理

堀

篤史

科

大門

知代

玉生

貴大

富山大学人間発達科学部附属中学校研究紀要№66：「理科」41－59（2013）

理科における言語活動― 41―富山大学人間発達科学部附属中学校研究紀要№66：「理科」41－59（2013）

主体性の高まりをめざす課題学習―理科の課題学習における言語活動の明確化と充実―
理科は自然を学ぶ教科である。しかし、ただ学ぶだけの教科ではない。あるときは不思議なものに触れたときに湧き起こる感動を再び得たいと思い、またあるときは不思議なものを自分の手で何とかして攻略したいと思う。そこには追究という活動が存在し、追究される対象として「未解決の課題」がある。未解決の課題を、自らの手で解決に導いたとき、人は自らを力ある存在として認めることができる。目の前の課題を、自らの意志で探究し、自らの力でくい破っていく過程を私たちは課題学習と呼んでいる。そして現在、課題学習においてなぜ言語活動が必要なのか。それは、何か新しいものを発見したとき、人は誰かにそれを伝えたいと感じずにはいられないからであり、伝えるために人は言語を利用するからである。

Ⅰ

課題学習について①課題の設定１

これまでの研究の経緯②課題の把握本校では昭和41年から今日まで「主体性の高まりを③課題の追究・解決

めざす課題学習」を研究主題として掲げ、その解明に取④課題の発展り組んできた。その間、理科部会では、学習司会者によ（１）課題の設定

る学び方、探究ノートによる学び方、日常生活との関わ課題とは、自然の事物や現象に対して生徒が感じるりで学ぶ学び方、課題発表による学び方、課題研究によ「すごい」「どうして」などの感動や疑問から芽生えるもる学び方などを工夫し、主体的な人間の育成を目指し、のである。しかし、生徒から生まれた疑問は最初から課実践や研究を行ってきた。それらの研究の成果は、「学題として成立しているわけではなく、また、感動も疑問

び方を学ぶ理科の課題学習」（昭和54年明治図書）、「学も生じない説明が容易な現象には、生徒も課題意識をもび方を学ぶ課題学習」（平成４年明治図書）、「主体性のたない。つまり、課題は生徒が追究する必要性を感じた

高まりをめざして」（平成21年富山大学出版会）にまとときに成立するのであり、ここに、教師の工夫する余地

められている。

があると考える。

近年では、研究主題「主体性の高まりをめざす課題学

課題の構造習」のもと、平成15年から18年までは「確かな学力を身につけさせるための指導と評価」を副題に、平成19年から22年までは「学びあい

自ら学ぶ」を副題に掲

関連事項

関連事項

小課題

小課題

げ研究に取り組んだ。このように、その時々の教育をめ

中心課題

ぐる今日的課題を副題として取り上げ、本校の提案する

大課題

小課題

小課題

年からは４年計画で「課題学習における言語活動の明確

関連事項

関連事項

化と充実」を副題に研究に取り組んでおり、平成25年（２）課題の把握

課題学習を軸に研究に取り組んでいる。そして平成23

生徒が感じた疑問を課題として整理し、意識させるこ

度は計画の３年次に当たる。

とが課題の把握である。課題の把握のためには、疑問を

２

主体性の高まりをめざす理科の課題学習解決するためにどのようなことを追究する必要があるの

私たちは、課題学習の学習課程を探究の過程と同じであると考え、次の①～④の４段階で構成している。

か、また、最終的にどのようなことが分かれば疑問を解決することができるのかを明確にする必要がある。課題― 42―

富山大学人間発達科学部附属中学校研究紀要№66：「理科」41－59（2013）

を構造的にみると、生徒の疑問から生まれた単元を見通

並列的、関連的な課題が有機的、発展的につながりをもす課題を大課題とするならば、それを解決するためのス

つように配置される。そして、このような課題を生徒自テップとして一時限または数時限にわたるいくつかの中らの力で見いださせるために、学習課程の中でその構造

心課題を設定できる。さらに中心課題の解決に迫るためを検討し、取り扱いを工夫するのが教師の役割であるとに補助的な小課題が設定されている。これらの中心課題考えている。

や小課題は、低次なものから高次のものへと配列され、主体的人間のあるべき姿

自ら課題を追究し、くい破っていこうとする

理科教育のめざす望ましい生徒像

課題学習の学習過程

自然を自ら探究する

課題解決の高まり○生徒の反応と●学び方の高まり

課題の構造・適切な素材の提示による課
題意識の発揚

課題の設定

生徒から生まれる課題●既有経験との矛盾と対立

・課題のめばえ○ささやき、つぶやき、疑問・意識化と課題の発展●整理、集約・課題の見直し
課題の把握○驚き、興味・関心、感動

教師から与える課題●対立、討論○課題意識

・中心課題の焦点化●解決の見通し、めあて○解決の意欲の盛り上がり
・小課題の発見○観察・実験

・小課題の解決
課題の追究・解決

小課題の解決・中心課題の解決
・課題意識の深化○データ処理●討論、確かめ合い

中心課題の解決●生徒相互の高め合い

・概念形成の深まり○解決の喜び、満足感

・課題の発展○考えをまとめる
中心課題の継続

課題の発展●学びの振り返り●他の事象への適用●新たな課題の発見と意欲●学び方の体得

大課題の解決へ

理科教育をめぐる今日的問題
・課題の吟味・指導計画の立案
・指導案の作成
・教材の再構成・評価の在り方・理科離れ・習得、活用、探究
・思考力、判断力、表現力の育成

解決への手立て○学習司会者○学習環境整備○ノートによる学び方（課題の流れ）○課題発表による学び方○日常生活との関わり○身近な自然から学ぶ学び方 ○体験活動の充実○自由試行と情報交換の工夫 ○言語活動の充実○事象提示の工夫○自己評価の工夫と活用○課題研究による学び方○課題別班編成― 43―

