肢体不自由のある生徒の「科学する心」の涵養～科学的に探究する「卒業研究」を目指して～

千葉県立桜が丘特別支援学校
茂原 伸也

目次

はじめに・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１
主題設定の理由・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１
科学的に探究する「卒業研究」を目指して・・・・・・・・・・・・・・・２
１．なぜ卒業研究が深まらないのか
２．卒業研究に必要な「３つの力」の育成方法
３．「３つの力」を育む指導計画「３つの力」の育成の様子・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・４
１．「思考する力」を育む
２．「表現する力」を育む
３．「実験する力」を育む

卒業研究・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10
１．研究テーマの選定
２．実験の計画
３．実験の様子
４．実験の結果
５．考察
６．研究の振り返り
７．生徒の感想
８．その後おわりに・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・21

はじめに
本校は、四肢や体幹に何らかの障害を有する子どもたちが学ぶ肢体不自由特別支援学校である。障害の程度に応じて複数の教育課程を編成し、児童生徒一人ひとりに合わせたきめ細やかな指導や支援に取り組んでいる。
筆者は、小中高等学校に準ずる教育課程の中学部で理科を担当している。生徒の多くが、姿勢の保持や筆記の困難さ、視覚認知の特性、経験不足からくる概念形成の難しさなどの様々な学習上の困難を抱えている。それでも懸命に学習に励む彼らに対し、理科の学習で得られる「感動」を余すことなく伝え、一人ひとりの「科学する心」を育んでいくことが、将来に向けた自己の確立につながると信じ、日々実践に取り組んでいる。

主題設定の理由
本研究の対象は、平成２５年度に中学部に入学した４人の生徒である。４人とも普通小学校を卒業して本校に入学し、学級は彼らだけで編成された。彼らもまた、先に述べたような様々な学習上の困難を抱え、学習内容の理解や定着がうまく図れない様子が見受けられた。
さらには、障害によって将来に対する希望を見いだせず、「学習する意味」を感じることすら難しい生徒も少なくなかった。
そんな彼らに、理科の不思議さや楽しさ、そして素晴らしさを一つでも多く伝えたいと思い、「わかる理科」「楽しい理科」を目指した実践を重ねてきた。その結果、少しずつではあるが、学習に対する理解の向上や意欲の高まりを実感できるようになってきていた。
そうして迎えた３年目。例年、３年生には中学部卒業の直前に、「卒業研究」と称した探究活動を課すようにしている。３年間の集大成ともいえる本活動に取り組む生徒たちの姿から、「科学する心」がどのように育まれたかを省察したいと考えている。
しかし、過去に実施した卒業研究は、研究とは名ばかりで、インターネットなどから興味のある実験を見つけてまねるだけの「科学的に検証や考察した」とは言い難いものがほとんどであった。４人の生徒もこれまでと同様の結果になることが容易に想像でき、卒業研究に関する取り組みの抜本的な見直しの必要性を強く感じていた。

1科学的に探究する「卒業研究」を目指して
1．なぜ卒業研究が深まらないのか
卒業研究のような探究活動が深まらない理由として、実施期間（約１ヶ月）が短いことや身体の動きの制限による観察・実験の難しさなどが挙げられた。しかし、最大の要因は、普段の授業において、生徒の探究心およびそれを満たすための能力を育成するような実践がなされていないことだと考えられた。「理解させたい」「楽しませたい」といった思いが先行し、常に教師が生徒を誘導していく授業が常態化していたのである。
生徒の主体的かつ科学的な探究活動の実施には、科学的な思考や表現、そして、観察や実験の技能といった能力や資質を要する。よって、「思考する力」「表現する力」「実験する力」といった「３つの力」を「卒業研究に必要な力」と定義し、卒業研究を行うまでの普段の授業において、重点的かつ計画的に育成していくことを決めた。
卒業研究に必要な「３つの力」

