【小5理科】流れる水のはたらきを図解で総まとめ—しん食・運ぱん・たい積と川の様子・災害｜武蔵野個別指導塾

曲がった川の内側と外側、上流と下流の石を図で比べ、水量を変える実験の読み取りも練習できます。しん食・運ぱん・たい積を観察の言葉につなげ、大雨による川の変化までたどりましょう。

よくあるのは、理科室の実験台の脇で、土の斜面に水を流したあとの様子を見ながら、「下に砂が集まったのは、しん食だったかな」と手が止まる場面です。溝ができたことも、砂が動いたことも見えています。それでも、観察した変化を言葉にする段階で、似た用語が混ざってしまいます。

この単元は、名前を覚えるだけではつながりが見えにくい単元です。「もとあった場所から土がけずられた」「けずられた土が水と一緒に動いた」「動いてきた土が積もった」と、土や石のゆくえを追うと、同じ流れの中にいくつかのはたらきがあるとわかります。

お子さまと確かめるときは、先に用語を尋ねるより、図のどこがどう変わったかを指してもらうとよいでしょう。その説明に名前を付けていけば、曲がった川の岸や、上流と下流の石の違いも理由とともに説明できます。大雨で水が増えたときに、ふだんの川の様子だけでは判断できない理由にも目を向けていきます。

この単元で身につけること

• しん食・運ぱん・たい積を区別します。土があった場所、移動している途中、たどり着いた場所に注目し、観察した変化と用語を結び付けます。
• 水の流れる速さとはたらきの関係を考えます。速い流れでは土地をけずったり土や石を運んだりするはたらきが大きくなり、流れが遅くなると運ばれていた物が積もりやすくなります。
• 曲がった川の内側と外側を読み取ります。紙の右左で決めず、曲がりの形を見てから、流れや岸の様子を比べます。
• 上流・中流・下流の石を比べます。石の大きさと角の様子を分けて観察し、運ばれる間の変化とつなげます。
• 実験では変える条件を決めます。水の量の影響を調べるなら、土地の傾きや土の状態などをそろえて結果を比べます。
• 大雨のときの川の変化を説明します。水の量が増えることを、土地の変化や災害を防ぐ工夫と結び付けます。

小4で学ぶ雨水の流れと地面へのしみこみでは、水が高い所から低い所へ流れることを確かめました。小5では、その流れによって土地そのものがどう変わるかまで考えを広げます。

基本の考え方

土や石を追うと、はたらきが区別できます

流れる水が土地をけずるはたらきを「しん食」といいます。土の斜面に水を流し、はじめにはなかった溝ができたときは、溝の部分の土がけずられたことに注目します。水が通っただけでなく、もとの土地の形が変わったことが手がかりです。岸がくずれて川の幅が広がることも、しん食による変化として考えられます。

流れる水が土や石を運ぶはたらきを「運ぱん」といいます。土の粒が水と一緒に流れたり、小石が川底を転がったりする様子がこれに当たります。土が水の中に見えにくくなっても、土そのものが消えたわけではありません。にごった水には、細かい土の粒などが混じって運ばれていることがあります。

運ばれてきた土や石が積もるはたらきを「たい積」といいます。流れが遅くなった所では、それまで運ばれていた物が積もりやすくなります。水の出口の先に砂が広がって残ったなら、そこではたい積が起こったと考えます。「積もった」という結果だけでなく、上の方から運ばれてきた物だとつなげて説明することが大切です。

図1のように、土がけずられた場所、土が動く途中、土が積もった場所を順に追ってみましょう。矢印は水や土が進む向きを表しています。土の斜面で起こる変化を、はたらきごとに分けて示した模式図です。

図1は、はたらきが必ず別々の場所だけで起こるという意味ではありません。同じ川の中で、岸をけずりながら土を運び、流れの弱い部分に砂を積もらせることもあります。「上流はしん食だけ、下流はたい積だけ」と区切るのではなく、どのはたらきが目立っているかを読むようにします。

また、動かされる物にも違いがあります。大きな石と細かい砂が、どんな流れでも同じように動くわけではありません。実験結果を比べるときは、水だけでなく、土や石の種類や大きさもそろっているかに目を向けます。

流れの速さと、曲がりの形を結び付けます

ほかの条件が同じなら、速い流れでは、土地をけずるはたらきや土や石を運ぶはたらきが大きくなります。反対に、流れが遅くなると、それまで運ばれていた土や石が積もりやすくなります。水の速さを、土や石を動かす様子と一緒に考えるのが出発点です。

曲がった川では、一般に外側の方が流れが速く、岸がけずられやすくなります。内側の方は流れが遅く、砂や小石が積もりやすくなります。そのため、外側では岸が急になり、内側では砂や小石が広がった岸が見られることがあります。これは川の曲がりを読み取る基本ですが、実際の川では川底の形や護岸などにも影響されます。