富山大学人間発達科学部附属中学校研究紀要№66：「理科」41－59（2013）（３）課題の追究・解決を育成する上で言語活動は欠かせない。なぜなら、自分小課題の解決の先に、中心課題の解決がある。小課題の考えを構築したり、他人のものの見方や考え方を知っは観察・実験を伴うことが多く、生徒は仮説を立てて見たりするためには言語は必要なものであると考えられる

通しをもった観察・実験を行い、結果やデータを正しくからである。そこで私たちは一連の課題学習の流れにお整理し、自ら立てた仮説が正しいのかどうかを検証する。

いて言語活動が構築される場面について、以下の２つのこの段階において、結論を得るための言語活動の場の設場面を想定し、研究を進めている。

定や、言語活動の方法の工夫が必要となる。理科の言語活動については、詳しくは後の項で述べるが、言語活動
によって小課題・中心課題の解決だけでなく、生徒相互の思考力・表現力の高め合いや、課題意識の深化を期待

１

他との学び合いの中に構築される言語活動

２

自らの学びの中に構築される言語活動

１

他との学び合いの中に構築される言語活動

理科において言語活動が取り入れられる場面は、自然している。

現象を言葉で表現する、課題に対して自分の考えをもつ（４）課題の発展
自然を探究する過程において、ひとつの課題を解決す（仮説を立てる）、実験や観察で得られた結果について話ることが、次の課題を生み出すことにつながることが多し合う、結果を分析し自分なりの解釈をする、自分の考い。たとえば、プラスチックの性質について調べるとき、えを他と共有するなどがある。本校では、言語活動を円

ポリエチレンというプラスチックが水に浮くという性質

滑に進めるために、以下の手法を用いている。

が分かれば、似た名前をもつポリプロピレンやポリ塩化（１）課題別班編成

ビニルも調べてみたいと思う（横断的課題）。また、プ「課題別班編成」は、活発に授業に導入している授業

ラスチックという物質がもつ別の性質について追究した手法である。これは、追究活動を行う際に、普段の学習いという欲求が湧いてくることもある（深化的課題）。

班を解体し、個々の掲げる課題を互いに確認した後、同さらに、プラスチックがそれぞれの性質の違いで日常生

じ課題をもつ者同士で班を再編成し追究に取り組むとい活にどのように利用されているかを考えたりする（発展うものである。同じ課題の方が話合いや観察・実験など的課題）ような追究の仕方もある。このように、自然をの追究活動がより一層活発になり、意欲的に活動するこ

学ぶことは楽しみを伴い終わりがなく、知的欲求に基づとになる。
具体的には、今年度の１年生の「浮力」における実践

く飽くなき探究となる。次々と生まれる課題に対して、生徒自身でくい破っていこうとする過程こそが、生徒がの事例を示したい。
ここでは、中心課題「浮力とはどのような力なのだろ

学び方を身に付けていくことにつながると考えている。

うか」の解決に向けて、浮力の大きさを決める要因としⅡ

理科の学習と言語活動て考えた濃度、温度、密度などの要素の中から、生徒が理科の学習指導要領の改訂の要点は次の通りである。
①

選んだ要素ごとに班を編成し、追究活動に取り組ませる。

科学に関する基本的概念の一層の定着を図り、科学

この題材で採用する課題別班編成は、すべての班が浮力的な見方や考え方、総合的なものの見方を育成するの法則を導き出せるわけではないが、全体の結果を比較・こと

検討する中で淘汰されて、クラス全体でひとつの法則を②

科学的な思考力、表現力の育成を図ること

導き出すことのできる展開であると考えている。

③

科学を学ぶ意義や有用性を実感させ、科学への関心（２）班黒板を高めること「班黒板」も、活発に授業に導入している授業手法で科学的な体験、自然体験の充実を図ることある。本校では、班黒板として2種類のものを準備し場④

以上の４つのうち、特に、②の科学的な思考力、表現力

面に応じて使い分けている。

― 44―

富山大学人間発達科学部附属中学校研究紀要№66：「理科」41－59（2013）

１つは、「小黒板」と呼称するものでハトロン版サイいて多角的・多面的な見方ができることを実感し、自らズ（900mm×1,
200mm）の黒板である。表面は無地での思考を深めていく。これらの過程を通して、生徒は科あるが、裏面には方眼が刻まれており実験データをグラ学的に説明する力を身に付けていくのである。

フ化するときなどに活用する。ポスターセッション形式
で発表を行うときなどは、絵画制作で用いるイーゼルに立てかけると都合がよい。

（小黒板）
もう 1つは、ホワイトボード用マーカーで記入でき（３）ジグソーメソッド

るマグネットシートである。10班分を同時に教室の黒ジグソーメソッドは、1970年代に社会心理学者アロ板に貼れるようなサイズのものを選んで用いており、他

ンソンが人種融合政策のために実践した方法であり、互の班の結果や考察を一度に見て比較することができるのいが協力せざるを得ない構造や教え合いを促すやり方にが利点である。

注目が集まって、研究されるようになった。そのポイン
トは以下の２つである。
・グループのメンバーが互いに、「自分しか知らない情報」をもっていること
・全員が協力して初めて全体像が見えること
このため、グループで話し合うことを自然に引き起こし得る方法であり、本校理科でもジグソーメソッドを取り入れた授業を行った。
平成23年度の「プラスチック」の実践では、プラス（マグネットシート）
言語活動を充実させるための手立てとして紹介してき

