとＢをくらべると水を入れたＡは発芽してＢはしていなかったから発芽には水が必要。水だけ入れたＣは水がくさっていて発芽していなかった。空気は必要。日光はなくても発芽した。でもＡと比べて色がうすかった。冷蔵庫に入れたＥはカチカチ（種子が）で何の変化もなかった。このように、日光は必要なく、水・空気・適温が必要と分かった。成長には何がいるのかなと思った。（２回目の観察は、発芽から成長への区切りがむずかしく水がくさりはじめていたことで空気の有無についてはほかの条件と混じってしまった。発芽の速さが班によって違うので観察を２回行ったが、観察を１回にするか２回にするかは検討したい。）

◇水は必要です。理由は種子が水分をふくみ、ひからびなくなるからです。かと言って水をあげすぎるのもよくないです。あげすぎると空気をもらえなくなるからです。ぼくは、植物もいきをしているのかなと思います。日光はあててもあてなくても育ちます。あてていると力強そうに色がこくて、くきが太くて、葉が大きかったです。あてないと弱そうに色がうすく、くきがほそかったです。温度は冷たすぎてもあつすぎてもだめです。このことで、水・空気・適温の３つではじめて発芽することがわかりました。（この子どもも、２回目は発芽と成長の条件がまざりあったような中だったのでこのような書

き方をしています。でも、自分のことばで大切なことをしっかり見ていると思います。）

（５時間目）種子の観察

課題③インゲン豆の発芽に必要な養分を調べよう

・発芽のまとめ（大きな試験管セット活用）

・インゲンの種子の観察　→　子葉・根のもと・芽のもと

・養分＝でんぷん（植物と動物の違い）

⇒子葉の中のでんぷんを養分として発芽した

・ヨウ素液で、でんぷんの有無を調べる。

・種子の中のでんぷんを顕微鏡で調べる。

・顕微鏡の使い方を丁寧に扱う。

【前日から水につけておいた種子を観察】

（４と５を２時間続きて行った年の板書です。子どもが持参したもののでんぷんも調べました。翌年からでん調べを１時
間とって行うようにしました。）

（６時間目）ヨウ素液を使ったでんぷん調べ

自宅から持ち寄った食べ物（種子や野菜、加工食品）の中のでんぷんを調べ、植物の様々な種子にでんぷんがあり、イモ類にもあることに気付く。単元の最後の授業で、個別認識を豊かにする。

【子どもたちが家から持ち寄った食物の数々】

《一人が持ってきたもの》

《班でまとめるとこんなにたくさん》

【子どものノート】・・・カッコの中は事前の予想

もち（○）→○　人参（×）→×　　

パスタ（×）→○　コーン（○）→○　　　　

大根（×）→×　そうめん（×）→○　　

ポテチ（○）→○　かんころもち(×)→○　

キャベツ（×）→×　うどん（×）→○　

やまいも（○）→○　エリンギ（×）→×

（７時間目）発芽から成長へ（植物の成長の条件）

課題④発芽したインゲンが成長して実（種子）をつけるには、どんな条件が関係するか考えて確かめよう。

⇒日光・肥料

・ウキクサを使って別のやり方で調べる年もあります。

・観察の用意をする（セット）

・準備　

容器、ハイポネックス、バーミキュライト（パーライト）

インゲンの種子、（学年：３個×２７班）

・発芽の条件にプラスして何があるだろうと問うと、あるクラスでは、日光、土、肥料、栄養、幼虫、虫の死がい、ミミズなどと出されました。話し合いの中で、「虫の死がいは土になる」「ミミズのふんが栄養分になる」「土がなくてもトマトが育っているのを見た（水耕栽培）」など経験したことや見聞きしたことがたくさん出されます。土の役目は、①植物が根を張ってそれを支えること、②土の中の水を吸い上げてそれを植物が使うのだからこれは発芽の時の水の条件になること、③ミミズのふんが、土の中の栄養分になるからこれは肥料と考える、などと意見がまとまり、最終的などのクラスも、成長の条件は、肥料と日光を調べようとなりました。

