思考力を発揮しながら概念を形成する高等学校生物の授業づくり― 生物や生物現象を日常生活と関連付ける活動を通して ―
長期研究員

橘圭 子

《研究の要旨》
本研究では，生徒自身が思考力を発揮しながら生物や生物現象を理解し，生活の中で生きて働く概念的知識を形成することを目指した。そのために，学習内容を日常生活と関連付けて自分の言葉で表現したり，他者のもつ考えや知識を共有して思考したりする協働的な学習活動を行った。その結果，個々の知識の意味内容を理解し関連付けて考える力や，学習により獲得した生物の知識を日常生活の中で役立てようとする意識が育成された。

Ⅰ

研究の趣旨

次期高等学校学習指導要領解説理科編理数編の理科改訂の要点に，「『生物基礎』及び『生物』においては，主要な概念を理解させるための指導において重要となる用語を中心に，その用語に関わる概念を，生徒が思考力の改善及び必要な 方策等につい て（ 答申）（中教 審197号）補足資料を基に作成※２ 思考する教 室をつくる 概念 型カリキュラムの 理論と 実践 H・リン・エリクソン ほか（北大路 書房 2020年）

Ⅱ

研究の概要

１

研究仮説や判断力などを発揮しながら理解できるように指導すること」と示されている。本研究における「概念」とは，図１が示す「概念的知識（わかる）」に依拠するものとする。

高等学校生物において，以下の手立てを講じれば，生徒が思考力を発揮しながら学習し，生物や生物現象に関わる概念的知識を形成することができるだろう。
【手立て１】概念の更新を実感する「概念マップ」

研究協力校で実【手立て２】重要用語を自分の言葉で表現し伝え合う施した事前アンケ「私の用語解説」

ートでは，約８割【手立て３】日常生活との関連付けを共有する活動の生徒が「生物の【手立て４】一人一人が実験材料を見いだし行う実験学習は暗記中心で２ある」と回答し，

図１ 概念的知識のイメージ ※１
多くの生徒が生物という科目を用語を覚える暗記科目であると認識していることが分かった。暗記によって得た記憶は失われやすく，これまで行ってきた知識伝達型の授業では，知識の定着という事実的知識の段階にも至っていなかった可能性がある。

単元の導入時に，単元全体の内容に関連した課題に取り組ませ，課題について自分自身がどのような知識や考えをもっているのかを書き出すことで，概念を可視化し確認させる。課題には，概念地図※３を参考にした「概念マップ」を用いた。単元の終末に再度導入時と同

H・リン・エリクソンらは，生徒に考える力を見いだ
す教育者は，生徒の思考力を重んじ指導することによって生徒から学習意欲や情熱を引き出すことができると述べている ※ ２ 。生 物という 科 目は， 私 たちが生 きていくじ課題に取り組ませ，作成した二つの「概念マップ」を比較しながら振り返らせる。学習を通して獲得した知識や考えの変容を生徒自身に確認させることで，概念が更新されたことを実感させる。

ことと関わりの深い学問である。生物や生物現象と自分※３

自身との関わりについて思考しながら生物の学習を行う
ことで，これまでの受動的な学びから，生徒自身が内容う「私の用語解説」
生物や生物現象と日常生活を関連付けながら重要用語のではないかと考えられる。
そこで本研究では，生徒が生物や生物現象を日常生活と関連付けて思考し，表現する活動をさまざまな場面で設定し，他者のもつ知識や考えを共有しながら，概念※１

幼稚園、小 学校、高等学 校及 び特別支援学校の 学習指導要領 等

事物と事物，考え方と考え方，あるいは人と人との間に成り立つ関係について， どのように理 解し ているのかを探る 手法(2)【手立て２】重要用語を自分の言葉で表現し伝え合を理解しようとする能動的な学びに変えることができる的知識を形成していく授業を構築したいと考えた。

研究の内容(1)【手立て１】概念の更新を実感する「概念マップ」

についての理解を深めるために，その授業で学んだ重要用語と日常生活を結び付けさせ，自ら作成するオリジナ
ルな解説をまとめさせる。解説には難しい用語を使う必
要はないことを伝え，自分の理解した内容を自分の言葉でかみ砕いて表現したり図を用いたりすることなど，ま- 72 -

とめるための視点を与える。また，個人でまとめた解説

生徒は，課題の解決に向けて，言葉や文章，図などをを他者と伝え合う活動を設定することで，他者に分かり用いて「概念マップ」を作成した。単元の終末には，学やすく伝えるための思考を促す。