課題別班 既知のプラスチックの性質を調べるた「課題別班編成」や「班黒板」であるが、これらを活用することで次のような効果も期待できる。例えば、現象のモデル化の場面において、グループでの話合いの中で、誰が何を考え、どのように発言しているかを班黒板に記録させる。一人一人の見方や考え方を班黒板の中に表出させ、多様な見方や考え方と出会わせ、それらと自分の見方や考え方とを比較していく中で、同化・調節が行われ、再構成が図られる。生徒は、ひとつの事象につ― 45―

未知のプラスチックを
同定する

学習班

富山大学人間発達科学部附属中学校研究紀要№66：「理科」41－59（2013）

チックの性質を調べる一段階目と未知のプラスチックをの用紙は B5の大きさで、ファイルできるようになって同定する二段階目の二段階構成で学習を展開した。未知いる。このノートの用紙は、〈課題〉･〈探究の流れ〉･〈探のプラスチックを同定するためには、プラスチックに対究 の 内 容 〉･
〈新しく生まれた課題、 日常生活へのする多様な知識が必要となるが、学習班のメンバー全員

応用〉の４つの欄から構成されている。生徒は、ノートが異なる手法や知識を身に付けていることで、言語活動に自分の追究・解決の過程を記録することにより、自らが活性化すると考え、学習班のメンバー全員に異なる課

学習内容や学習の方向をつかんでいくのである。

題をもたせて一段階目の追究活動を行った。Ａ～Ｄの４人で構成される班であれば、例えばＡは密度、Ｂは硬度、

３

同化と調節

Ｃは薬品に対する反応性、Ｄは燃焼させたときの様子な

理科の学習においては、様々な思考法があるが、本校

どを調べ、それぞれの生徒がいろいろなプラスチックのでは、特に「同化と調節」に注目し、研究を進めている。

性質を調べるための異なった専門的な技術と調べた結果

同化と調節とは20世紀の児童発達心理学者ピアジェのから得られた知識を身につけた。その上で学習班に戻っ言葉である。自然の事物・現象が、生徒がそれまでもって未知のプラスチックを同定させたところ、生徒一人一ていた自然に対する既成の概念（シェマ）に当てはまる

人が自分の専門とする実験の結果や解釈に責任をもたね場合（同化）と当てはまらない場合がある。当てはまらばならず、積極的に実験に関わり、話合いが活発に行わないときは、生徒の中で既成の概念を覆したり、修正しれた。

たり（調節）する必要が生じる。本校理科ではそれを「同化と調節」という言葉で表しており、理科の学習に

２

自らの学びの中に構築される言語活動

おいてよく行われている思考の方法であると考えている。

生徒が現在どのようなことを思考しているかを正確に

例えば、同化と調節を考えるには昆虫の分類の話が分把握することは不可能であるが、生徒が記述した文章、かりやすい。トンボやチョウなどを観察した生徒は、説明する言語の中に心の中の状態をうかがい知ることは「昆虫の体は、３対の足、２対の羽、頭部・胸部・腹部可能である。仮説を立てる場面や分析・解釈の場面におの３つからできている」という素朴な概念をもつ。しかいて、時々「さっきまで自分はＡと考えていたが、他のし、同じ昆虫のアリは３対の足、頭部・胸部・腹部をも人の話を聞くとＢと考えるようになりました」というよ

ちながら羽がなく、アリを昆虫ではないと考える生徒もうな生徒の言葉を聞くことがある。このようなとき、そいる。調べた結果、交尾前のアリは羽を持ち、交尾後のの生徒の中では既成の考えが新しい考えに書き換えられ

雌アリは地上について羽を落とすことから、アリは確かており、盛んな言語活動が行われているのである。本校に昆虫の仲間であることが分かり、生徒の中で形成されでは、独自の「探究ノート」を用いてきた。探究ノートているそれまでの概念を一部変えなければならない。この調節によって生徒の昆虫に対する概念がより汎用性のある一般的な概念へと引き上げられていくのである。

（探究ノート）― 46―

富山大学人間発達科学部附属中学校研究紀要№66：「理科」41－59（2013）

４
昆虫の体は、・３対の足・２対の羽根・頭部、胸部、腹部のからできている。

言語活動のツール

科学的な思考力・表現力を育成するためには、生徒の中に自然の事物・現象に対する科学的な概念が形成されていなければならないが、本校理科では以下のものを多様な表現形態をもつ言語活動のツールとして、言語と同じ価値をもつと考えている。

① 語彙（理科用語）② 記号・単位③ 図表・グラフ④ モデル
これらは、生徒の内なる思考を表出させるための手助けとなり、またそれを受け取る生徒の思考の深まりを促す手助けとなるものでなければならない。よって、理科でもハチとアリは似ているな。
羽がなくても昆虫なのかな ?

用語、図表、グラフおよびモデルが生徒の間で共通の意
味をもたなければ、言語活動は成立しない。
（１）語彙
いわゆる理科用語がこれにあたる。基本的な日本語の取扱いは国語科の領域であるが、日本語が堪能であっても、理科用語の知識がなければ科学的な概念を説明するのに困難を極める。なぜなら、本来であれば１語や２語の理科用語で表せることを、他の言葉を使って表現しようとすると、たくさんの言葉が必要となるし、それらの言葉が用語と同じ意味をもたないために、言いたいことがはっきりと伝わらないからである。そこで、理科教育
において、万人に共通の意味をもつ用語の定着は理解を深めるためにも、分かりやすく誰かに説明するためにもそうか !
アリも昆虫なんだ !