（８時間目）（９時間目）植物の成長の条件の観察

課題⑤植物が発芽する時に必要な条件を調べよう。（学習課題づくり）

（このころはメダカの観察と並行して授業） 発芽条件と同じように観察してノートに記録する。考察を書く時は、「ＡＢＣの３種類を観察し、「このことから明らかになったことをまとめよう」と話して進めます

●成長には肥料と日光が必要だと分かる(インゲンとウキクサの両方の結果から)

観察結果と資料（３種）をもとにして成長に必要な条件をまとめる

【子どものノート】

◇（ＡＢＣを書いた後で）発芽には３つの条件が必要ということは知っていたけど、成長には日光・養分がどれだ大切かわかりました。種子の中の養分はすべて発芽で使い切った。根から吸い上げた養分を与えないと弱々しい。成長の条件には、発芽の３条件に＋して日光と養分がいることがこの授業で分かりました。

◇このことから、発芽に必要な条件は、水、空気、適温で、成長に必要なのは日光と肥料だとわかった。肥料だけ日光だけでも育つが２つともあるとよく育つ。

◇水と空気と適温の３つの条件がそろうと発芽する。発芽の条件はあたりまえのことだとおもっていたけど、種子の子葉の養分のでんぷんを使い切ったから、成長の条件があることがわかった。養分が○なら日光は◎くらいという説明がわかりやすかった。

◇３つの条件が必要ということは知っていたけど、成長に使われる日光、養分がどれだけ大切かわかりました。しかし、その２つがないだけでなぜそんなに変わってしまうのか知りたいです(先生の赤ペン「６年生になってここは勉強しますよ」)

◇肥料と日光がなくても発芽はしたが、Ａとくらべきれいに成長しなかった。インゲンは、つるがないためモールでわりばしにつけないとたおれそうだ。Ａはきれいに育ち、Ｂは弱々しく、Ｃは小さい。このことから成長には日光と養分が必要ということがわかった。

（10時間目）（11時間目）植物の発芽と成長の条件（まとめ）

●６時間目に行ったでんぷん調べで、班ごとにでんぷんのあったものをまず黒板に書きだします（①～⑧班）
●話し合いで、仲間分けをして、植物の種子・イモ類・根にでんぷんが蓄えられていることを確かめ合います（これが６年理科の「植物の成長と日光・水の関係」での光合成につながります。6年の授業ではこのでんぷん調べの経験が生きます）
●発芽の養分（種子の中にある）、発芽の条件（外的）、成長の養分、成長の条件（外的）の順にまとめます。成長の養分については６年で学ぶことを伝えます

４．教材研究

（１）観察の方法

①発芽の条件について、教科書では、①水→実験・観察、②空気、温度→実験・観察、の順に配列されている。３つの条件についてそれぞれ比較・観察するとともに、浮草を使った観察を行った年度もある。
・ペットボトルでの浮草を使った成長実験・観察　
Ａ（日光あり・肥料あり）⇒数が増える
Ｂ（ふたをして日光なし・肥料なし）⇒葉が白くなって数は増えない
Ｄ（日光あり、肥料なし）⇒葉の数は少し増えたが色が薄くなった
【３種類を小さなペットボトルでセット】

【数日後】

②３条件を１本の大きな試験管で一度に調べられる方法も並行して行い、理解を確実にする。
（このやり方は「理科の授業」小佐野正樹著（子どもの未来社）P50の実践に学んで実施）
【１本の太い試験管の中で４種類の条件】

	日光	空気	水	適温
上	〇	〇	×	〇
中	〇	〇	〇	〇
下	〇	×	〇	〇
これを冷蔵庫へ	×	〇と×	〇と×	×

【試験管にセット】

【４日後】

【１週間後】

【時間差をつけたものを一緒に並べた】

（２）クイズ形式で予想

発芽の観察で１本の太い試験管を使うやり方を学び、子どもたちが発芽の観察をする際に、やり方を告げずに（遊び心）、「あなたがエンドウ豆（おまめちゃん）だったら、どんなホテルに泊まりたいですか」と聞いて、下記の「案内・招待状」を電子黒板で示し、手を挙げてもらいました。 自分たちで観察しているので、「先生、なんかだまそうとしているな」と、感じた子も・・・。希望者が１～４に挙手してから、この試験管セットを出したら、ワーと歓声があがりました。「やっぱりねー、あやしいと思ったよ」など・・・。