２．卒業研究に必要な「３つの力」の育成方法(1)「思考する力」を育むために思考には、「表層」「中層」「深層」といった３つの階層があると捉え、各階層に応じた適切な手立てや工夫を講じて、生徒の思考をより深めていきたいと考えた。
体験的な活動によって「実感」させ、ICT を活用して確実な「理解」を促す。そうして形成された科学的概念が覆るような現象によって、「なぜ？」「どうして？」と課題解決への意欲を高め、多様な「想像」を掻き立てていく。こうした「思考の深化」が、各生徒の「思考する力」の向上につながることを期待した。

「思考の深化」の概略図

2

(2)「表現する力」を育むために肢体不自由のある生徒は、表現することを経験する機会が不足しがちであり、そのため表現することを苦手とする場合が少なくない。それならば、説明や討論などの表現活動を充実させ、「表現に関する成功体験」を確実に積ませていくことが重要だと考えた。
そのために、表現活動を「収集」「構成」「発表」の３つの段階に細分化して各段階に適切な「方策」を講じ、生徒たちの「表現しようとす「表現しようとする意欲」を高めるための方策る意欲」の向上を目指していく。
(3)「実験する力」を育むために本校の生徒が実験を実施することは決して容易なことではない。しかし、卒業研究の中心となるのは「実験」であり、実験なくして理科の研究は成り立たない。そして、実験の技能を養うことができるのは、普段の授業だけである。
したがって、生徒同士が協力して実験を遂行する「協働する活動」、様々な現象や事象に興味を抱いて主体的に追求する「調べる活動」、そして、実験方法を計画したり改善したりする「工夫する活動」の充実を図っていく。

「実験の技能」を高めるための３つの活動

３．「３つの力」を育む指導計画
基本的にはどの単元（授業）においても、３つの力すべての育成を目指していく。だが、単元の内容を鑑み、以下の３つの単元では育成する力を焦点化した実践に取り組む。
単科学技術
運動とエネルギー

元
月

５

思考する力

化学変化と人間とイオン

地球と宇宙と人間

４

自然生命の連続性６７９10表現する力

31112１

２

実験する力

卒業研究

３

「３つの力」の育成の様子
１．「思考する力」を育む（単元「運動とエネルギー」 ４～６月実施）(1) 体験的な活動から「実感」する
肢体不自由のある生徒は、身体の動きに困難があることから、様々な体験をすることが不足しがちである。よって、生徒の生活経験の程度などを把握した上で、自分の手で触れたり、実際の場面を見たり、具体物を操作したりする「体験的な活動」を充実させることが重要だと考えた。そして、そのような活動を通して感じたことを「実感メモ」として記録に残すことで、科学的な現象や法則に対する理解の向上につながっていくことを期待した。

本単元における様々な「体験的な活動」と「実感メモ」

4

(2) ＩＣＴの活用によって「理解」する
本単元では、図表やグラフ、連続写真などの視覚的な資料が教科書に多く掲載されている。しかし、脳性疾患による視覚認知障害を併せ持つ生徒にとって、これらの資料を読み取ることは容易なことではない。
そこで、申請すれば無料で使用することのできる「デイジー教科書」を利用して、資料を見やすい大きさに拡大したり、音声デイジー教科書の利用（上）、合力の作図（下）による自動読み上げ機能を活用したりした。また、デイジー教科書使用時のスクリーンショットと文書処理ソフトの作図機能とを併用することで、図やグラフの強調したい部分を目立たせたり、合力や分力を求める作図を容易に行わせたりすることもできた。
(3)「なぜ？」「どうして？」という疑問から「想像」する
慣性の法則の学習後に右のような課題を与えると、生徒全員が「風船は“右”に傾く」と予想した。だが、実際に箱を動かすと、風船は箱が動く向きと同じ“左”に傾く。生徒たちは驚きながらも多様な「想像」を交錯させ、今回の現象の真理に近づくことができた。

