科学読み物教材の開発
法政大学中学高等学校
川島 健治
１

はじめに

将来大人になった時、科学の新聞記事や本を読み、本校は法政大学の附属校で、約 9 割の学生が法政非専門家として環境問題や自然災害などの自然現象大学へ進学する。法政大学の理系学部に進む人数はに対する自分の判断を持つことができると考える。

高校 1 学年 240 名中 20 名程度と約 1 割程度となる。本校の理科教育の特徴は、文系学部進学者・理２

生徒の実情と研究動機

系学部進学者問わずすべての生徒が「市民として必どんなに多くの生徒が楽しいといってくれる実験要な科学リテラシーの獲得」を目指している。そのであっても、物理に興味を持っていない生徒もいるため、文系理系のコース選択性をとらない。文系理のが実情で、自分では実験を行わずただ見ているだ

系問わず、すべての生徒に物理 4 単位、化学 4 単けの生徒もいる。そのような物理に興味のない生徒

位、生物 4 単位、地学 1 単位を必修にしている。地をいかに興味がわかせられるかを考えて、授業を作学の単位数は少ないが、物理、化学、生物の中で地っていく必要性を日々感じている。

学の内容も扱っている。例えば、物理では太陽系を含めた宇宙を学ぶことになっている。

すべての生徒に科学の基礎を理解し、科学の楽しさを感じてもらいたいのであるが、まだまだ「すべ本校では、すべての生徒が、環境問題や地震などて」の生徒が科学を良く理解し、楽しさを感じてもの自然災害などが起こる世界で、自然災害や環境問らえていなのが実情である。すべての生徒が楽しさ

題、科学的知識が必要とされる事柄にたいして、非を感じもらうには、多様な実践が必要だと感じてい専門家として判断できるだけの科学リテラシーを身る。

につける必要があると考え、すべての生徒が物理・化学・生物・地学を学ぶようなカリキュラムになっている。

３

読み物を利用した実践

夏休みや冬休みの長期休みに「ハッブル

宇宙を私は、科学リテラシーを身につけるために、学校広げた男」家正則著(岩波ジュニア新書)や、「ぼくら教育だけでは不十分であり、自分自身で科学を学ぶはガリレオ」板倉聖宣著（岩波現代文庫）など「科習慣を身につけてほしいと考えている。具体的に学読み物」を課題本にした感想文を宿題にした。実は、大人になっても科学の新聞記事や本を読むこと験をただ見ているだけの生徒でも、「面白かった」ができる能力・習慣である。そのために、「本を読と言ってくれることもあり、「科学読み物」をうまんで内容が理解できるだけの基礎的な科学概念の獲く利用すれば生徒も科学が楽しく理解できて、科学得」と「本を読もうとする科学への興味関心」の 2が好きになってくれるのではないかと考えた。まつが必要になってくる。

た、科学の本を読む習慣も身につけてくれるのでは

この 2 つを身につけるために、私は学校の科学教育の中で、すべての生徒が、科学の基礎を理解し、ないかと考えた。
中高生向けの良質な科学読み物もあるが、対象年科学の楽しさを感じてほしいと思っている。科学を齢が低いものが多く、中高生向けの読み物は少な

良く理解し、科学を楽しいと感じてくれることが、く、生徒の実情にあってないものも多い。授業内容

ともあまりかけ離れていると生徒の興味もわかな中心に授業を組んでいるので、生徒がどんな反応をい。また、本として市販されているので、ページ数したか記録し、その記録から読み物をつくるのであも多く、読書に慣れていなかったり、本が好きでなる。具体的には、ファシリテーター役の科学を良くかったりと、敬遠される可能性もある。

理解した「博士」と実験を一緒にする「ちえ」「け

生徒の実情にあっており、授業の内容ともあまりんじ」の 3 人の会話形式の読み物をつくる。
「博離れておらず、かつ読みやすいよう分量が短い読み士」はもちろん授業における教師であり、登場人物物が必要になってくる。の「ちえ」と「けんじ」は私の授業を受けた生徒にそこで、ないのだったら私自身で作るしかないと対応する。私が言ったことに対して生徒がどのよう考え、自分の授業に合う形の科学読み物を作成しな反応をするかを実際の授業で確認し、その生徒のた。作成したものを生徒に配り、評判を聞くと「大反応を物語では登場人物の「ちえ」と「けんじ」に変わかりやすかった」と多くの生徒に言われ、さら発言させている。このように、会話形式の読み物をに 1 年間をとおして定期的に発行していると、「早作れば、授業を記録するだけで簡単に読み物が作れく先生が作った読み物ください」と言われたりもする。つまり、物語を読むように授業の流れを楽しめる。余談になるが、「この読み物先生が作っているるように心がけるだけで、後は授業の文字おこしをのですか？」と疑いの目を向けられ、「授業もこのすれば簡単に物語がつくれるのである。ただし、説読み物のようにやってください」と続けられると冷明中心の授業をしていては、生徒の反応がわからや汗がでる。

