事前・事後調査およびr情報交換ボード」での統計の活用
八木 宣行 大阪市立阿倍野小学校〒545−0021大阪市阿倍野区阪南町2−17−21
TEL：06−6622−0526
FAX：06−6622−9041

1．はじめに大阪市小学校教育研究会理科部では、子どもの持っている見方や考え方を大切にして、子ども自らが目的意識を持って、知を創造していく過程を追究していくとともに、自然を愛する豊かな心情を培う学習の充実を目指して、「自らの自然認識の変容を通してよりょく生きるカを育てる理科学習」という研究テーマを設定し、平成15年からの2年間にわたって研究を行ってきた。研究テーマの「よりょく生きるカ」とは、①見通しを持った問題解決を展開するカ②自己責任感覚に基づく自己決定する
カ③得たものを生かすカ、生きてはたらくカ④自ら学習を振り返り、自分の学習をさらに充実・発展させるカと考え、そのカを育成するための具体的方策して、①自然認識の自覚・表現②自由討論の場の工夫③自己決定し、自ら問題解決を進める学習活動④情報交換ができる工夫⑤学習共同体としての集団育成⑥自己評価の工夫⑦豊かな直接体験の場の工夫⑧個に応じた学習の場の工夫を掲げ、研究を進めてきた。

今回の報告は、上記の理論の下で行った、子どもの理科学習に対する意識および単元で学習する事物・現象に対する自然認識を調べるための事前・事後調査や、5年生の「おもりをふったとき」の実践に焦点を当てたものである。

2．統計教育と理科
理科では、子どもたちに育てたい能力や態度の1つとして、観察・実験を行いながら科学的に調べる能力や態度の育成を目指している。そのためには、統計的手法を用い、様々なデータを正しく処理・分析し、自然界にある規則性を見出す活動をほとんどの単元の中で行っている。事物・現象の中から自ら問題を見出し、その解決を図っていく上で、統計的手法は欠かすことのできない有効な手段であるといえる。

3．事前・事後調査での統計の活用

統計的手法を用いるのは探究活動を行う子どもだけではなく、理科部では指導者も子どもの理科学習に対する意識を調べたり、単元で学習する事物・現象に対する子どもの自然認識を事前に把握したりするために統計的手法を用いている。それが事前調査である。

一1一

理科学習の前に理科の学習について

5年組

名前

5

1．理科の授業は楽しいですか．

楽しい

楽しいときが多い

楽しくないときが多い

1．

1｝

〔）

｛〕

（組

☆これはテストではありません

楽しくない

1

あなたはブランコにのったことがありますか？

ある・2．りさ子さんは、理科の授業が始まる前．∫楽しみだな．』r今日はどんなことをするのかわくわ
くするな．3と思っていました．あなたはりさ子さんのように、理科の授業が始まる繭、「楽しないブフンコにのって気がついたことや不．魁瞳におもったことなどがあれば書き志し土う．

みだな．」「今日はどんな二とをするのかわくわくするな．」と思ったことがありますか．

楽しい

楽しいときが多い｛（｝

委しく伝いときが多い）（

楽しくない）〔）

3．りさ子さんは、ベントボトルを使ってポーリングゲームをしているときに・ベントボトルのたおれ方を見て、ふしぎだなと思いました．あなたは、りさ子さんのように、理科の学習をしているとき．ふしぎだと理ったことがありますか．
楽しい

楽しいときが多い

楽しくないときが多いロ

あなたばどちらのブランコにのりたいですかワ

、

＼

楽しくない

B．くさりの短いブランコ

A．くさりの長いブランコ
｛｝

（｝

〔1（）
それはなぜですか？理由を書き主しょう．

4．りゅうたさんは、ふりこ時計のふりこの動きをみて．ふりこについて調べてみたいと思いました・あなたは、りゅうたさんのように、理科の学習をしているとき・調べてみたいことを自う｝カ、ら見つ

楽しい｛5ナたことオーありま寸カ・■

楽しいときが多い1（）

楽し（ないときが多い〔）

楽しくない

（｝

りさ子さんとりゅうたさんはインゲンマメを育てています・二人は朝、学校に来たらわすれずに水やりをしています。さらに、かんさつをして気づいたことを自分から進んでカードに書いています．あなたは．りさ子さんやりゅうたさんのように、理科学習をしているとき、自分から進んで．生き物のせわをしたり、かんさつしたりじっけんしたりすることがありますか．
楽しい