ある生徒の「想像」が他の生徒の「想像」によって変容していった

5

２．
「表現する力」を育む（単元「生命の連続性」 ７～９月実施）(1) 表現したい内容を「収集」する～観察・実験の実施～

表現するには「表現しようと思う内容や事柄」が必要であり、理科では観察・実験の結果や考察がその大きな部分を占めることになる。だが、前傾姿勢の保持や微細な操作、スケッチなどを必要とする顕微鏡観察に対して、生徒たちは強い苦手意識を持っていた。
そこで、顕微鏡にスマートフォンを接続して顕微鏡操作を容易にし、一般に難しいとされる体細胞分裂の観察を行った。写真や動画が撮影できるだけでなく、顕微鏡画面を複数で確認できることから、顕微鏡の操作が苦手な生徒を他の生徒が手伝ったり、生徒同士で観察結果を比較し合ったりする活動を促すことができた。
ウニの受精の観察では、顕微鏡にタブレット端末を接続し、見えづらい精子や受精膜を確認しやすくした。また、インターネットによる顕微鏡画面のライブ配信も行い、時間的に難しかった受精
スマホやタブレットを顕微鏡に接続後の継続観察を可能にした。

(2) 伝わりやすく「構成」する～学習記録の作成～

EverNote や OneNote などのデジタルノートアプリを利用し、観察ごとに「デジタルポートフォリオ（DPP）」を作成させた。観察で撮影した多くの写真の中から重要なものを選んで適切な文章を考えるといった「思考的な活動」の充実を図ることができた。また、画面を一目見ただけで、これまでの学習の「振り返り」ができるようにもなった。
観察で撮影した動画に対しては、解説文を吹き込む「ナレーション活動」を行った。
「結果を正しく説明できているか」「相手にしっかりと伝わるか」など、表現の内容や方法について精査しながら取り組んだ。
6

ＤＰＰ（上）、ナレーション活動（下）(3) 段階的に「発表」する～表現する場の創出～

普段は教師が作成している「理科室新聞」（学習内容をまとめた掲示物）を生徒たちだけで作成させることにした。完成した新聞を掲示すると、「これが細胞？すごい！」（小学部の児童）、「花粉管って、何？」（他教科の教師）といった声が沸き上がった。そこで、質疑応答の時間を設け、これまで「理科室新聞」による校内での発表の学習内容を発表する機会をつくった。
Skype で顕微鏡の映像と生徒による音声解説を校外へ送信できるようにし、他の特別支援学校との交流授業を実施した。相手校の生徒に観察結果を詳しく説明するなど、多数の生徒による観察結果の共有や考察といった「やりとり」を促すことができた。
交流のある中学校にナレーションを吹き込んだ動Skype を利用した他校との交流授業

画を送信し、授業で教材として利用してもらった。
動画を見た中学校の生徒から、「すごい、とても感
動した！」「ウニの発生の過程がよくわかった！」といった感想を聞くことができた。それを本校の生徒たちに伝えると、「僕たちのやったことが役に立ったみたい！」「がんばってよかった！」と達成感
動画を鑑賞する中学校の生徒や自己有用感を感じる様子が見られた。

本校はユネスコスクールに加盟しており、世界中の学校と交流を行っている。そこで、英語科と協力して前述したナレーション入りの動画を英訳し、外国の多くの学校で鑑賞してもらった。すると、いくつかの学校からお礼のメッセージが届き、なかでも顕微鏡が配備されていない学校からは、感謝の気持ちがいっぱいに記されたメッセージが届いた。

英語の授業でナレーション動画を英訳する様子とその動画の一部

7

３．「実験する力」を育む（単元「地球と宇宙」 １２～２月実施）(1)「協働する活動」
これまでに行ってきた観察や実験は、生徒の実態差を考慮し、「個別実験」の形で実施することが多かった。しかし、本単元の直後に行う卒業研究では、１つの実験を４人で協力して進めていくことになる。そこで、本単元で実施する様々な天体の観測活動において、「協働して実験を行う経験」を積ませておきたいと考えた。
長時間に及ぶ太陽の動きの観測では、２組のチームをつくり、チーム内で役割分担したり、チームごとに交代したりして観測できるようにした。星の観測では、タブレットによる観測シミュレーションを行い、東西南北の４つの方角を４人で分担して観測し、その結果を１つのアクリル半球に記録して共有できるようにした。また、これらの観測で見いだした天体の動きが「地球の自転」によるものであることを確認するモデル実験でも、ビデオカメラやホワイトボードを４人で協力して動かし、天体太陽の動きの観測の「見かけの動き」を正確に再現することができた。