習した生物の知識を活用し，課題の解決を図ることがで(3)【手立て３】日常生活との関連付けを共有する活動

きたことを実感する生徒の記述が見られた（図３）。

学習する生物や生物現象について，日常生活と関係があり，生徒が思考し複数の答えを見いだすことのできる課題にグループで取り組ませる。タブレット端末を用
図３

いて同時編集することで，個人の見いだした考えをリア学んだ知識の活用を実感した生徒の感想ルタイムで共有し，思考の過程を可視化することで，グ（2）【手立て２】についてループでの課題解決に役立てる。グループによる協働的「私の用語解説」は，ワークシート の一部にＡ５ほどな活動で課題を解決する過程を通して，他者のもつ多様の大きさの四角い枠を設け，そこに記述させた。作成にな知識や考えに触れさせる。

当 た っ て は ，「 自 分 の 言 葉 で 分 か り や す く 説 明 す る こと」「具体的な例を入れたり，図を描いたりしてもよい(4)【手立て４】一人一人が実験材料を見いだし行う実験こと」を伝え，自由に記述させた。最初は，教科書の記

課題解決のために必要な実験材料を生徒自身に見い述を簡単にすることで用語解説を作成する生徒が多かっださせ，個人単位で実験を行わせる。実験材料を考える

たが，伝え合う活動や，模範的な用語解説を全体で共有ときには，必ず結果の予想とその根拠をもたせる。それする活動を行った結果，図を入れたり（図４），自分自ぞれの実験結果は，タブレット端末を用いた同時編集で身の体験談を記入したりするなど（図５），学習内容を集約と共有を図る。生徒の日常生活から実験材料を見い理解するために考えながら作成するようになった。

だし課題を解決するという一連の過程を通して，生徒のより主体的な探究活動を引き出し，学習内容である生物及び生物現象が自らの身近なところに存在していることに気付かせる。
３

授業の実際

対 象 学 年

第３学年45名（２学級）

授業実践Ⅰ 「細胞とエネルギー」(10時間)
授業実践Ⅱ 「体内環境の維持の仕組み」(11時間)(1)【手立て１】について
実践Ⅰでは，「健康的にダイエットする方法」という課題を生徒に示した。「概念マップ」には，Ａ３用紙の中央に課題のみを記載したプリントを 用意し，「思い浮かぶことを書く」「絵を描いてもよい」「関連することは
図４ 「私の用語解説」（授業実践Ⅱ）

線を引いてつなげる」の三つのポイントを提示して記述させた（図２）。

図５ 「私の用語解説」に記載された体験談
学 習 後 の 生 徒 の 感 想 に は ，「 私 の 用 語 解 説 」 を 作 成
し，伝え合う活動で自分の言葉で説明することで，理解の深まりを実感した生徒の記述が見られた（図６）。

図６

図２ 「概念マップ」（授業実践Ⅰ）73

理解の深まりを実感した生徒の感想が見られた（図11）。

(3）【手立て３】について
実践Ⅰでは，「独立栄養生物と従属栄養生物」の学習後に，「自分の知っている生物名を挙げ，それらを 生物の五つの分類（五界説）にまとめながら独立栄養生物と従属栄養生物に分ける」という課題に取り組ませた。生図11 実験を通して考えを広げる生徒
研究の考察

徒は，キノコやワカメなど，自分たちの挙げた生物が何４に分類されるのかを考えるときに，生物の生態や栽培方(1)「概念マップ」の分析
実践Ⅰの課題「健康的にダイエットする方法」の「概法など，各自の経験や知識を出し合いながら解決を図り，念マップ」について，その形状と内容について比較しスライドにその分類をまとめた（図７）。

た。「概念マップ」の言葉のつながりは， 三つの形状に分けて分析した（図12）。

図７ 生徒が生物を分類したスライド
実際に自分たちで例を挙げ，他者の経験や知識を共図12 「概念マップ」の言葉のつながりの形状
言葉のつながりの形状がどのように変化したのかを有しながら分類を考えることで，学習内容の理解を深め調べるため，全ての「概念マップ」に書かれた形状の種る生徒の様子が見られた（図８）。

類を数えたところ，その割合に変化が見られた（図13）。

図８

他者と話し合い理解を深めた生徒の感想(4）【手立て４】について
実践Ⅰでは，「酵素カタラーゼの実験 」において，生図13 「概念マップ」の形状の変化単元の導入時と比較して，終末では直線の割合が減