必要なことである。
平成24年度は、「電流とそのはたらき」で「手回し発電機のハンドルを回す重さは、何とどのような関係があるか」という課題で授業を行った。この授業では、教師が提示した３種類の条件を手回し発電機を回す力の大きさが大きい順に並べ替え、経験や既習事項などの根拠に基づいて仮説を立てた。この授業では、自分の考えを他― 47―

富山大学人間発達科学部附属中学校研究紀要№66：「理科」41－59（2013）に説明するために、使用する理科用語を授業の最初にカー言いながら比例のグラフを書くと、説明された生徒がうドにして取り上げ、授業中いつでも見られるように分かなずくことがあるように、すべてを言葉で説明するよりりやすく掲示した。また、生徒の説明の中にそれらの用も、図を描いて説明する方が説明や理解の助けとなるこ語が登場したときに、同じカードを板書に用いることで、とも多い。平成23年度の「プラスチック」の授業では、生徒は用語を意識しながら自分の考えを組み立てること

未知のプラスチックを判別するための方法として、生徒ができた。

はそれぞれフローチャートや表でまとめることを考えた。

（２）記号・単位

それぞれの方法には一長一短があったが、どちらも見る

アルファベット１文字または２文字で表される原子の記号は、原子や物質を表す大切な記号であり、Cuが銅者に考えを訴える力があった。
（４）モデルで Coがコバルトであるように、１文字違っただけで、電流を水の流れに例えたり、電圧をくみ上げられた水まったく異なる原子を表すので、正しく使いこなせるこに例えたりすることや、目に見えない電子や原子の動きとが求められる。しかし、このような記号は生徒にとっをモデルで表すことは、生徒に共通のイメージをもたせて無機的で意味がなく、覚えにくい印象を与える。そこることに有効である。

で、これらの記号を日頃から関連する授業や実験の中で

平成23年度は、「水溶液とイオン」の中で電解質の水繰り返し提示したり使用させたりすることで、生徒に必

溶液に電流を流したときの水溶液中のようすをモデルで要感を与えて定着を図っている。

表す授業を行った。生徒は塩酸・食塩水・水酸化ナトリ

また、密度のg/㎝ 3や速さの ㎝/sなどの単位はそのウム水溶液・硫酸の４種類について電流を流したときの数値の求め方を表していることが多く、重要な意味をもっ様子から、それぞれ関係する原子や電子のモデルを作成ている。

し、電極で原子が電子をやりとりすることで、反応が起（３）図表・グラフ

こることをモデルを用いて説明していた。そして、この実験で得られたデータをノートやレポートにまとめる

ときも生徒が原子や電子のモデルに対して共通の認識をとき、表やグラフの形式にすると、それぞれのデータのしていたからこそ、各班の説明は他の班にも誤解なく受相違点や共通点、つながりなどが視覚的に分かりやすく

け取られており、モデルはイオンという科学的概念を説なる。また、「結果はこんな感じになると思います」と明するツールとして機能していた。

日々の授業の中で、意図せず生徒が突然つぶやきだす場面を我々教師は多く経験する。例えば、自信がある生徒はもちろんであるが、普段は挙手をしないような生徒でも自らの考えを語りだすのだ。それはどのようなときかと聞かれると、私たちはこのように答える――それは課題そのものがおもしろいときである。私たちは、思わず飛びつきた
くなるような自然現象が、言語活動をより活性化させるものであり、授業を構築する上で課題のおもしろさを考える
ことを決して忘れてはいけないと考えている。

参考・引用文献
・中学校学習指導要領（平成20年３月）文部科学省
・中学校学習指導要領解説

理科編（平成20年９月）文部科学省

・宇都宮大学教育学部紀要

第61号

出口

明子・吉田

茂興

共著

中学校理科でのグループ学習の実践－ジグソー学習とジョンソンらの協同学習を取り入れた新協同学習－
・東京大学大学院

情報学環

ベネッセ先端教育技術学講座

・富山大学教育学部附属中学校理科研究室
・富山大学教育学部附属中学校
研究紀要

著「学び方を学ぶ理科の課題学習」（1979年）明治図書

著「学び方を学ぶ課題学習」（1992年）明治図書

・富山大学人間発達科学部附属中学校
・本校

著「Beating」第18号

編著「主体性の高まりをめざして」（2009年）富山大学出版会

第58号、60号、61号、62号、63号、64号― 48―

富山大学人間発達科学部附属中学校研究紀要№66：「理科」41－59（2013）

午前公開

第２学年 理科学習指導案
２年３組

男子23名
指

１

導

者

女子17名
玉

生

計40名
貴

大

題材名
生命を維持するはたらき

２

題材について（１）教材観
医療技術に対する世間の関心はもともと高いが、昨年は、ⅰＰＳ細胞に関する研究で山中伸弥氏がノーベル賞を受賞したこともあり、さらにその関心は高まってきている。また、テレビで最先端医療に対する様々な情報が分かりやすく紹介されたり、医療を題材にしたドラマやアニメーションも頻繁に放送されたりしていることから、生徒の医療への関心も高い。
しかし、呼吸によって取り入れられた酸素や食物から吸収された養分がどのようにからだの中を巡り、使われているのかを観察することが容易でないように、ヒトの生命を維持するためのはたらきは、日常生活において意識して行ったり、そのはたらきを感じられたりするものは少ないため、理解を深めることが難しい。
そこで本題材では、動物が生命を維持するために必要なはたらきとして、消化と吸収、呼吸、血液の循環、不要物の排出を取り上げる。それぞれのはたらきについて観察や実験を行い、その結果から、各器官がどのようなつくりをもち、どのようにはたらくことで生命が維持されているのかを理解することをねらいとしている。メダカの血液循環の観察や唾液のはたらきを確かめる実験を通して、その結果とヒトのからだの中で行われるはたら
きとを関連付けて捉えさせることで、生命を維持するしくみに対する理解を深めさせたい。