楽しいときが多い

楽しくないときが多い

3．

あなたはボウリングをしたことがありますか？

あるないボウリング場

美しくない

おもちゃのボウリング

ベフトポトルのボウリング

その地（〔〕

〔）

〔〕

（））

このような調査を行うことにより、指導者が子どもの自然認識の実態を把握するだけでなく、子ども自身が普段何気なく見理科の学習について（事後）

5年組

名前

1、「おもりが動くとき」の授業は楽しかったですか．

楽しい過ごしていた自然の事物・現象をふりかえ

楽しいときが多い

楽しくないときが多い

楽しくない

り、改めて自らの自然認識を自覚することにもつながる。

また単元終了後には、新たに導入した学習形態や指導計画が、子どもの理科学習に対する意識にどのような変化をもたらせたのか検証するために事前調査と同様の

｛2）

（〕

（）

〔1

あなたは、「おもりが動くとき」の授業が始まる前、「楽しみだな．」「今日はどんなことをするのかわくわくするな．』と思ったことがありましたか。

よくある（）

3．あなた」コニ、ときどきある（）

あまりない（ぜんぜんない）（）

rおもりが動くとき』の理科の学習をしているとき、ふしざだと思ったことがありましたか．

形式で事後調査を行っている。

よくある

ときどきあるあまりない（（（）〕）ぜんぜんない（）4．あなたは、rおもりが動くとき』の学習をしているとき、調べてみたいことを自分から見つけたことがありましたか、

よくある（ときどきある）〔）

あまりない（）5．あなたは、fおもりが動くとき」の学習をしているとき、自分から進んで、ぜんぜんない（）じっけんしたりすることがありましたか。

よくある（）

一2一

ときどきある｛）あまりない（）ぜんぜんない（）4．5年rおもりをふったとき」の実践
5年の単元「おもりをふったとき」は、物体の運動の変化とその要因を調べる活動を通して、条件制御など科学的な手法を、子どもが主体的に身につけることができることをねらいとしている。この単元の特徴は、子どもの興味・関心に基づく学習を保障するために「おもりが動くとき」の内容で、「おもりをふったとき」（ふりこの運動）と「おもりを当てたとき」（物体の衝突）のいずれかを選択して学習できるようになっていることである。

今回の実践では、この課題選択学習を実施した。どちらかの単元を子どもが選択して学習することができるよう、学習のはじめの段階で、ふりこ・衝突が見られる事象や学習内容を提示し、方向づけを行った後、「おもりをふったとき」では、ふりこが1往復する時間の変化を、「おもりをあてたとき」

では、おもりがものを動かすはたらきの変化を、予想・計画を立てて、条件制御しながら実験を進めていった。そして、実験から得たデータの整理に平均の考え方を用いたり、実験による誤差を考慮に入れてまとめをしたりする活動を行った。

10．指導計画〔全10時間｝

窩子
0

策2次

ねりひど

もの活動

おもりを振ったり．他のものに当てたりしたときの様子を観察する．
ふりこの振れ編・おもりの重さ・ふりこの長さなどを変えて．ふりこの様子

碑本
器畏①聰
裁基

あユなく選択B

おもりを当てたときについて満べてみたいな

0

ボウリングゲームでのピンの倒れ方を観察して、気がついたことをノート①に記入する．
重いポールの方が、よくビンが倒れた．
勢いをつけた方が．よくビンが優れた．
［自分が投げるポールの何を変化させると．ものを動かすカが大きくなるかに．意1
識をむけるようにする．〕
ポールが物を動か†働きが大きくなるのは、どんなときだろうかO

おもりが動くときのきまりについて、ふりこ「おもりをふったとき』か衝突「おもりを当てたとき」かどちらを学習するか通ぷ．
〔ふりこか衝突か選択するために、選択に必要な情韓を十分に与え．迷いのある子どもに対して、木人の意思を引き出せるような助言をする．〕

0O

選択A｛「おもりをふったとき」》
おもりをふったときについて調べてみたいな

0

ポールの重さの違いで．いくつピンが倒れるのか調べてみよう．
ポールの遼さの違いも調べてみよう，実験の条件をそろえる方法を考えよう．
レールの．ヒを転がすと、コースがずれないよ．
ボールのかわりに、おもりで調べれば正確な結果がでるよ．
坂道にすると、おもりの速さは同じにできる．