ず、どこでつまずいているか分からないので、わか研究目的：読み物を使って、すべての生徒に、科学の基礎をよく理解し、科学の楽しさを感じてもらう。

り易い読み物は作れない。わかり易く楽しい授業をすることが、わかり易い楽しい科学読み物の作成につながるのである。このような対話調の読み物を作った科学者としてガリレオ・ガリレイ（1564－1642）が有名である。ガリレオはガリレオの思想を語る人物、アリストテレスの自然観を持つ人物、市民による対話調の読み物を作成した。
（文献 1）

具体的な内容・方法：
教員が生徒の実情や授業内容に合わせて、わかりやすく楽しい科学読み物を作成する。

(２)

具体的な授業の方法

元東北大学の教育心理学者の細谷純氏は、子どもの頭は真っ白なキャンパスではなく、すでに生活す４

科学読み物の作成についてる中で自分なりの誤ルールを形成していると述べ、誤ルールをくつがえす必要性を主張している。

(１) 教員によるわかりやすく楽しい科学読
み物の作成方法
科学読み物の作り方はとても簡単で、誰でも作れる方法がある。それは、自分の授業の記録をそのまま読み物に変えてしまう方法である。生徒の議論を誤ルールの例たちはこの考え、討論する授業を目指している。
」

・「あざやかな花びらをもっているものが、花であ(文献 4)で書いている。

る」
・「体重計の上で、姿勢をかえると、体重が変化す

正しい自然観の獲得するめに、誤ルールを打ち破る必要がある。

る」
・「さとうが水に溶けて見えなくなれば重さもなく

私は故玉田泰太郎氏(元東京都小学校教員)が仮説なる」

実験授業から学び発展させた「到達目標・課題方式授・「物体に同じ向きと大きさの力が加わり続けれ業」と呼ばれる授業スタイルで授業を行っている。玉ば、物体は等速運動する」

田泰太郎氏は「初歩的であっても、自然科学の基礎的・「赤道の上でも、夜昼の長さが同じなのは、春分な事実、概念・法則を、科学の方法にしたがって、子と秋分の日だけだ」

どもたちが集団のちからで獲得する」（文献 5）と表・「夏に暑いのは、太陽と地球との距離が小さいか現している。次に玉田氏の授業スタイルを紹介する。

らだ」
・「空気には重さがない」「空気には軽さがある」

具体的な授業の流れ・「モノを手からはなして落とすと、重いほど速く１

課題をだす。

落ちる」(文献 2)

２

自分の考えを書かせ、教員が生徒の考えを板書し、人数を確認する。

故板倉聖宣氏(元国立教育研究所)は、誤ルールを

３

生徒の考えを発表させる。

くつがえすために、課題を出し、みんなで議論し、４議論になる時は議論をし、もう一度議論した実験を行い、誤ルールを修正していくことが正しい

後、人の意見を聞いてどう思うかを書かせ自然観を身につけるために必要であると主張している。

る。板倉聖宣氏は課題を出し、議論をし、実験を行

５

再度、課題の解答に対する人数を確認する。

うという仮説実験授業という授業スタイルを提唱し

６

課題を実験で確認し、実験して分かったことている。
（文献 3）
この誤ルールが存在するという考えは、物理が発展してきた歴史を見ると明らかである。

を書かせる。
６

実験をして分かったことを発表する。

７

最後に課題に関して補足をする。

上條隆志氏(東京都立小石川中等教育学校)は「量子論や相対論、ニュートン力学、物理の重要な理論４の生徒同士で議論する際、グループで話し合わはそれまでの科学や常識や先入観を否定し、それませることもある。そして、この生徒同士の議論を中心での方法を根本的に見直しが迫られることによってにするという点においては、到達目標・課題方式授業形成されてきました。ですので、私たちも自分の考は仮説実験授業と同じであるが、しっかり理由を書え・日常経験を洗い出し正しいと思う理論を徹底的かせるという点に大きな違いがある。石井登志夫氏に主張し、誤りの危険を常に冒しながら、実験によ(埼玉県立与野高校)は、「書くことで自分の考えを整って成功と失敗を明らかにし、正しい自然観を獲得理できる。
」「書いたものを読みあげれば良いので、だしていかければならない。ここでさまざまな個性のれでも発言が容易になる。
」「教師が予め生徒の認識ぶつかり合いの素晴らしさを知ることができる。私を把握できる。
」(文献 6)と述べているように、書かせることで、生徒自身の思考の整理になること、生徒の力の原理認識を教員側が理解できるというような利点がある。