内側と外側は、川全体の右岸・左岸という分け方とは違います。曲がりの中心に近い方が内側、遠い方が外側です。次の曲がりでは、図の右側が内側になったり、左側が内側になったりします。まず川がどちらへ曲がっているかを確かめ、そのあとで速さや土地の変化を考えましょう。

「外側の方が速い」という言葉を知っていても、図で外側を指せなければ問題には使えません。曲がりを指でなぞり、曲がりの中心がある側に印を付けると、内側と外側を取り違えにくくなります。岸がけずられた跡などの観察結果が示されていれば、それも合わせて判断します。

上流から下流へ、石と土地の様子が変わります

上流は川の流れのもとに近い方、下流は河口に近い方です。上流の山の中では土地の傾きが大きい所が多く、川幅がせまく、大きくて角のある石が見られます。中流、下流へ進むと、一般に土地の傾きはゆるやかになり、川幅が広がります。下流では小さな石や砂、さらに細かい土が見られやすくなります。

石は運ばれる間に、ほかの石や川底とぶつかったり、こすれたりします。そのため、角が取れて丸みを帯び、小さくなっていきます。ただし、上流の石がすべて大きい、下流の石がすべて丸いと決め付けることはできません。小石や砂は上流にもあります。写真や観察記録では、集まった石全体にどのような傾向があるかを見ます。

下流に細かい物が多いことには、小さな粒が運ばれ続けやすいことも関係しています。すべての大きな石が、河口までに同じ大きさの砂へ変わるわけではありません。石の変化と、どの大きさの物がその場所まで運ばれるかを、分けて考えると説明がていねいになります。

大雨が降って川の水が増えると、水の流れが速くなり、しん食や運ぱんのはたらきが大きくなることがあります。土地が大きくけずられたり、多くの土や石が運ばれたりして、川や周囲の土地の様子が変わります。水が岸や堤防をこえて流れ出るなど、災害につながる場合もあります。自分がいる場所の雨だけでなく、上流に降った雨が川の水を増やすことも忘れないようにします。

例題で解き方を確かめる

例題1　観察した変化に名前を付けましょう

土の斜面に水を流したところ、Aでは水の通り道に溝ができ、Bでは土の粒が水と一緒に動き、Cでは下の平らな所に砂が積もりました。A・B・Cに当てはまる、流れる水のはたらきをそれぞれ答えましょう。

1. まず、変化を表す言葉を拾います。Aの「溝ができた」、Bの「動いた」、Cの「積もった」に注目すると、場所の名前に頼らずに考えられるためです。
2. 次に、土がどうなったかを言い換えます。Aはもとの場所から土がけずられ、Bは土が運ばれ、Cは運ばれた砂が残って積もったと考えます。用語の意味に戻すための手順です。
3. 最後に、それぞれに用語を当てはめます。けずるのがしん食、運ぶのが運ぱん、積もるのがたい積なので、この順に対応させます。

答え：Aはしん食、Bは運ぱん、Cはたい積です。

もし「Aは水が流れた」とだけ答えていたら、間違った現象を見ているとは限りません。流れる前と後で土の表面がどう変わったかを、もう一度尋ねます。用語を言わせる前に、溝の中にあった土のゆくえを説明できるかを確かめましょう。

例題2　曲がった川の内側と外側を読みましょう

図2は、曲がった川を上から見た模式図です。水は上側の入口から右へ進み、曲がって下側の出口へ向かいます。AとBのどちらで岸がけずられやすく、どちらで砂や小石が積もりやすいでしょうか。流れの速さも使って説明しましょう。

1. 曲がりの中心の位置を確かめます。図2では中心の印に近いAが内側、遠いBが外側です。紙の左右だけで判断すると、川の向きが変わった問題で取り違えるため、形から読みます。
2. 内側と外側を流れの速さに結び付けます。一般にAの内側は流れが遅く、Bの外側は流れが速いので、場所とはたらきの間に速さを入れて考えます。
3. 速さとはたらきを結び付けます。Bでは土地をけずるはたらきが大きく、Aでは運ばれてきた砂や小石が積もりやすいと説明します。現象と理由の両方を答えるためです。

答え：Bは外側で流れが速く岸がけずられやすく、Aは内側で流れが遅く砂や小石が積もりやすいです。

「Bは外側だから」と書けたら、そのあとに流れの速さを補ってみます。位置だけでなく、流れる水のはたらきまでつながった説明になります。なお、図の矢印は流れの向きを表しており、長さで速さの差を示しているものではありません。