４人で協働した実験（左から、観測シミュレーション、観測結果の共有、見かけの動きの再現実験）(2)「工夫する活動」
卒業研究では、テーマに即した実験を自ら計画して行う。そのためには、おおまかな実験の内容だけでなく、実験で使用する装置の考案やうまくいかない場合の改善策といった「実験上の工夫」を生み出す力が求められる。そこで、本単元で行う天体に関するいくつかの再現実験について、計画の段階から生徒たちに委ねることにした。
「南中高度」が地球上の気温と関連があることを確認する実験では、太陽の代わりとなる白熱電球と南中高度を測定するための黒板用の大きな分度器を組み合わせた装置を考案した。また、地表に見立てた土の上昇温度を正確に測定できるように、以前に使用したことの8ある「放射温度計」で複数の箇所を測定する工夫も考え出した。
砂の上に鉄球を落として擬似的な月面のクレーターをつくる実験では、「ビー玉と土」や「ゴルフボールと食塩」などの様々な組み合わせを試し、本物のクレーターに最も近づく組み合わせが「片栗粉とピンポン球」であることを突き止めた。
金星が満ち欠けする仕組みを説明する実験では、電球（太陽）の明かりに照らされたテニスボール（金星）をスマートフォン（地球）で撮影する実験方法を考案した。さらに、スマートフォンの映像を大型モニターに映し出し、３つの天体モデルの位置による金星の満ち欠けや見かけの大きさの変化を明瞭に表すアイデアも実験に取り入れることができた。

工夫して実施した実験（左から、太陽照射実験、クレーターの再現実験、金星の満ち欠け説明モデル）(3)「調べる活動」
卒業研究とこれまでの学習との大きな違いは、「自ら課題を設定する」ことにある。生徒
自らがテーマを決めて主体的に事物や現象について深く追求していく活動を目指し、本単元終了後に「さらに詳しく調べたい内容は何か」について、生徒たちだけで考えさせることにした。４人は議論を重ね、多くの生徒が興味を抱いた「太陽系の惑星」について、その特徴を調べたり、各惑星の大きさや間隔を比較したりすることを決めた。
生徒たちは、９つの惑星を分担して調べ、「名前の由来」や「発見の歴史」といった調査内容を互いに報告し合った。また、直径２メートルのバルーンスクリーンを太陽としたときの各惑星の大きさに相当するものを校内中から探してきたり、廊下を使って正しい縮尺となる位置に各惑星のモデルを配置したりすることもできた。

主体的な調査活動（左から、惑星の調査内容の報告、惑星の大きさの比較、惑星間の距離の比較）

9

卒業研究
１．研究テーマの選定(1) 研究テーマの候補
高等部入試が終わった２月上旬、いよいよ卒業研究が始まった。まずやるべきことは、研究テーマを決めることである。毎日、生徒それぞれが候補となる研究テーマを２つずつ提案していき、集まったテーマの中から全員が納得するものを研究テーマに選ぶことにした。
生徒たちは休み時間や放課後を使って考えたり、家族に何か良いアイデアがないかと尋ねたりして、少しでも良いテーマを提案しようとした。そうして１週間ほどかけて取り組んだ結果、約４０もの研究テーマの候補が集まった。