㈹

ポールが物を動かす働きを調べてみよう

1つのふりこを使い、おもウの動き方を鎮察して気づいたことをグルーブで誕
0 おもりの重さによって．物を動かす働きがどのように違うのか調べるための．そろえておく条件を話し合う．
おもりの大きさは同じにする．

し合う．
おもりは放した所にだいたい戻ってくるよ．
ふれる幅を大きくしても．往復する時間は憂わっていないみたいだ．
O おもりの重さ・ふりこの長さ．おもりの振れる幡のちがうふりこを観察して、振れ方や気がついた二とを理科ノートに足入する．
ふりこのおもりの重さによって、1往復する時間が違うみたいだ．
1
凝れ幅が大さいのは、動く踊躍が長いから1往復する時的は長くなるはずだ、［ふりこが1往復に要する時間に着目する．］レールの傾きは変えない．
おもりのスタート位置を変えない．
当てられるものを同じにする．
当てられるものの位置を変えない．
スタートするおもりに勢いをつけない．
O おもりの速さによって、物を動かす働きがどのように1違うのか謂べるための、そろえておく条件を諾し合う．

ふりこの振れ方はどうしてち瀞うのだろう
OO

ポール物を動かす働きは何に影響されるのか、調べる方法を話し合う．

罵

第2次

輸

ボウリングゲームを通して、おもりが物を動かす働きについて気づいたことをグループで話し合う．
0を嬢察する．
おもりの重さや速さを変えて、也のものに当ててみて．当てられたものの動きの様子を観察する．
O ふりこの振れ方や、当てられた物の動きを鴛察して、気づいたことをワークシ
2 ートに記入し、亮表する．
1往復する詩劇は、ふりこによってちがうようだ．
当てられたものの動く距塵は．いつも同じではないようだ．

Cおもりを当てたとき》

おもりの大きさや重さは同じにする．
当てられるものを同じにする．
当てられるものの位置をかえない．
スタートするおもりに勢いをつけない．

ふりこの振れ方の違いについて、考えたことを発表する．
ふりこはおもりを重くすると、1往復する時間が煩くなるのかな．

ふりこの長さが短いものは．1往復する時間が短くなるよ．
振れ幅を大きくしても、どうも速さは変わらないみたいだよ．
ふりこの振れ方の約束を決め、理科ノートに記入する．

［変える条件と同時に．統一すべき条件についても考えるよ
うにする．］O 調べる方法について話し合ったことをワークシートに記入する．
おもりの重さを恋えると、当てられた物の動く題躍はかわるのか調べてみよ

観①

1往復は、もとの場所に戻ってくることにしよう．
ふりこの長さは．糸の先からおもりの中心までの距躍ということにしよう、糸は必ずスタンド1ことめておこう．

う．
おもりの転がる遠さを変えると、当てられた物の動く距羅はかわるのか調べてみよう．
2

ふりこの振れ方を調べてみよう

自分たちで立てた計画にそって、当てられた物の動く圓離を調べよう［準備物の確認はもちろん、細かな操作の手順、グループ内での役割分担などの確認も行っておく．］

調べる方法について話し合ったことをワークシートに記入する．
おもりの重さを変えて、1往復する時間を計ってみようよ．

38・36・

一3一㈹胸絶［憂える条件と同時に、綾一すべき条件について考えられるようにする．］［おもりを放すときに勢いをつけない．周りに障害物がないか確認するなどの注意
1事項についても話し合う．］

0ト妊轡麟

また、指導計画め途中には、この学年の資質・能力として重視している要因の抽出や、条件制御の能力の育成をねらいとした発展的学習や補充的な学習についての工夫を導入した。「おもりをふったとき」及び「おもりを当てたとき」についての発展的な学習では、それぞれが選択しなかった内容について、物の運動に関係する要因を見つけ、物の動きと関係づけ、条件を制御しながら物の運動の規則性を見つけることができるようにすることをねらいとした。補充的な学習では、これまでに行ってきた実験を再度見直し、その要因と物の運動について整理し、それぞれが関連づけられるように実験を繰り返すことで、その要因を意識し、条件を制御しながらの実験によって、物の運動の規則性を理解できるようにすることをねらいとした。