次の２回の理科の時間に班ごとに試験管を見せました。

【理科ちゃん旅行社「植物の発芽ツアー」のご案内】

初夏、リゾート気分を満喫できる４つのコースをご用意いたしました。

あなたは、どのホテルを選びますか？
１．超高層ホテルから眺める景色を楽しむ旅。
見晴らしのいい超高層ホテルから、遠くの山や海を見下してゆっくりと、おくつろぎ下さい。

２．ふつうのホテルですごすふつうの旅
あなたの家と同じ様なふつうのホテルですごす普段着の旅。健康にいい給食スタイルのお食事をたっぷりとお楽しみ下さい。

３．専用プールで泳ぐ常夏の旅
あなただけの専用プールをご用意いたしました。思う存分お楽しみください。泳ぐのが大好きな方に好評なホテルです。

４．高原リゾートホテルに泊まる旅
暑い夏だからこそ、涼しいホテルで快眠・・疲れも吹き飛びます。疲れをいやす旅には最適です。

結果は、・・・
１．超高層ホテルの客→最後にはふつうのホテルのお豆ちゃんが伸びて、試験管の外に放り出されてしまいました。
２．ふつうのホテルの客→快適な旅

３．専用プールつきのホテルの客→起きてこないで，おくさりになりました？！（種子が腐る）
４。高原リゾートホテルの客→（冷蔵庫の中で）すっと眠ったままです。

ものの燃え方

【６年 ものの燃え方】　　

密閉された入れ物の中で火が消えるのを見ると、多くの子どもは「酸素がみんな使われた」と、思いがちです。でも、実際は・・・。そう、酸素が｛たった｝３％減って、二酸化炭素がその分増えたのを知って驚きます。この後、「人の体」で呼吸を学びますが、この結果がその時、さらなる驚きになりました。楽しい実験が続く単元です。環境問題の学習にも生きてくる内容です。

１．ねらい

この単元の目標について、教科書の指導書には、「物の燃焼のしくみについて興味・関心をもって～、物の燃焼と空気の変化とを関係づけて、燃焼のしくみについて見方や考え方を持つことができるようにする」。そして、内容は「植物体が燃えるときには、空気中の酸素が使われて二酸化炭素ができること」と、書かれています。

毎年、授業をしていて、気体にも重さがあることを押させておく必要があると考えます。わたしは、５年1学期の「天気」の学習の気圧のところで空気にも重さがあることにふれていますが、子どもたちは、「空気のような気体も物なんだ」と実感したことがありません。ですから、単元学習のはじめにみんなで共通理解しておきたいと思っています。そのために単元で使う酸素と二酸化炭素のボンベを使って気体に重さがあることを取り上げています。

学習のねらいは、
（１）気体にも重さがあることが分かる。
（２）ものが燃えるためには、酸素が必要であることが分かる。
（３）植物体が燃えるときには、空気中の酸素の一部が使われ、二酸化炭素ができることが分かる。

２．教科書を見ると

（１時間目）木や紙のもえるようす
・缶の中で燃やしてふたをしてみる。ものが燃え続けるにはどうすればよいか（学習課題へ） 

（２時間目）（３時間目）ものの燃え方と空気
・ろうそくをビンの中に入れて、「燃え続けさせるにはどうしたらよいか。」
・底に穴を開けて、空気の通り道をつくる→空気が入れかわることが必要である。　

（４時間目）ものを燃やすはたらきがある気体
・酸素・窒素・二酸化炭素の中で燃やす
・「班ごとに３種類の気体すべての実験をすると配当時間内に終えるとができません」と書かれていて、班で分担
　（どの子にも３種類の気体の中で、ろうそくがどうなるか見せて実感させることが大切なので組みかえます）

（５時間目）空気のあるところとないところで、木や紙を熱してみよう。
・気体検知管の使い方・石灰水の使い方

（６時間目）（７時間目）物が燃えた後の空気
・ものが燃える前と後の空気の変化を石灰水や気体検知管で調べる。
　→ろうそくが燃えると、酸素の一部が使われて減り、二酸化炭素がふえる。
　（酸素を〇、二酸化炭素を●で表し、その数の変化で説明…粒子概念？）