テーマの候補が記載されたワークシート

生徒が考えた研究テーマの候補
・気圧が低い容器内で植物を育てると？
・野菜の電気抵抗を調べる実験

・いろんな水溶液を結晶化するには？

・酸っぱい飲み物はマグネシウムを溶かすのか？

・静電気をよりよく集めるにはどうすればよいか？
・ジャガイモが芽を出しやすい環境と条件・効率の良い磁石の配置とは？

・柑橘系の果物による汚れの落ち具合

・重ね履きの仕方による靴下の保温性の検証

・位置エネルギーと運動エネルギーの変換実験
・中身がこぼれにくい袋の開け方とは？

・大きな音を出せる手作り太鼓
・電解質と非電解質の混合による通電確認・「つまようじ鉄砲」の作成と破壊力の検証
・黒板の「キー」を鳴らさない方法

・よく飛ぶ紙飛行機の作り方

・どんな強風でも耐えられる傘の構造とは？

・裏写りしにくいマジックペンの作成
・「真空砲」の作成と検証

・大きい音のベルを作るには？

・少量でも接着力を高める「のり」の塗り方・汚れを綺麗に落とせる布の材質とは何か？

・いろんな飲み物での過冷却実験

・洗濯バサミの効率的な使い方とは？

・室内水耕栽培による水と栄養の関係

・作用反作用によって進む台車の速度測定

・氷を早く溶かすには（長持ちさせるには）？
・太陽光による水の温度上昇測定実験
・よく消せる消しゴムの作成

・一番おいしく感じるパスタの硬さ

・マンガン電池とアルカリ電池の比較

・たこ足コンセントの危険性の調査

・ペットボトルの中身を早く出す方法
・ひもの結び方による強度テスト

・ティッシュは何 kg まで耐えられるか？
・滞空時間の長くなる紙ヘリコプターの作り方

・効率の良い扇風機の羽根の形状とは？

・なぜトライアングルは三角形なのか？

・お天気雨が降りやすい条件は何か？

・校内の土壌にはどんな微生物がいるか？

10

(2) 研究テーマの決定
４０にも及ぶテーマ候補の１つ１つについて、提案する生徒に研究の概要をプレゼンさせ、その内容を吟味しながら候補を絞り込んでいくことにした。
「残りの期間で終了するか」「４人だけでできるか」「他にやった人がいないか」などを選考の基準としたが、最も重視したことは「実験でどのような結果が研究テーマを決める話し合い出るか」であった。実験結果が数値などの「量」で表される場合はその変化や違いは明確であるが、「質」で表される場合には評価の「基準」が必要となる。そして、設定した基準が適切でなければ、その研究の信頼性は低くなってしまうことを説明した。そのことを理解した生徒たちは、「この研究の『～どうなるか？』は曖昧だよね」、「この結果の違いってはっきりわかるの？」といった意見を交わしつつ、話し合いを繰り返した。
こうした議論の末、研究テーマは「ティッシュの研究」（ティッシュはどれだけの引っぱる力に耐えられるか？）と「磁石の研究」（磁石の数や置き方によって紙を押さえる力は変化するか？）の２つに絞られた。それぞれの研究を生徒２人ずつが強く推し、話し合いは平行線となったため、２チームに分かれて２つの研究を同時に進めていくことが決まった。

２．実験の計画(1) 実験内容の共有
各研究で行う実験をチームごとに計画させると、それぞれの実験に共通する部分が多く見られた。そこで、計画の進捗状況などを互いに発表させ、実験の詳しい手順や装置の仕組みなどを２チーム間で共有できるようにした。その結果、様々なアイデアを互いのチームが参考にし、どちらのチームの実験もよりよい内容へと改善していった。

計画中の実験内容（左：ティッシュの研究で行う実験、右：磁石の研究で行う実験）

11

(2) 実験内容の決定
各研究で行う実験の内容は、最終的に以下のように決まった。
「ティッシュの研究」で行う実験（ティッシュの実験）①ティッシュの両端を引っ張ったとき、折り目に沿う方向と垂直な方向とでは、どちらが耐えられるか？
② ティッシュをねじって紐状にすると、耐えられる力の大きさは変化するか？
③ ねじったティッシュをさらに数本ねじり合わせると、耐えられる力の大きさは変化するか？

実験で使用するティッシュの形状「磁石の研究」で行う実験（磁石の実験）① 磁石の数を１～１０個と増やしていくと、紙を押さえる力の大きさは変化するか？
② 磁石の配置を下の組み合わせで比較したとき、紙を押さえる力が大きいのはどれか？
③ 紙の種類（コピー用紙、画用紙、厚紙）によって、②の結果に違いは見られるか？