O

おもりが他の物を動か0

調べてきた実験をもう親②

1◎ふりこが1瀟司のは、速さや重さに関係があはおもりの重さや振れ幅でるなく．糸の長さに関係してい

51

﹁1一2︶

おもりが他の物を動かす

1◎

麺鋤

1

補充的な学習nn

ふりこを振ったときの動@きは何に関係するのだろう@か︵本時1一2︸︹本ろうか時発展的な学習調べてきた実験をもう一@度繰り返し見直そう←

一度繰り返し見直そう

2

すのは何に関係するのだ

補充的な学習紛観①

O

亮展的な学習甲補充的な学習》

0問題を選択し、解決する．

囎鵬科①

課題を選択し．解決する．

発展的な学習2

第3次《発展的な学習・補充的な学習｝▼◎@q

ふりこが1往復ずる時間

はおもりの重さや振れ幅でなく、糸の長さに関係してい 1雁牒認

ｵるう

［課題の選択については、これまでの学習の評価をもとに適切に選択できるよ［問題の選択については・これまでの学習の評価をもとに適切に選択できるようににする］

ｷる］

一4一㎜胸㈹胸観③楓④⑳胸

第3次

5．「情報交換ボード」での統計の活用

しかし、課題を自らで選択する学習形態では、自分たちが選択した課題ごとに、個人やグループなどで学習を進めていくため、自分の考えを友だちの考えと比較し、自分の自然認識をより明確に自覚することができるような情報交流の場を設定する必要がある。そのため理科部では「情報交換ボード」というものを活用している。「情報交換ボード」とは、自分の考えや友だちの考えをみんなに伝えたり、いろいろな考えの違いを一目で比較したりできるようにした掲示板のことである。「情報交換ボード」には、子どもが気づいたことや考えたことなどを記入したカードを掲示したりして、子どもは学習中いつでも「情報交換ボード」を活用することができ、情報発信・収集にとても有効である。しかし、従来の取り組みの中で、記入するカードの内容が他のグループに伝わりにくかったり、実験・観察に時間を要したためにカードに十分な内容を記入できなかったりするなど、グループ間で活用の仕方に差が生じることなどがあり、改善を図っていく必要があった。そこで、今回は透明なビニルケースを使って、子どもたちの理科ノートをそのまま掲示することにした。理科ノートには、子どもたちが実験から得られたデータを統計的手法で処理したものが記入できるようになっており、データやデータをまとめた表をそのまま掲示した方が、「情報交換ボード」がさらに活発に情報交換の場で活用されると考えた。

理科ノート【ふりこ〕

5年組〔）臥予諏

理科ノート（しょうとつ｝5年

白億置@
霊験方法

菶梶y隔不一ドで釣立の鷺輝「一一r「下田隔問11回目

@

1つ5ヤ紺

喪験万岳

バ「秒〕

3回目

1腹腎

一 ﾛ

自律慶①②③④bぶやき！

O鴨鵯ボードで杓章の遭線

r三囲置蟹論わかったこと…轟E己三三L」

@＿」

一＿＿」

叝嵭塔{ードを使って．他のグループの轄皇と比かく

わかったこと一書感想

一書懸想@ヒ@〔つ子やき］
P蹴り

1．．

□精ロポードを使って＋他のグループの諸県と1土かく□罫験のっぽの甚犀

結集

珪

E

2回目｝甑

予想

①⑦③④

ロコロ匿のつ巨の硅厘結果岨（@靹舳①②③④

一5一鵜崖①②③④

6．研究のまとめと今後の課題
理科ノートを直接掲示し、データやデータをまとめた表を情報交換の場で活用したことにより、従来の実践と比較して「情報交換ボード」の活用が活発化した。子どもの様子を見ていると、子どもたちが「情報交換ボード」の内容で特に注目していたのは、他のグループの理科ノートに記入された実験データであった。自分たちのグループの実験データと他のグループとの違いから自分たちのグループの実験方法についての検証を行ったり、違いの要因を探究しようしたりする子どももいた。今回の実験では課題ごとに同じ実験装置を使ってはいるが、条件制御をしっかりと行った上で実験を行う必要があった。条件制御の仕方については「実験のっぽ」という掲示板を作成し活用させるようにしたが、1つの実験の中で多くの条件を統一したり制御したりする必要があったので、実験データや表にはそのことができているかどうかはっきりと現れていた。今回の単元では統計処理を行った数値による比較が、実験活動だけでなく情報交流の場でも非常に有効だということがわかった。

r情報交換ボ｝ド」のあり方や活用の仕方については、今後もさらに工夫を重ねていく必要があるが、統計処理したデータを掲示することは、非常に重要であると思われる。また、今回実践した発展的な学習・補充的な学習の定義や持ち方については、理科部として今後も継続して検討していく課題となっている。

一6一