（８時間目）「ふりかえろう」「学んだことを生かそう」を行う。
（化石燃料での「くらしと環境」も取り上げる）

３．学習指導計画

時限	課題	内容
1	0	窒素と二酸化炭素のそれぞれ二つの缶の重さを比べてみよう
2	1	下の図でびんにふたをしたらどうなるだろうか。その理由も考えよう
3	2	ふたをしたびんの中のろうそくを、もっと燃やし続けるにはどうしたらいいか。予想をもとに実験で確かめる
4
5	3	酸素・窒素・二酸化炭素という気体を教え、混合気体である空気についての知識を教える
6
7	4	ろうそくが燃える前と後の集気びんの中の空気は同じだろうか
8
9	5	学習のまとめをする。鉄（スチールウール）を燃やす

（１時間目）課題⓪

窒素と二酸化炭素のそれぞれ二つの缶の重さを比べてみよう。

持った感じで予想する
↓
電子天秤で比べる
↓
１リットル当たりの気体の重さが分かる
↓
気体にも重さがあり、気体の種類によって重さが違う 

（２時間目）課題①

下の図でびんにふたをしたらどうなるだろうか。その理由も考えよう

ある学級での予想（話し合いの前後で意見が変わります）
ア：燃え続ける。　０人⇒０人
イ：ほのおが小さくなり燃え続ける。　５人⇒６人
ウ：少しして消える。　19人⇒23人　　　　　　　
エ：すぐ消える。　５人⇒０人
自分①⇒討論⇒自分②⇒実験⇒まとめ

（３時間目）（４時間目）課題②

ふたをしたびんの中のろうそくを、もっと燃やし続けるにはどうしたらいいのだろうか。予想をもとに実験で確かめる。

①ふたを動かす。
②びんの大きさを変える。(小：150ｃｃ、中300ｃｃ、大600ｃｃ)
③びんに穴をあける
・自分の考え①⇒討論⇒自分の考え②⇒実験⇒結果⇒考察
・まとめ
びんの中の空気が多いほど長く燃える。
穴をあけると空気が入っていくから燃え続ける。
空気の量がもえる時間の長さに関係する。

（５時間目）（６時間目）課題③

酸素・窒素・二酸化炭素という気体を教え、混合気体である空気についての知識を教える。

・空気は、窒素約8割：７８％、酸素約2割：21％、二酸化炭素、その他１％の混合気体だと理解して、それぞれの気体の性質を調べる。
・水上置換で①酸素、②窒素、③二酸化炭素の中でろうそくが燃えるか実験する。
・まとめ：混合気体である空気の中の酸素が、ろうそくがもえるために必要だと分かる。　

（７時間目）（８時間目）課題④

ろうそくが燃える前と後の集気びんの中の空気は同じだろうか。

実験
石灰水と気体検知管で確かめる。
まとめ
燃焼により酸素が使われて減り、二酸化炭素が増えた。混合割合に変化が出てきたことがわかる。（酸欠の意味が分かる）

（９時間目）

学習のまとめをする。鉄（スチールウール）を燃やす。

⇒重さの変化も

★この指導計画の特徴は、
①気体にも重さがあることをはじめに実験で理解させる。
②課題①⇒課題②へ疑問をもとに進める。
③酸素は、燃えるのではなく燃やす働きがあることを理解させる。

４．授業の記録

（１時間目）気体の重さ

課題⓪気体には、重さがあるのだろうか
予想
①ある
②ない
③わからない
・意見を出し合い、二酸化炭素の気体をぎゅっとたくさん詰めた缶（Ａ：未使用）と、Ｂ：使い切った缶の重さを比べて確かめることにする。　　　　

・予想
手で持った感触から予想する（①Ａが重い。②Ｂが重い。③同じ）・・２名～３名前に出て比べさせる。
・実験
電子天秤ではかる。(未使用と使い切ったもの)
・結果
窒素は、１缶は５Ｌで６．２ｇの違い、１Ｌで１．２４ｇの重さがあった。
酸化炭素は、１缶は５Ｌで１０ｇの違い、１Ｌで２ｇの重さがあった（ほかの気体も調べてみた）
・考察
気体にも重さがあり、気体の種類によって重さは違う
・新たな疑問
空気ってなんだろう？重さがあるはず、空気っていう気体なんだろうか→次の課題へ