横一列中

横一列上

横一列下

縦一列端

縦一列中央

斜めバラバラ密集

ジグザグ

実験②で比較する磁石の配置（枠内の配置同士を比較する）

12

(3) 実験装置の作製
生徒たちは、自ら考案した実験装置の作製に必要な材料についても、自分たちだけで揃えることを決めた。近所の 100 円ショップで購入してきたり、自宅にあったものを持参したりするなどして、チーム内で協力しながら材料を集めることができた。
作製においても、上肢の動きに制限がある生徒を他の生徒が手伝ったり、力が必要な作業が難しい生徒が細かな作業を率先して行ったり、完成した装置を何度も試して改善点をチーム内で話し合ったりする様子が見られた。

実験装置を作製する様子

こうして、「ティッシュの実験」で使用する実験装置（おもりとなるビー玉を増やしてティッシュが破れたときの重さを計測）と、「磁石の実験」で使用する実験装置（おもりとなる米粒を増やして磁石が押さえている紙が動いたときの重さを計測）作製した実験装置（左：ティッシュの実験、右：磁石の実験）が、それぞれ完成した。

３．実験の様子(1) ティッシュの実験
この実験の重要な部分である「ティッシュが破れる瞬間」の判断は、それほど難しくはなかった。よって、２人の生徒は実験を順調に進め、１つ目の実験結果から、「ティッシュの折り目に沿う方向は、折り目に対して垂直な方向よりも、倍以上の引っ張る力に耐えられる」ことを見いだした。
しかし、ティッシュが耐えられる力は予想以上の大きさであり、さらに、次の実験で使用する「ねじったティッシュ」は、その倍以上の力にも耐えることができた。そして遂に、テ13ィッシュが破れる前に装置の一部であるクリップや容器が壊れ、実験の続行が不可能となってしまった。
２人の生徒はひどく落ち込む様子を見せたが、すぐに装置の修理に取りかかった。しかし、ティッシュは数 kgの重さに耐えられるため、根本的につくりの異なる大掛かりな装置が必要であった。したがって、装置を一から考えて作り直すか、それともこの研究自体をあきらめるかの選択に迫られることとなった。
２人は、一日中話し合い、迷いに迷って答えを出した。

ティッシュの実験の様子

その答えとは、「研究をあきらめる」であった。予想した答えと違うことに私は驚き、即座に理由を尋ねた。
「僕たちが迷っている間も隣で忙しそうに実験をする２人を見て、手伝うべきだと思った」と、２人は答えた。
私は彼らの決断を尊重し、静かに見守ることにした。すでに３月に入り、卒業まで残り２週間という時期のことであった。

(2) 磁石の実験
この実験の成否は、磁石で押さえた紙が動き出す瞬間を正確に読み取れるかどうかに懸かっていた。しかし、その「動き出す瞬間」の判断が極めて難しく、実験結果には毎回大きな誤差が生じていた。よって、試行回数を増やして大幅に平均値から外れた結果を除く必要があり、多くの手間と時間を費やしていた。
そのような中で、ティッシュの実験に取り組んでいた２人が合流し、４人全員で磁石の実験に取り組めるようになった。２チームで同じ実験を行えるようになったことで試行回数が倍増し、磁石の配置や紙の種類を変える実験を次々とこなしていくことができた。

開始当初の様子（１チームのみ）

４人（２チーム）で磁石の実験を行う様子

14

４．実験の結果
実験終了後は、実験結果の平均値を電卓で計算して求めたり、パソコンの表計算ソフトを使って整理したりする作業を行った。学校だけでは時間が足りずに、自宅に持ち帰って夜遅くまで作業をした生徒もいた。それでも生徒たちは研究の成功を信じて懸命に作業を続け、実験結果をまとめ上げることができた。

実験結果を整理する生徒「磁石の数を変える実験」の結果「磁石の配置と紙の種類を変える実験」の結果①最初から磁石の実験を行っていたチーム

15

②途中から磁石の実験を行ったチーム

16

５．考察
(1) 「磁石の数を変える実験」の考察
実験結果から、「磁石を増やしていくと紙を押さえる力は大きくなる」ことは明らかであった。
だが、生徒たちはそれ以上の関係性や規則性について、なかなか見いだせずにいた。
しかし、ある生徒の「これまでの実験でやったみたいに、グラフを作れば何かわかるかも？」と実験結果から考察を導こうとする様子