（２）指導観生徒は、運動後の拍動数や呼吸数の変化や唾液による炭水化物の変化が生命を維持するためのはたらきである
ことは小学校で学習している。中学校では、このような事例を掘り下げ、なぜそのような変化が起こるのか、からだの中のはたらきと関連付けることで、意欲的に学習に取り組ませたい。
これらの学習では、各器官のつくりについて実物を観察することは難しく、生徒は人体模型や模式図を通して、学習を進めていく。それらは、特徴をはっきり示すために、必ずしも実物を正しく捉えたものではないことが多い。そのため、各器官について生徒が築いてきた概念と実物との間にずれが生じてしまう。
そこで本題材では、導入でブタの各器官の観察を行う。ブタの器官はヒトとつくりが似ており、生徒はそれぞれの器官に対する既習の概念と観察結果とを比較し、共通点を見出すことにより同定しようとする。正しく同定できる場合は、既習の概念と実物像が同化することになるが、共通点が少なく同定できない器官についてはこれまでの概念を調節する必要が生じ、生徒はより興味をもってその器官を観察することになる。このように自然の事物に直に触れることでしか得られない感動から生徒の学習意欲を高め、生命を維持するからだのはたらきについて追究しようとする態度を醸成することができると考える。

― 49―

富山大学人間発達科学部附属中学校研究紀要

３№66：「理科」41－59（2013）

題材の目標
動物の消化・吸収、呼吸、血液循環についての観察・実験を通して、動物のからだには必要な物質を取り入れ運

搬し、不要な物質を排出する仕組みがあることを理解する。

４

全体計画
生命を維持するはたらき（13時間）
１

生命を維持するためにどのような器官があるのだろうか。…………………………………１時間

２

生命を維持する器官はどんなつくりやはたらきをしているのだろうか。…………………10時間（本時１/10）

３

生命を維持する器官はそれぞれどのように関係しているのだろうか。……………………２時間

５

本時の学習

（１）課題の構造
小課題１

小課題２

消化や吸収に関わる器官はどのようなつくり
やはたらきをしているのだろうか。

肺による呼吸に関わる器官はどのようなつく
りやはたらきをしているのだろうか。

中心課題
生命を維持するための器官はどのようなつくりやはた
らきをしているのだろうか。
小課題３

小課題４

血液の循環に関わる器官はどのようなつくり
やはたらきをしているのだろうか。

不要物の排出に関わる器官はどのようなつく
りやはたらきをしているのだろうか。

次時の中心課題
生命を維持する器官はそれぞれどのように関係しているのだろうか。

（２）課題的取扱い
段階

課

題

の

流

れ

学 習 活 動 の 工 夫

時間前の中心課題生命を維持するためにどのような器官があるのだろうか。

・口、食道、胃、小腸、大腸、肝臓…食物の消化、吸収

１〈本時〉

課 題 の 設 定 ・ 把 握

結果・肺、えら…呼吸・心臓…血液の流れ
・腎臓、ぼうこう…不要物の排出
観察
ブタの器官を観察し、その特徴から同定する。

※各器官の一部を切り取ったもの
を生徒に観察させ同定させた後、演示にて各器官の全体を見せ、その特徴を捉えさせる。

― 50―

富山大学人間発達科学部附属中学校研究紀要№66：「理科」41－59（2013）

結果
・食道は、筒状で内側は滑らかである。
・肝臓は、とても大きく、４つに分かれている。
・肺の中には、細い管（気管支）が通っている。
・肺は、空気を送り込むと大きく膨らむ。
・心臓は、筋肉でできていて硬く、小さな部屋がある。
１〈本時〉・腎臓には、何本かの管がつながっている。
新たな疑問
・生命を維持する器官はどのようなつくりをしているのか。
・それぞれの器官は、生命を維持するためにどのようなはたらきをしているのか。
中心課題
生命を維持するための器官はどのようなつくりやはたらきをしているのだろうか。
話合い・食べ物は口からからだの中をどのように移動するのか。
・食べ物はからだの中でどのように変化していくのか。

※小学校での既習事項や各器官の観察結果を想起させる。

・養分はどのようにして吸収されるのか。
→

小課題１

→

小課題２

１

・肺はどのようにして空気を取り入れるのか。
・肺でどのように気体の交換が行われるのか。
・血液は心臓や血管の中をどのように流れるのか。
→

小課題３・腎臓の中で不要物を含んだ血液はどのようにしてきれいになっているのか。

→

小課題４

小課題１
消化や吸収に関わる器官はどのようなつくりやはたらきをし※実際に観察したブタの各器官の特徴を想起させながら、学習にているのだろうか。

取り組ませる。

課

結果
・消化器官や消化酵素のはたらきにより食物が分解される。

題・消化された物質が小腸から吸収される。

の

小課題２

追

肺による呼吸に関わる器官はどのようなつくりやはたらきを８究しているのだろうか。

・結果・肺には、呼吸によって酸素を取り入れたり、二酸化炭素を排解出したりするつくりやはたらきがある。

決小課題３
血液の循環に関わる器官はどのようなつくりやはたらきをしているのだろうか。
結果
・心臓と血管により、からだの内部に血液が行き渡る。

― 51―

富山大学人間発達科学部附属中学校研究紀要№66：「理科」41－59（2013）

小課題４
不要物の排出に関わる器官はどのようなつくりやはたらきをしているのだろうか。
結果・肝臓は、体内で発生したアンモニアを尿素に変えるはたらきがある。
・腎臓は、血液中の不要物をこしとり、体外に排出するはたら
きがある。
課題の発展

○日常で感じられるからだの変化が生命を維持するためのはたら
きとどのように関連しているのかを話し合う。

（３）目標
・生命を維持するための器官のつくりやはたらきに興味をもち、その観察に意欲的に取り組むことができる。
・観察結果と既習事項を関係付けて、各器官に対する概念を再構成することができる。
・各器官を同定した結果を、根拠をもとに分かりやすく説明することができる。