計算式では、下記のようになるので、ほぼ正確な数値と思います。
・窒素１Lの重さは、0℃（1気圧）　　　　
１モル→22.4L　　→１モルで28ｇ→28÷22.4＝1.25ｇ
電子天秤では、１．２４ｇ
・二酸化炭素１Lの重さは、0℃（1気圧）
１モル→22.4L　　→１モルで44g →44÷22.4＝1.96g
電子天秤では、２ｇ

（２時間目）ものの燃え方

課題①：下の図でびんにふたをしたらどうなるだろうか。その理由も考えよう。
予想①⇒討論⇒予想②⇒実験⇒結果⇒考察
予想
ア：燃え続ける。　　　　　　
イ：ほのおが小さくなり燃え続ける。
ウ：少しして消える。　　　
エ：すぐ消える。　　　　　　

【子どものノート】
Ａさん
予想：ウ
理由：
ふたをしたら、酸素がなくなって消えてしまうけど、もともとびんの中に酸素があるから、ほんの少しは燃える。
結果：ウ（１０から１３秒）
考察：
ふたにびんをしたら、炎がだんだん小さくなって、１０秒たつと消えました。炎がもえつづけるためには空気が必要です。

Ｂさん
予想（ウ）
ふたをすることで、空気がなくなるし、すぐには酸素がぬけないから少しは燃えるのではないかと思う。
結果：ウ

・しかし、何回もやると燃え続ける時間は短くなる。２回目は、中の空気を入れ替えるために一度水で満たしてからやる。
・「酸素・空気がなくなって消える」「酸素・空気が使われて少なくなって消える」など各自のノートをもとに班で発表し代表児童８人が発言。詳しい予想を聞いて、自分の予想に書き加える（→予想➁に書く）

・ここでは、空気の成分を学んでいないので、びんの中にあるものは「空気」として扱う。後の課題で酸素がなくなったのか、それとも使われて少なくなったのかが解決する。その時に振り返る。

・班の実験結果を黒板に書く。結果が他の班と大きく異なった時は、実験のやり方を振り返ることを話す。（科学の実験の再現性、授業での学び合い）

・まとめ：燃えるために空気が使われ、それがなくなった時に消えた。ものがもえるためには、空気が必要。(「外から空気が入ってこないから消える」との発言あり)

（３時間目）（４時間目）ものが燃え続ける条件（プラス１時間の年度も）

課題②：ふたをしたびんの中のろうそくを、より長く燃やし続けるにはどうしたらいいのだろうか。　
　（予想の発言をもとに実験で確かめる。）

【子どもの意見やノート】
課題②に出された意見
１、エアポンプで、外から空気を送りこむ。
２、びんに穴をあける。
３．消えそうになったらふたを少しずらす。
４．下に穴をあけ、ふたもすこしずらす。
５．大きなびんにする。
６．ほそいろうそくにする。
７．びんにスプレーで酸素を入れる。
８．ふたを少しずらす。
９・大きなびんにして、その中で植物を育てる。

話し合いの中で
２・４→びんに穴をあける方法（全員でやる）
５→びんの大きさを変える方法（全員でやる）
１・３・７・８→外から気体を送りこむ方法なので、８をまずやってみる。

〇消えそうになるとふたをずらして、「なんでこんなに？」と思うほど、大喜びで繰り返していました。
６→太さの違うろうそくで確かめ→演示実験
９→学習の終わりに他の天体への「移住計画」のアイデアの話をした

〇実験の前に
・線香の流れで空気の流れを見ることができると理解させる。　
・実験誤差の話をする。（びんのふたの仕方による誤差もある）
・２時間続きか、１時間で２回に分かるれるか、学級によって変える。

実験①　びんの大きさを変える
◇結果　小　４秒　　中　１０秒　　　大　１５秒

〇びんの中の空気が多いほど長く燃え続ける。穴をあけると空気が入っていくから燃え続ける。このことから、空気の量がもえる時間の長さに関係することがわかる。(空気が充分あると燃え続ける)