①静止している物体が力を受けると、その力の方にこのように生徒同士がお互いに学び合う中で科学動きだす。の初歩的概念を獲得できるような授業を行ってお②静止している物体が反対向きの２つの力を同時にり、生徒の発言を記録し、それをもとに科学読み物受けた時は、どちらか一方の力が大きければ、大きなを作れば、分かりやすく楽しい科学読み物が作れる力の方向に動きだす。のではないかと考えた。

③静止している物体が受ける 2 つの力が反対向きで大きさが等しければ、その物体は動き出さない。

(３)

具体的な科学読み物

ここで、今回、具体的にどのような科学読み物を作ったか、そのもくじを紹介したい。

ニュートンの運動方程式は、質量 m の物体に合力F を加わるときの物体の加速度 a で運動する。式で表わすと、すべての項目において、B5 判の片面ないし両面 1枚程度の短いものになっている。
短くまとまっている方が、生徒は読みやすいと考えている。

F=maと書ける。
運動方程式より、F = 0 の場合、a = 0 となり物体の速度変化は 0 になる。つまり、止まっている物体にはたらく合力 F が 0 の場合、物体の加速度 a が 0、力学分野のもくじ（15 種類）つまり動かないことを表わす。また、物体にはたらく・力の原理 （資料 1）

合力 F が 0 ではないとき、物体は加速度 a を持つ、・弾性 ・弾性力 ・フックの法則つまり動き始めるということになる。このように物・作用反作用の法則

体が動かない場合は合力は 0、動きだすときは合力 0

・力のつりあい ・力の合成ではないというニュートンの運動方程式による結論

・x－t グラフと平均の速度を板倉氏は「力の原理」としてまとめた。

・x－t グラフと瞬間の速度

この力の原理を使って、目に見えない物体に働く・v－t グラフと加速度力を予想していこうと言うことを板倉氏は提唱して・v－t グラフと移動距離いる(文献 7)。

・等加速度直線運動 ・自由落下
・慣性の法則 ・運動方程式

その考えに基づいて、授業を行い科学読み物としてまとめたのが資料１である。
力学分野では、資料１のような科学読み物を 15 遍作

具体的に作成した科学読み物を資料１として示す。
静力学という止まっている物体の自然法則を学ぶ分
野の一番初めに学ぶ事柄を科学読み物にした。
資料１の「力の原理」とは板倉聖宣氏が考えた静力学の原理である。(文献 7)

成した。

資料１

科学読み物：力の原理

幼馴染のけんじとちえは、研究所に来て、「力」の実験をした。教えてくれるのは、博士と呼ばれる研究員である

博士

ちえ

けんじ

けんじ：それだと、クリップは磁石にくっついちゃ
博士： けんじ、ちえ、はじめまして。これから、色々実験をしながら、物理のこと楽しく学んうじゃん。
ちでいきましょう。
けんじ：よろしく！
博

でおさえることによって出来ると思うよ。
けんじ：上向きの磁力を打ち消すように、人間の手士：では、ここで質問！クリップがここにありが力を加えることなんて、できなくない？

ます。手を離すと地面に落ちますが、これは何の力によるものかな？
けんじ：重力！
博

そんな繊細ことできるかな？
博ました。なんで？
博にヒモをつけて、ヒモの手を離すとどうなる。
けんじ：あっ、磁石にひきつけられました。に、磁石を使って、クリッ

ちえ：ということは、やっぱり磁力＞重力だ。

プを宙吊り状態にできる

博士：宙吊りになっているときは、れ。
けんじ：ヒモを手で握った状態で、クリップを宙吊りにするっていうのは、クリップを宙に浮いた状態にするというこ

磁力(上向き)＝重力(下)＋手で引く力(下)となっているんだ。
力の性質として①

静止している物体が力を受けると、その力の方に動きだす。とですか？

② 静止している物体が反対向きの２つの士：そうだよ。

力を同時に受けた時は、どちらか一方けんじ：なら、出来ないと思います。下向きの重力のほうが、上向きの磁力よりも強いから、すぐ落ちちゃう。
ち士：じゃあ、クリップを宙吊りにした状態で、端を手に持つ。図のようかどうか、考えてみてく