例題3　水の量だけを変える実験を選びましょう

同じ時間に流す水の量と、土のけずられ方の関係を調べます。実験アでは水を200 mL、実験イでは400 mL使い、どちらも20 秒間で一定の割合で流します。土の種類・しめり方・しめ固め方、斜面の形と傾き、流す位置をそろえました。実験ウは水を400 mL、時間を20 秒間にして、斜面の傾きも大きくしました。どの組を比べるとよいでしょうか。また、その組では水の量が何倍になっていますか。

1. 調べたい条件を確かめます。今回は同じ時間に流す水の量なので、水の量だけが違う組を探します。土地の傾きまで変えると、結果の原因を分けられないためです。
2. アとイの条件を照らし合わせます。時間も土も斜面もそろっており、水の量だけが違います。アとウでは傾きも変わっているため、この目的に合う比較にはなりません。
3. 水の量の関係を計算します。400÷200＝2なので、イはアの2倍です。同じ時間をそろえた意味を確かめるなら、アは200÷20＝10で1 秒あたり10 mL、イは400÷20＝20で1 秒あたり20 mLと比べられます。

答え：アとイを比べます。同じ20 秒間に流す水の量は、イがアの2倍です。

この計算から「水の速さも2倍」「けずれる土の量も2倍」とは言えません。水を流す量の比と、流れの速さや土地の変化の比は別です。けずられ方は実際の観察結果を比べて判断します。水が流れたあとの斜面を続けて使うと、すでに溝がある状態になるので、はじめの土の状態をそろえ直す必要もあります。

例題4　大雨の前後の記録から説明しましょう

同じ場所で撮られた川の写真を比べると、大雨のあとは水が高い位置まで達し、岸の一部がけずられていました。別の場所では、新しく砂や小石が積もった様子も記録されていました。この変化を、水の量と流れる水のはたらきを使って説明しましょう。写真は学習用の記録を使い、大雨の川へ確かめに行くものではありません。

1. 直接読み取れることを整理します。水の位置が高いこと、岸がけずられたこと、砂や小石が積もったことを分けます。見えた事実と、その理由を混ぜないためです。
2. 岸の変化を説明します。雨で川の水が増え、しん食や運ぱんのはたらきが大きくなったと考えます。けずられた場所だけで説明を終えず、土のゆくえへつなげます。
3. 積もった場所も説明します。運ばれた土や石が、流れが遅くなった所などにたい積したと考えます。川全体で一連の変化が起こったことを表すためです。

答え：大雨で水の量が増えてしん食や運ぱんのはたらきが大きくなり、運ばれた土や石が流れの遅くなった所などにたい積したと考えられます。

水面が高い写真だけで、速さがどれだけ変わったかを数値で決めることはできません。記録から読み取れる事実と、学習した決まりを使った説明を分けると、必要以上に言い切らずに答えられます。

つまずきやすいところと直し方

誤り1　積もった場所を、しん食と書いてしまいます

誤った書き方：「砂が積もったので、しん食が起こりました」。どこが違うかというと、しん食は土地がけずられることです。砂が集まった場所では、運ばれてきた物が積もるたい積に注目します。水が土に関係する変化を起こした、という大きなくくりだけでは区別できません。

正しい書き方：「運ばれてきた砂が積もったので、たい積が起こりました」。直すときは、土がなくなった場所と増えた場所を別々に指します。けずられた場所から砂のたどった道を追うと、運ぱんも間に入ることが確かめられます。

誤り2　川の右側はいつも外側だと考えます

誤った書き方：「右側は流れが速いので、岸がけずられます」。どこが違うかというと、速さを考える手がかりは紙の右左ではなく、曲がりの内側と外側だからです。図2では右寄りに外側がありますが、図の向きを変えても、内側と外側の関係は保たれます。

正しい書き方：「曲がりの外側は内側より流れが速く、岸がけずられやすくなります」。図を回してから、同じ岸を指せるか試してみましょう。位置を表す言葉だけを覚えていたのか、曲がりの形まで読めていたのかが確かめられます。

誤り3　下流の石は、水にとけて丸くなると書きます

誤った書き方：「石は水にとけて、下流ほど丸くなります」。どこが違うかというと、この単元で説明する主な変化は、石が運ばれる間にぶつかったり、こすれたりして角が取れることです。石が小さくなったという見た目だけから、とけたと決めることはできません。

正しい書き方：「石は運ばれる間にぶつかったり、こすれたりして、小さく丸みのある形になります」。図3のように、上流・中流・下流で見られやすい石の様子を比べ、大きさと丸みを別々に説明すると整理できます。

図3は、場所による典型的な違いを示した模式図で、実物の縮尺をそろえた測定図ではありません。また、左の石が必ず右の石そのものになるという意味でもありません。同じ川でも支流から石が加わり、場所によって石の種類が違うことがあります。観察では石を1個だけ選んで決めず、いくつかを比べて共通する傾向を見ます。