（４）本時の学習で身に付けさせたい力と言語活動①

教科の身に付けさせたい力
観察、実験の結果に基づいて分析・解釈する力と導き出した自らの考えを適切な方法を用いて表現する力（科学的な思考力、表現力）②

取り入れる言語活動
話合い、説明【同化・調節】③

教科の身に付けさせたい力と言語活動との関連
各器官を同定する活動では、導き出したそれぞれの答えが正解か不正解かで終わりでは、科学的な思考力を高めることは期待できない。各器官がそれぞれ何か、根拠をもって説明させるために、目的意識をもって観察に取り組む姿勢を育みたい。さらに、それぞれの生徒がこれまで築いてきた各器官に関する概念と実際の観察結果を比較し、共通点や相違点を分析し解釈することで、科学的に思考する力を養えるのではないかと考える。
また、自らの考えに至った根拠はそれぞれの思考の中で、すぐに誰にでも伝えられる形で現れてくるとは限らない。共通点や相違点がはっきり判断できない場合、「何となく似ている」や「何となく違う」などの小さな気付きから始まることも少なくない。このようなときは、さらに細部まで観察したり、同じ班の生徒と考えや気付きの交流を図ったりしながら、考えを整理し、それを分かりやすく説明しようと努めることで、科学的な表現力が育成できると考える。

― 52―

富山大学人間発達科学部附属中学校研究紀要№66：「理科」41－59（2013）（５） 展開と評価
学 習 内 容

解

決

へ

の

過

程

指 導 上 の 留 意 点（前時）
生命を維持する ○中心課題「生命を維持するためにどのような器官が各器官あるのだろうか。」を追究、解決し、各器官の名称とはたらきを確認する。

（本時）各器官を同定す ○生命を維持する各器官を同定するための観察を行う。 ○ブタの食道・肝臓・心臓・肺・腎臓の一部を切り取ったものを各班に配布するための観察る。
○生徒には、既習の器官であることのみ告げる。
○観察結果を分析し解釈して、各器官を同定する。
・細い管状で内側は滑らかであるので、食道である。
・筋肉でできており、他の器官より硬いので、心臓〇既習事項や日常生活の経験などを基に考えさせる。
〇班ごとに分析し、解釈したことを発表
させる。

である。
・レバーと同じで軟らかく、表面が滑らかなので、評価
観察から得たデータを正しく分析し解肝臓である。

釈して、各器官を同定することができたか。
○切り取られていないブタの各器官を演○各器官の特徴を確認する。
・のどから食道と気管の２本の管がつながっている。

示により観察する。

・肝臓は４個の部分からなり、最も大きな臓器である。
・気管から空気を送り込むと肺が大きく膨らむ。
・心臓から太い血管が出ている。

評価

・心臓は４つの部屋に分かれている。

それぞれのつくりについて正しい概念

・腎臓から血管と尿を送る管が出ている。

を形成できたか。

・腎臓の断面には、血液から不要物をこしとる部分（腎盂・ずい質など）が観察できる。
〇観察を通して、新たな疑問点を整理する。
・生命を維持する器官はどのようなつくりをしているのか。
・それぞれの器官は、生命を維持するためにどのよ
うなはたらきをしているのか。
○中心課題「生命を維持するための器官はどのようなつくりやはたらきをしているのだろうか」を設定する。
（次時）○中心課題「生命を維持するための器官はどのようなつくりやはたらきをしているのだろうか」を解決するための方法を考える。

― 53―〇観察を通して生まれた新たな疑問点をノートにまとめさせる。

富山大学人間発達科学部附属中学校研究紀要

午後公開№66：「理科」41－59（2013）

第１学年 理科学習指導案
１年４組

男子22名
指

１

導

女子18名

者

堀

計40名
篤

史

題材名
力のはたらき２

題材について（１）教材観本題材では、力に関する基礎的な性質や働きを理解し、力を量的に捉える考え方を養うことを目的としている。
小学校６年生の「てこの規則性」の学習では、てこを傾ける働きを変えるために力を加える位置や力の大きさを変える実験や、天秤をつり合わせるためにおもりの数を増減させたり支点とおもりの距離を変えたりする実験を通して、力の大きさを数量化して考えている。ここでは、身近にある物体に力が働く様々な場面を取り上げ、そのときに物体にどのような力が働いているのかを考えさせる。この活動を通して、力には大きさだけでなく、向きと作用点が分かる必要があることや力の大きさを表すためには新たな単位が必要なことを学ばせたい。
また、点に働く力から面に働く力につなげ、圧力の実験に取り組ませる。ここでは、力を及ぼし合う物体同士の接触面積を考慮することに気付かせ、圧力の単位を理解させる。さらに、水の重さによる水圧の差から浮力が生じることについて学習することになるが、ここでは、発展として水以外の液体による浮力についても実験を通して考えることで、水圧に対する理解を深めさせたい。
生徒は本題材において、中学校で初めて本格的な実験に取り組んでいる。生徒の理科への学習意欲を高めるた
めに、自然に直接触れる楽しさやおもしろさを観察・実験を通して体験させ、自然に対する興味や関心を高め、自然を意欲的に調べる態度の育成を図りたい。