【実験をした後の子どものノート】
◇考察
びんの大きさを変えると、びんがおおきくなっていくほど、燃え続ける時間が長くなりました。大きいびんは、もともとびんの中にあった空気が多いので、長く燃え続け、小さいびんは、もともとびんの中にあった空気が少ないので、長く燃え続けない。

◇考察
小は７秒、中は１３秒、大は１７秒と小さいほうからだんだんと秒数が長くなりました。ということは、大きいびんのほうがびんの中の空気が多いので秒数が長くなるのだと思いました。だから、大きいびんだと燃え続けられるということもわかりました。でも、小から中の秒数は６秒なのに、中から大のびんの秒数は４秒なのが、ぎもんに思います。

実験②びんに穴をあけて、外から新鮮な空気を入れる。

【実験をした後の子どものノート】
◇考察
アは、上にも下にもあいていて、空気の通り道が出来ているので常に燃え続けます。あたたかい空気は、上に行くので、新しい空気が入ってきます。イは、ふたをしめているので、空気の通り道ができず、びんが大の時とほとんど同じで１７秒で消えました。イのびんの中は、満員電車状態で、新しい空気が入ってきません。つまり、もともと中にあった空気がなくなると消えます。（教師はノートに赤ペンで「？」を書きました。次の課題でこれが修正されるからです）

◇考察
ろうそくを長く燃え続けさせるには、下と上があいていることが必要だとわかった。また、空気が入るところと空気が出るところ、空気の流れが必要なことが分かった。次回も他のやり方で燃え続けることを見つけてみたいと思った。 ◇考察　びんアは空気の通り道があったから燃え続けていたが、びんイはふたがしめつけられているから空気の通り道がないから新鮮な空気が入らなかったから消えた。つまり、ふたがあいていないと空気の通り道がないから消えたということが考えられた。

（５時間目）（６時間目）空気とものの燃え方

課題④空気は、混合気体です。その中の割合は、窒素約8割：７８％、酸素約2割：21％、二酸化炭素、その他１％です。この中で、ものを燃やすはたらきをする気体はどれでしょう。

・水上置換で、①酸素、②窒素、③二酸化炭素の中でろうそくが燃えるか実験する。

・器具の取り扱いで安全に実験をすることの話をする。熱したびんは、あついのでやけどしないように、ふたの取り扱い、ぬれぞうきんの用意などに注意させる。

・５時間目・・・窒素の中ですぐに火が消えることに驚く。

・学校にある消火器を持って来て、泡で炎を包み、空気を遮断することで消火することに気付かせる。生活と結びつけた話を大切にしたい。

・気体の集め方は、水上置換などの図を示したプリントを配って正しく理解させる。

・空気中の気体の成分は、この後の人の体の呼吸で振り返って使うので、空気中の気体の割合を書いた用紙をつくり、残しておく。

・まとめ：混合気体である空気中の酸素が、ものが燃えるために必要だと分かる。

【実験をした後の子どものノート】
◇考察
まず、ちっ素にろうそくのほのおを入れてもすぐ消えた。次に酸素にろうそくのほのおを入れたらほのおは青く光って、高温でろうそくまでとかしてしまった。二酸化炭素に入れたらすぐ消えた。だから、二酸化炭素とちっ素はものをもやすはたらきがない。ものをもやすはたらきがあるのは酸素だとわかった。

〇この実験では、二酸化炭素とちっ素はものをもやすはたらきがないことがわかった。それに対して酸素１００パーセントで他の気体がないので、前の実験より長い時間もえていた。

 

（７時間目）（８時間目）ものの燃え方と空気の成分の変化

課題⑤：ろうそくが燃える前と後の集気びんの中の空気は同じだろうか。
実験
石灰水と気体検知管で確かめる。
まとめ
燃焼により酸素が使われて減り、二酸化炭素が増えた。混合割合に変化が出てきたことがわかる。（酸欠の意味が分かる）

・気体検知管を使うときの工夫 →酸素は比較的正確に測れるが、二酸化炭素は１～２％になる班も出てきた。ビンの開け閉めのやり方で班によって違いがでるので、５００ｍｌのペットボトルに穴をあけて底を切り抜く。穴をセロテープでふさぎ、その中でろうそくを燃やす。どの班もほぼ同じ結果になっていた。火が消えたら、すぐに検知管を差し込み測定する。気体検知管を30秒ほど中に入れておいた。費用の関係で班を２グループに分かれて２種類を分担して実験したこともある。集気びんが石灰で曇ったら、中に水を入れて食酢をたらして１日つけておくときれいになる（酸とアルカリの関係）