練習問題

練習1　はたらきを答えましょう

土の斜面に水を流すと、Pでは岸がけずられ、Qでは小石が水の流れに沿って動き、Rでは出口の先に砂が積もりました。P・Q・Rのはたらきの名前を、それぞれ答えましょう。「土や石がどうなったか」を言い換えてから用語を選びます。

練習2　説明の空いている所を補いましょう

曲がった川の外側について、「内側より流れが（ア）ため、土地を（イ）はたらきが大きくなり、岸がけずられやすい」と説明します。ア・イに合う言葉を答えましょう。また、内側で砂や小石が積もりやすいのはなぜか、短く説明しましょう。

練習3　実験の条件と数を確かめましょう

同じ土と同じ傾きの斜面を使い、どちらも30 秒間で一定の割合で水を流しました。甲は300 mL、乙は600 mLです。乙の水の量は甲の何倍ですか。また、この数の関係だけで「乙の溝の深さは甲の2倍になる」と言えるでしょうか。理由も答えましょう。

練習4　石の変化と観察の判断を説明しましょう

上流と下流の石の写真を比べると、下流の石には小さく丸みのあるものが多く見られました。この理由を、「運ばれる間に」という言葉に続けて説明しましょう。また、大雨の直後に川辺へ新しい石を拾いに行こうという案について、学習用の写真を使う方法に変える理由を答えましょう。

答えと解説

練習1の答え：Pはしん食、Qは運ぱん、Rはたい積です。場所の高さや入口からの順番だけでなく、けずる・運ぶ・積もるという変化に対応させます。

練習2の答え：アは「速い」、イは「けずる」です。内側では流れが遅く、運ばれてきた砂や小石が積もりやすくなるためです。外側と内側の説明は、それぞれ速さを間に入れるとつながります。

練習3の答え：600÷300＝2で、乙は甲の2倍です。溝の深さが2倍になるとは言えません。比べた数は同じ時間に流す水の量であり、深さは観察や測定によって確かめる必要があるからです。1 秒あたりでは甲が300÷30＝10で10 mL、乙が600÷30＝20で20 mLとなり、水の量の比較は時間をそろえてできています。

練習4の答え：運ばれる間に、石どうしや川底とぶつかったり、こすれたりして、角が取れ小さくなるためです。大雨の直後は水が増え、岸の様子も変わって危険があるため、川辺に近づかず、学習用の写真で比べます。石の違いを調べる目的は、実際の川へ出かけなくても確かめられます。

次の単元へのつながりと家庭での確かめ方

流れる水が運んだ砂や細かい土が積もることは、小6の「土地のつくりと変化」につながります。地層を学ぶときには、どこから運ばれ、どこに積もったのかという見方が役立ちます。また、水の量の実験で条件をそろえる考え方は、ほかの理科実験でも使えます。

家庭では、保護者がそばで一緒に、それぞれ5 分を目安に次の確かめ方を試せます。まず、紙に曲がった川を描き、中心に近い岸と遠い岸を指します。紙を回しても同じ岸を外側として選べるか確かめ、その岸で起こりやすい変化まで話します。描いた向きに頼らず、形を読む練習になります。

もう1つは、教科書の川の写真を使い、「見えたこと」と「理由」を紙の左右に分けて書く方法です。左に「角のある石が多い」、右に「まだ長い距離を運ばれていないことなどが考えられる」と書きます。写真だけでは言えないことは無理に足さず、別の写真と比べて説明を整えましょう。

防災の学習では、堤防は川の水が周囲へあふれるのを防ぐため、護岸は岸がけずられるのを防ぐための工夫として区別します。ダムには大雨の水を一時的にため、下流へ流す量を調節する役割を持つものがあります。ただし、こうした施設があることと、どんな大雨でも災害が起こらないことは同じではありません。災害への備えは、川の水の量が変わることを前提に考えます。

個別指導で用語が混ざる場合には、しん食の定義を繰り返す前に、土の量が減った場所と増えた場所を見分けるところまで戻ります。条件の比較で止まる場合には、実験の表で違う項目に印を付け、水以外の条件まで変わっていないかを一緒に確かめます。

まとめ

「しん食」と答えられたあとに、どこがけずられ、その土がどこへ行ったのかをたずねてみてください。土の動きを図に沿ってたどれると、単語が川の変化を説明する言葉に変わります。写真や記録の読み取りでも、見えたことを根拠にして考える姿勢が育ちます。

答えが合っているかだけで終わらず、曲がりの形や石の角に、その答えを支える手がかりを探しましょう。川の様子を説明する根拠は、けずられた岸と、運ばれて積もった土や石に残っています。