（２）指導観力の働きには、形や運動の様子（速さや向き）を変えることや物体を支えることが挙げられる。いずれの場合
も、物体に力が働いた効果として、日常生活に見られる例を挙げて確認することは容易である。そのとき、物体に働いている力の大きさと向きを ・矢印・として表しているが、物体に働いている力そのものは見ることができないため、力を表すことを苦手と感じる生徒も少なくない。本題材では、物体の運動や形の変化などの力が及ぼす効果から、物体に働く力の様子について考えていくことになるため、その基礎として、力の矢印の表し方を確
実に身に付けさせることが欠かせない。力の矢印が、理科用語や記号と同じように共通の概念を表すことから、他の考えを知り、自らの考えを深めるのに習得が必要であるという経験を生徒にもたせたい。
また、浮力について生徒の多くは、海水が水よりも体が浮きやすいことを身近な経験から知っている。それは言い換えれば、純粋な水より食塩水の中の物体に働く浮力が大きくなるということである。そこで、水の中の物体に働く浮力について考えさせた後、水以外の液体中の物体に働く浮力についても触れ、実験を通して浮力が液体の「密度」に関係していることを見いださせたい。その際には、浮力の大きさが何に関係があるのかについての仮説を立て、それを確かめる方法を自分たちで考えさせ、実験を行った結果を分析、解釈することで、課題の解決に向かわせる。それらの活動をグループで行い、話合いを行っていく中で、自らの考えを深めたり、課題解
決に近付いたりすることを目指したい。

― 54―

富山大学人間発達科学部附属中学校研究紀要

３№66：「理科」41－59（2013）

全体計画

力のはたらき（12時間）
１

身のまわりにはどのような力があるのだろうか。…………………………１時間

２

力はどのように表せばよいだろうか。………………………………………１時間

３

ばねが力を受けると伸びはどうなるのだろうか。…………………………２時間

４

面に加えられた力はどのようにはたらくのだろうか。……………………２時間

５

水による圧力はどのようにはたらくのだろうか。…………………………１時間

６

浮力とはどのような力なのだろうか。………………………………………４時間（本時３／４）７大気による圧力はどのようにはたらくのだろうか。………………………１時間

４

本時の学習

（１）課題の構造
小課題１

小課題２

水の中の物体にはどのように浮力がはたらくのだろうか。

浮力の大きさは液体の何によって決まるのだ
ろうか。

中心課題
浮力とはどのような力なのだろうか。
小課題３
浮沈子のしくみはどのようになっているのだ
ろうか。
次時の中心課題
大気による圧力はどのようにはたらくのだろうか。

（２）課題的取り扱い
段階

課

題

の

流

れ

学 習 活 動 の 工 夫

時間前の中心課題
水による圧力はどのようにはたらくのだろうか。
結果
・水の重さが原因で圧力が生じる（水圧）。
・深さが深いほど、水圧は大きくなる。
・水に入れると、物体には水の中から押し戻される力（浮力）が働く。

１課 題 の 設 定 ・ 把 握

・水圧は、水中の物体に対して、あらゆる向きの面に垂直に働く。

新たな疑問
・水圧と浮力には、どのような関係があるのだろうか。
中心課題
浮力とはどのような力なのだろうか。
実験
ポリバケツの中に水を張り、その中に空気の入った500ｍLの ・実際に手で押してみての感覚を
ペットボトルを沈める。

まとめる。

― 55―

富山大学人間発達科学部附属中学校研究紀要№66：「理科」41－59（2013）

結果
・ペットボトルは水から上向きの浮力を受ける。
・ペットボトルを水の中に入れていくと、次第に浮力は大きくなる。
・ペットボトルが完全に水の中に入ったら、深く沈めても浮力の大きさは変わらない。
話合い
・浮力の大きさは、水に入れた物体の質量や体積に関係しているのではないか。

→小課題１

課

小課題１
水の中の物体にはどのように浮力がはたらくのだろうか。

題

仮説
・物体の体積が大きいほど、浮力は大きくなる。

の実験①体積や質量が異なる物体を３種類、用意する。
②水に入れる前の物体にはたらく重力の大きさをニュートンはかりで測定する。

追③ニュートンはかりにつるしたまま、物体を水を入れたメスシリ
ンダーに完全に入れ、ニュートンはかりの値を読む。
④メスシリンダー内の体積の変化から物体の体積を求める。

究⑤浮力（＝②の値－③の値）を求め、それぞれの浮力を比較する。
分析・解釈

・浮力は物体の上面と下面にはた・・物体の質量が変わっても、浮力は変わらない。

らく水圧の差によって生まれる・物体の体積が大きいほど浮力は大きくなる。

ことを押さえる。

演示実験
解①水槽に水と食塩水を入れておく。
②質量・体積が同じ物体を２つ用意し、天秤につり下げる。
③それぞれの液体の中に物体を静かに入れる。

決
水

結果
・天秤が水の方に傾く。
分析・解釈・体積が同じにもかかわらず、浮力の大きさが異なる。

― 56―

１

20％食塩水富山大学人間発達科学部附属中学校研究紀要№66：「理科」41－59（2013）

新たな疑問・体積の他に、浮力は何と関係があるのだろうか。

→小課題２

小課題２
浮力の大きさは液体の何によって決まるのだろうか。
課
仮説
・浮力は、水溶液の濃度によって決まる。
題・浮力は、液体の種類によって決まる。
・浮力は、液体の密度によって決まる。

の方法
仮説を確かめるための方法を考え、その方法別に班を編成し実験計画を立てる。

・課題別に班を編成する。
・班黒板を活用する。

追実験
自分たちで考えた方法にしたがって課題を追究する。
結果

究・同じ溶質であれば、濃度が濃い方が浮力は大きい。

・後の話合いを活性化させるため、・溶質が異なれば、濃度が同じでも浮力が異なる。

班黒板を互見する時間を設ける。

・液体の密度が大きい方が浮力は大きい。
・

１〈本時〉

話合い
それぞれの方法で得られた結果から分析し、解釈したことを説明する。

解・浮力の大きさの変化に直接関係しているのは、液体の密度ではないだろうか。

決

分析・解釈
・浮力は液体の種類によって決まるのではなく、液体の密度によって決まる。
・液体の密度が大きいほど、浮力は大きくなる。
・浮力は、物体が押しのけた液体の体積にはたらく重力と等しい。
○水銀に浮く鉄球を観察し、なぜ鉄球が水銀に浮くのかを考える。