【気体検知管をびんの中に入れて、手で取ってを引く。30秒後に取り出したら、酸素は２１％→17％。】

【二酸化炭素は、どの班も３～４％になった】

【子どものノート】
結果　
Ａちっ素の中で燃やす　ちっ素の中では、ほとんど燃えず、いっしゅんで消えた。
Ｂ酸素の中で燃やす　酸素の中では、ろうがとけるほど、はげしく燃え続け、少し音を出していました。
Ｃ二酸化炭素の中では、燃え続ける時間がちっ素より短く、いっしゅんで消えました。
考察　
上の結果から、ものを燃やす働きをする気体は酸素だということがわかりました。ちっ素と二酸化炭素はほとんど燃えなくて、プツンと消えてしまいましたが、酸素は少し音を出して、とてもはげしく燃えました。燃えた後のびんの中の気体の割合はどのようになるのか？疑問が出てきました。

考察
酸素の中では、はげしく火が燃えています。おーっと、ろうそくがとけて消えました。なので、酸素は、酸素はものをもやす働きがあります。次は、ちっ素です。火はすぐに消えました。なので、ちっ素さんは、ものを燃やすはたらきがありません。次は二酸化炭素です。あー、すぐに消えてしまいました。ふたをしめる前に消えた。早い。早すぎる！　二酸化炭素はものをもやすはたらきはありませんでした。この結果から、ちっ素と二酸化炭素は、ものをもやすはたらきはなく、酸素はものをもやす働きがありました。

考察　
この実験結果から、ちっ素二酸化炭素にはものをもやす働きはなく、混合気体の中で酸素だけがものを燃やす働きがあることがわかりました。また、この実験からものが燃える条件に酸素が必要だとわかりました。けれど、一つ疑問があります。ロケットは、なぜ酸素がない宇宙でエンジンとなる火が燃えているのだろうか？→次時間に説明

考察　
空気の中でものを燃やす働きがある気体は酸素だということが分かった。家のコンロの上はかんきせんがあるのも、空気をいれかえないといけないからなんだとなっとくした。

（９）学習のまとめ　　　　　　

・鉄（スチールウール）を燃やす。⇒重さの変化も
・窒素の割合は変わらず、酸素と二酸化炭素の割合が変化したことを、板書の図のようにモデル図で確かめる。

・これによって、課題①の「火が消える時に酸素はどうなったか」の問いがここで分かるので、ノートを見て振り返り、ノートに加筆させる。二酸化炭素が３パーセント増えると火が消えることが分かり、この後の単元「人の体」での呼吸や、環境問題を扱う単元で、この実験結果が活用出来る。

・学校の消火器を持ってきて、泡で消化するのはなぜかと聞いてみました。「もえるものと酸素をくっつけないため」「燃えるためには酸素がいるから、酸素がふれないように」などと、意見が出されました。

・福島の原発事故で、はじめは水をかけたが、その後、窒素を大量に入れて水素爆発を防いだことも紹介しました。

・「宇宙ロケットは、酸素がない宇宙でなぜ飛べるのか」という疑問が、単元の学習の初めに出されたので、「調べてごらん」といったら、図書館で調べてきて発表した子どももいます。みんな納得しました。教師が、すぐ答えないのがいいなあと思いました。

【子どものノート】
　どの子も、考察を詳しく書いていました。
考察
酸素は、そのものを燃やすのを助ける働きがある。酸素自体がもえるのではない。ちっ素と二酸化炭素はものをもやすはたらきはないが、それを利用して、いろいろなことに活用できる。ものを燃やし終わった後の空気は、全体の量は変わらないが、酸素が減り、二酸化炭素が増え、酸素と二酸化炭素の量だけが変化した。物が燃えるのを防ぐには水をかけるのではなく、酸素を入れない、ということが大切になる。（消火器のしくみや原発事故での窒素挿入などの話を聞いた後で書いた考察です）