いった発言を機に状況は一変した。４人は手分けしてグラフを作成し、そのグラフ（「実験の結果」の項に掲載）から、「磁石の個数」と「紙を押さえる力の大きさ」には「比例のような関係」が成り立ちそうなことに気付いた。そして、話し合って次のように結論づけた。

(2) 「磁石の配置と紙の種類を変える実験」の考察
最初から研究を行っていたチームは、実験結果から、次のような考察を導き出した。

紙の種類を画用紙や厚紙に変更した実験
でも、コピー用紙と同様の結果が得られたことから、２人はその考察内容に強い自信を持った。そして、もう一方のチームに対し、自らの考察内容を堂々と説明した。
考察内容を発表する様子

17ところが、途中から研究を行ったチームの考察は、まったく異なるものであった。「縦一列なら端よりも中央に並べる方が紙を押さえる力が大きい」という部分は先のチームと同じであったものの、それ以外はまったく逆の内容を示していた。そして、彼らもまた、紙の種類を変えた実験でも同様の結果だったことから、その内容には強い確信を抱いていた。

したがって、両チームの考察内容に共通する部分はほぼ見られず、「磁石の配置」と「紙を押さえる力」との間に、統一したきまりや法則、規則性といったものを見いだすことはできなかった。

６．研究の振り返り(1)２チームで実験を行ったことは間違いだったのか
共通の法則やきまりを見いだせないことに、４人は大きく落胆した。そして、相手チームの実験のやり方や実験結果の正確さについて、互いに疑うといった険悪な雰囲気が次第に漂うようになっていった。
そんなとき、「落ち込んだり、相手のせいにしたりしてもしょうがないよ。どうしてこんな結果になったかをみんなで考えようよ」と１人の生徒が言った。発言した生徒は、誰かに意見したり、クラスをまとめたりするような生徒ではなかった。しかし、今回の研究を一番真剣に、熱心に、そして楽しそうに取り組み、「高等部でもこんな風にみんなで何かやりたいな」と嬉しそうに話していた生徒であった。
彼の発言に気付かされたことがあったのか、「もし、１つのチームだけの実験結果による考察を大々的に発表していたらと思うと…」、「そもそも４人でやらなかったら、この研究はきっと終わらなかったよね」と他の生徒も同調し始めた。そして、２つのチームで実験を行ったことは、研究全体の信頼性や妥当性の向上に寄与したことを全員が再確認し、「なぜ実験結果がこれほど異なってしまったのか」について話し合うことになった。
18

(2)なぜ結果が大きく異なったのか
実験結果が２チーム間で大きく異なった原因を探るために、各チームの実験のやり方に差異がないかを全員で考えた。
「実験で使用した磁石は同じものだし…」、「紙もホワイトボードも同じものだよね」、「おもりを入れる容器も一緒…」と共通する部分の確認はすぐにできたが、肝心の異なる部分がすぐには見つからなかった。
しばらくして、実験装置の作製を率先して行った生徒が、「紙をはさむクリップ（おもりを入れる容器とつながっている）の位置って毎回同じだったっけ？」とつぶやいた。それに続き、「クリップの位置が変わると、紙を引っ張る力の向きも微妙に変わってくるよね？」、「あと、おもりの米粒が容器の中で偏ってしまうと、容器が大きく傾くよ！」といった意見が相次いだ。つまり、実験装置自体は同じであるが、細かな実験のやり方についての共通理解ができていなかったのである。
「誰がどうやっても正しい結果が出る装置を作る必要があったんだ…」、「もっと４人で話し合っておけば…」などと、生徒たちは後悔の言葉を次々と口にした。そんな彼らの表情からは達成感などは微塵も感じられず、ただ徒労感だけが滲み出ていた。
こうして、約１ヶ月に及んだ「卒業研究」は幕を閉じた。卒業式を２日後に控え、まだ厳しい寒さが残る日のことであった。