・写真資料を活用する。
・密度による浮き沈みとも関連さ・水などに比べ、密度が大きい水銀では、その中の

せる。

小課題３
浮沈子のしくみはどのようになっているのだろうか。
実験

結果

・ペットボトルをにぎると浮沈子が沈む。
分析・解釈・ペットボトルを強くにぎると、浮沈子内部の空気が圧縮されて体積が減少するので、浮力が減少する。

― 57―

１

課 題 の 発 展

物体にはたらく浮力も大きくなる。

富山大学人間発達科学部附属中学校研究紀要№66：「理科」41－59（2013）（３）目標
・自分の考えを相手に分かりやすく説明したり、相手の考えをきいたりする過程で、浮力についての理解を深め、概念を形成したり自分の考えを修正したりすることができる。
・仮説を確かめる実験に、見通しをもって、意欲的に取り組むことができる。

（４）本時の学習で身に付けさせたい力と言語活動①

教科の身に付けさせたい力
観察、実験の結果に基づいて分析・解釈する力と導き出した自らの考えを適切な方法を用いて表現する力（科学的な思考力、表現力）②

取り入れる言語活動
話合い、説明【同化・調節】③

教科の身に付けさせたい力と言語活動との関連
本時の学習では、科学的な事象・現象を見たときに個の中に生まれる「未熟な説明」が、集団の話合いの中で同化・調節がなされることによって、「より科学的な説明」へと高まっていくことを期待している。
前時までに生徒は、教師が提示した浮力に関する演示実験を目にし、その現象を説明するために、それぞれの仮説を立てている。これに対し教師は、生徒の仮説を整理・分類し「課題別班編成」を行った。生徒は、同じような考えをもつ者と議論を進めながら追究計画を練り、班ごとの実験計画を立案している。班単位による実験となるが、個で考えた仮説を大切にし、それを確かめることでより主体的に課題の追究に取り組ませたいと考えている。
本時において生徒は、計画に沿って実験を行うことから始め、得られた結果の分析をもとに、自分の考えを説明する。何種類かの液体における浮力の大きさをそれぞれ比較し、浮力の大きさが何に関係しているのか自分たちの考えを伝えさせたい。そのとき、必ずしも課題をそれぞれの班が解決しているとは限らず、そのようなときはうまく説明できない理由を伝えることで、学級全体の話合いの質を高め、解決に迫りたい。
教師の仕事は、蜘蛛の巣のごとく絡みとあう生徒の思考を、生徒自身が解いていほどく過程を見守り、解きやすいようにほん
ほぐの少し、糸を解してやることであると考える。中学校の観察、実験ではこれまで、解決できてきた経験がほとんどである。
解決に至ったことについては、得られた結果や既習事項を根拠に考えを説明できているが、解決できていないことであっても、自分たちが得られた結果を使ってその理由を説明できるように指導したい。
そして、学級における話合いによって解決された内容を、一人一人が説明できるようにさせたいと考えている。

― 58―

富山大学人間発達科学部附属中学校研究紀要№66：「理科」41－59（2013）（５）展開と評価
学習活動

解

決

へ

の

過

程

指 導 上 の 留 意 点（前時）
実験方法の検討○小課題２「浮力の大きさは液体の何によって決まるのだろうか。」を解決するための方法を考〇仮説別に班を編成し仮説と実験方法を
班黒板にまとめさせる。

える。

【課題別班編成】（本時）
浮力の大きさに関係 ○小課題２「浮力の大きさは液体の何によって決するものを見付ける

まるのだろうか。」を解決するための方法を確

ための実験

認する。

〇液体に沈める物体の体積はあらかじめ生徒に伝える。
〇水溶液の溶質には、食塩・砂糖を用いる。

〇自分たちで考えた方法にしたがって実験を行い、 ○水以外の純粋な液体には、エタノール
結果をまとめる。

・グリセリンを用いる。

・水溶液の濃度を変えて、浮力を調べる。

・エタノールの密度は0.
789g/cm3。

・水溶液の溶質を変えて、浮力を調べる。

・グリセリンの密度は1.
261g/cm3。

・液体の種類を変えて、浮力を調べる。
結果の分析、解釈○実験結果を分析し解釈して、浮力と関係しているのは液体の何かを考える。
・水溶液の濃度が濃いほど浮力は大きくなる。
・溶質を変えると、同じ濃度でも浮力が異なる。
・液体の種類によって浮力の大きさが変わる。
・液体の密度が大きいほど浮力は大きくなる。

〇結果を班員で共有し、班で話合いを行う。
〇得られた結果や既習事項を根拠に考えさせる。
評価
実験結果を分析し、解釈した結果を分かりやすくノートにまとめたり、説明したりできたか。

〇班ごとに分析し、解釈したことを発表し、学級○視点を明確にし、班黒板を互見させる。

全体で話し合う。
・濃度と密度が浮力に関係している。
・濃度が濃いほど、その液体の密度は大きくなる。

自分の考えを他の班の考えを聞くこと

・水溶液以外の純粋な液体でも浮力が異なるので、で深められたか。

濃度よりも密度が関係していると考えた方がよい。
（次時）
浮沈子のしくみ評価〇浮沈子をつくり、なぜ浮沈子が浮いたり沈んだりするのかを考える。

― 59―

富山大学人間発達科学部附属中学校研究紀要№66：「理科」41－59（2013）― 60―