５．教材研究

（１）教材の工夫

〇酸素、二酸化炭素、窒素などの気体があり、それぞれに重さがあることを学んでから、混合気体である空気に入ると理解しやすい。物の燃焼は、物と酸素との化合（これは中学）。一つの事実が明らかになったら、次の新しい課題を見つけるような話し合いを大切にする。

〇スチールウールを集気びんの中で燃やす時は、中に少し水を入れる。入れないで燃やすと高温になりびんが割れてしまうこともある。

　〇写真にあるアルミ製のパットの中で燃やすときは、スチールウールをそのまま燃やす場合と、手で引っ張って中に十分空気が入るようにした時でどう違うか比べて観察する（教師の演示）。後者の場合、勢いよく燃えていく。その訳を問い、空気（その中の酸素）に多く触れるほどよく燃えることが分かる。

〇混合と化合の違いに簡単にふれておく。
化合　　A＋B＝C　となり、化学反応で違ったものになる。この化学反応の時に熱が出たりする（中学で学ぶ）
混合　　A＋B＝A＋Bとなり、混ざったけれど、混ぜる前の二つのものの性質は変わらない。JR構内のハニーズバー
のミックスジュースを例に挙げると、納得した。

〇気体検知管→ペットボトルに穴をあけてその中で実験する。ビニール袋より正確に測れる。
 【ペットボトルでの実験】

【底に穴のあいた集気びんでの実験】
学校にある市販のふたの取っ手は溶けることがあるので、木にアルミ箔を巻いて作ったふたを使った。

【スチールウールを燃やす】

（実験をするときは集気びんの中に少し水を入れておく）

アルミパットの上で直接燃やすと線香花火のように燃える。

（２）木炭をつくる（乾留実験）木ガスが発生するので屋外で

説明
木は、ほのおを出して燃え、真っ黒になります。 木が酸素と結びついてもえるのです。では、酸素がない状態で熱するとどうなるのでしょうか。試験管内に木（わりばし）を入れ、加熱してみましょう。これを乾留（かんりゅう）と言います。
結果
木を乾留すると木炭、木酢液、木ガスなどになります。空気（酸素）があると、これらのものは燃えてしまい、ほとんどは二酸化炭素と水になってしまいます。

科学クラブ　木炭をつくる【乾留実験】
ねらい
・木は、ほのおを出して燃え、真っ黒になります。 木が酸素と結びついてもえるのです。
・では、酸素がない状態で熱するとどうなるのでしょうか。試験管の中に木（わりばし）を入れ、加熱してみましょう。これを乾留（かんりゅう）と言います。

１、用意するもの
・試験管、試験管ばさみ、アルコールランプ、マッチ、燃えさし入れ（水を入れて）、パット、
・わりばし（１人で1本）、アルミホイル（わりばしをつつむため）、ぬれぞうきん、

２、やり方（先生が、一度やるのでよく見ておきます。）
①わりばしを5センチぐらいに切って、アルミ箔できっちりつつむ（２まわりぐらい）。かた方は閉じて、かた方は空けてお
く（そちらからガスが出る）。

②試験管の中にホイルでまいたわりばしを入れる（2本）。あいている方を上にする。アルコールランプで熱する。試験
管に顔を近づけないこと。

③試験管からけむりが出てきたらマッチに火をつけて近づけてみる。
アルコールが半分ぐらいになったら先生に言ってアルコールをほじゅうしてもらいます。熱いので冷やしてから作業します。

④けむりが出なくなったら火を止めて、試験管をパットに置く（さわるとやけどします）。けむりの色をよく見ておきます。

⑤試験管を試験管ばさみでもったまま、口を下に向けてわりばしを取り出す。冷えてからラップをはずす。

⑥これを繰り返す。

⑦この木炭は燃えます。また、鉛筆の様に字を書くこともできます。おみやげにしましょう。

注意
①試験管に顔を近づけない。
②火を止めた後、試験管は熱いので絶対にさわらないこと。パットの上に置きます
以上

〇結果は、最後に書かせる。

「木を乾留すると木炭、木酢液、木ガスなどになります。空気（酸素）があると、これらのものはもえてしまい、ほとんどは二酸化炭素と水になってしまいます。」