７．生徒の感想卒業式の前日に、今回の研究や３年間の理科の学習の振り返りとして、生徒たちに感想文を書いてもらった。その中の１つを紹介する。
研究の中では、「テーマ決め」が一番大変でした。学校で考えても何も思いつかなかったり、家で２つテーマを考えるだけなのに６時間もかかったりしていました。しかも、時間をかけて考えたテーマを発表しても、なかなか採用されませんでした。最終的に、「ティシュはどのぐらいの重さに耐えられるか」と「磁石はどの位置が一番強くなるか」というテーマが選ばれました。○○君と同じチームになって、１つ目の実験をしましたが、ティシュが想像以上の重さに耐えられたので、実験の続行が不可能になりました。そのときは心が折れました。でも、気持ちを切り替えてもう一つのテーマの実験をしました。自分たちで工夫して実験道具をそろえ、何とか最後までできました。
19しかし、考察の結果はあまり意味の無いものでした。２つのチームの実験のやり方を同じにしなかったことが原因でした。やり方が少しでも違うと、実験結果にこんなに大きな差がでることを初めて知りました。でも、◯◯くんから「１つのチームの結果だけだと、間違った法則を導いていたかもしれない。いくつものチームに分かれて実験して良かった」や、先生から「すごい科学者でも失敗ばかりである。失敗は次に活かせばいい」ということを聞かされました。だから、高等部に行っても、今回の実験の続きをやってみたいと思いました。
３年間の理科の授業ではたくさん笑いました。時には、叱られながら実験をしたこともありました。いろんな事があった中で気付いた事があります。それは、「一人ではできない実験でも、友達と協力をすればできる。でも、しっかり話し合って慎重に行わないと、実験は失敗してしまう」ということです。３年間の理科で学んだことを忘れないようにしっかりと心の中にしまい、高等部でも頑張りたいと思います。

８．その後
今回の取り組みは失敗だったのだろうか。彼らが卒業してから数日間、自問自答を繰り返した。
「事前にきちんと指導しておけば…」、「もっと私が手伝っていたら…」などの自責の念が波のように押し寄せた。
「科学する心を育みたい」「理科の感動を伝えたい」などと大言を吐いたものの、残ったものは大して意味のない実験結果と綺麗な言葉でまとめられた感想文だけである。この感想文すら、本心かどうかはわからない。自分の無力さを痛感し、しばらくは何もやる気が起こらなかった。
厳しい寒さも終わりを告げ、校庭が綺麗な桜色に覆われる頃、４人の生徒は高等部に入学し、新しい生活を歩み始めた。私も例年のように、新しい生徒たちを迎え、再び理科の授業に没頭し始めなければならなかった。しかし、先の実践が未だに私の中で消化できず、何を目的に、どのような思いで理科を教えていいのか定まらずにいた。
そんな日々が１ヶ月ほど続き、あれだけ満開に咲き誇っていた桜の花がすべて舞い散り、強い日差しが教室を照らし始めたある日の放課後。理科室を覗くと、１人の生徒が何か作業をしていた。あの４人の生徒のうちの１人であった。
20

「何してるの？」「磁石の実験をもう一度やってみようと思って…」「え、もう一度やるのか？」「なんか、あのままだと悔しくて…」「そうか…。一人？」「今日は一人です。でも、明日は○○くんと□□くんが一緒にやるって」「そうか…。△△は？」「△△くんは、石ころの研究やってみたいから今度理科室に行くって言ってましたよ」「石ころ？」「僕もよくわかりません」「そうか…」

おわりに３年間の理科の学習を通して、私は生徒たちに何を伝えることができたのか。それを知るために、必死に今回の実践に取り組んだ。しかし、それはきっと、はっきりと形あるものではなく、生徒一人ひとりの中に「思い」として存在するのだろう。
そうした「科学の芽」とも言える「思い」を大切に育んでいけるように、これからも生徒たちと一緒に理科を学び、共に成長し、そして、より多くの感動を分かち合っていきたい。

21