博士：では、やってみよう！

けんじ：えええー、クリップを宙吊りに出来ちゃい

士：そう 、重力が働 い て、落下する。では、クリップ

え：クリップ磁石にくっつこうとするのを、手え：私はけんじと違って、上向きの磁力のほうの力が大きければ、大きな力の方向に動きだす。
③静 止 し て い る 物 体 が 受 け る
2 つの力が反対向きで大きさが等しけ

が、大きいと思うので、宙吊りに出来るとれば、その物体は動き出さな。

思う。

いと言う性質があるんだ。

５

科学読み物の生徒評価

６

読み物をつくって配る良さは、授業でわからない参考文献

1．
「新科学対話」（著：ガリレオ・ガリレイ

訳：今ところを家でじっくり考える教材になるということ野武雄）1995 年

岩波書店

である。授業中に口頭で説明されるのと、家に帰っ

2．
「教科学習の心理学」（細谷純）2001 年て授業の記録のようになっている科学読み物を腰を出版会

据えてじっくり考えながら読むのでは、同じ説明を

3．
「仮説実験授業の ABC 第５版」
（板倉聖宣）2011

口頭で聞くより文章で読んだ方が分かり易い部分も年ある。その証拠に、生徒から「この科学読み物は先

4．
「たのしくわかる物理 100 時間生が作ったのですか？この読み物のような授業して

京物理サークル）2009 年ください」と言われることがよくある。私はただ自5．
「新・理科授業の創造」（玉田泰太郎）1997 年分の授業を科学読み物として作り配っているだけな

生出版のにもかかわらず、生徒はそれを読んだ時授業より6．
「書かせることで発言を引き出す授業の記録「落下も分かり易いと感じるのは、授業を一度受け実験も中の重力」」（石井登志夫）物理教育 2008 年 4 号

した後で、家に帰ってじっくり腰を据えて復習とし

7.「仮説実験授業―授業書ばねと力による具現化」(板て科学読み物を読んだときに、「分かり易い」と感倉聖宣)1974 年

東北大学

仮説社
上新装版」
（東日本評論社
新仮説社

じるのではないかと思う。物理を理解するには、生徒同士の議論や実験を経て、自分のなかで思考する＜研究歴＞ことで「分かった」と感じる事が多い。この自分で1．
「高校熱力学の授業」理科教室 No693 2012 年 9

思考するときの手助けに科学読み物がなっている。

月「テスト前に科学読み物をちょっと読んだら、授川島健治

2．
「回路の授業－キルヒホッフを教えて－」理科教室

業の復習ができて物理が良くわかりました」と言っ

No705 2013 年 9 月てくれる生徒もいる。もっと極端な意見だと「テス3.「原発問題の今を生徒とともに学び合う」歴史地理

ト前に科学読み物さえ読んでいればテストの点数が教育とれる」と言う生徒もいる。

4．
「高校 音の学習－波の速度－」理科教室

資料１のような会話調の科学読み物を生徒くばった 2016 年度の学期末の最後の授業で、「科学読み物は分かりやすかったか？
分かりやすいA 大変分かりやすい

C 分かりにくいB

D 大変分かりNo816

2014 年 7 月
5．「高校川島健治

2014 年 3 月 川島健治

川島健治

音の学習－波の重ね合わせ－」理科教室

No731 2015 年 11 月

川島健治

6．「仕事とエネルギ－の授業」理科教室

にくい」という質問のアンケートに答えてもらっ2018 年 1 月号

た。

7．「高校における「音の学習」」理科教室

高校 2 年生の 5 クラス分の生徒 178 名より解答が

No757

川島健治

2018 年 9 月 川島健治あり、その結果次の表１のような結果になった。A＜勤務校＞

は 46％、B は 37％、C は 13％、D は 4％である。

法政大学中学高等学校

A の大変分かりやすいと B の分かりやすいを足すと〒181－0002

83％の生徒が科学読み物に対して好意的な解答を示

電話している。

No713

東京都三鷹市牟礼 4－3－1

0422-79-6230

No765