徒一人一人に実験材料を見いださせて行う実験を設定しる傾向が見られ，結合の割合は有意に増加した（ｐた。まず，ダイコンで演示実験を行い，「今回の実験は<.05）。本研究の「結合」は概念地図の「ネットワーク自分で実験材料を考え 準備して行う こと」「実験結果の型」の特徴の一つであり，岸学は，ネットワークの広が予想とその根拠を考えること」を提示し，実験材料を考りの程度が概念（単語）の包括性の目安になるとしていえさせた（図９）。

る ※ ４ 。また，比護一幸によると，「ネットワーク型」は実験当日は，各自学習内容を構造的・体系的にして理解していることを表の実験材料を用いてすとされ ている ※ ５ 。これ ら のことか ら， 単元 の学習を実験を行い（図10），通して必要な知識が増えただけでなく，内容の理解が深個人で行った実験のそれぞれの結果は，まったことで知識と知識がつながり，概念的知識が形成
図９ 生徒の考えた実験材料されたと考えられる。

タブレット端末を用いて生徒全体の記述内容について，言葉のつながりをテキ表に入力することで集約

ストマイニングすると，「運動」という言葉に対して ，し，考察に用いた。生徒

単元の導入では「運動の種類」をつなげている生徒が多の中には，実験結果を基かった。しかし，終末では「代謝」や「エネルギー」なに，結果が考察と異なる

図10 実験の様子
実験材料に疑問をもち，その理由を考えようとする生徒

ど学習した内容を用いて，運動をすることがダイエットや，実験結果から生物の生命活動を考えようとする生徒（図14）。このことは，「代謝」の意味内容を理解したこにつながる理由について記述していることが分かった

74とで，「運動」という概念との間に意味のあるつながり

実践Ⅰにおいて，実践の前後に行った生徒の意識調査が見いだされたものと考えられる。の結果の一部をまとめた（図17）。意識調査では，生物と自分自身との関係が深いと感じたり，学んだことを日常生活の中で意識したり，役立てようと考えたりする生徒の割合が有意に増加した。

図14 「運動」につながる言葉の変容
次に，生徒Ａの作成した「概念マップ」の導入と終末の記述内容について比較する（図15）。
図17

意識調査の結果（一部抜粋）

また，実践Ⅱ後に行ったアンケート調査には，学習することに価値を見いだしたり，小さなことから日常生活で行動できることを考えたりする記述が見られた（図18）。生物や生物現象を日常生活と関連付け る活動を通して，生物を自分事として捉え，学習したことを生活に生かそうとする意識が育成されたと考えられる。

図15

個人の記述内容の変容

生徒Ａは，単元の導入と終末の両方で「白湯」につ

図18

生物の学習内容の有用感を感じた生徒の記述いて記述している。単元の導入では白湯を飲むことに対して「やせるってきいた」「むくみとれる」と 人から聞

Ⅱ研究のまとめいた知識をそのまま記述しているが，単元の終末では白１

研究成果

湯を飲むことを「体温があがる」「代謝 が良くなる」こ

生徒自身が生物や生物現象の例を，自らの日常生活ととつなげている。生徒Ａは，学習前は人から聞いた話の中から見いだそうと思考しながら学習を行うことで，を鵜吞みにして知識としていたが，学習後は，学習して用語（知識）のもつ意味内容の理解が深まり，知識と知理解した知識を基に自分で考え，白湯を飲む意味につい識の間に意味のあるつながりが生まれ, 日常生活で生かて自ら答えを見いだしている。以上のことから，このよすことのできる概念的知識を形成することができた。

うにして獲得した知識は，さまざまな場面でも生かすこ

また，生物や生物現象と日常生活を関連付けて学習とが可能であり，日常生活で活用することができる，生することは，生徒が教科としての生物を自分自身と関係きて働く概念的知識が形成されたと考えられる。

が深いと感じ，生徒自身が生物を学習することの価値をまた，生徒の中には実践ⅠとⅡの二つの単元の学習内見いだすことにもつながった。

容をつなげて考える生徒もいた（図16）。この生徒は，２学習を通して形成された概念的知識によって，異なる単「概念マップ」で用いる課題は，単元の見通しをもた元の内容につながりを見いだしたと考えられる。

せることにもつながるため，生徒に何を身に付けさせた課題と今後の見通しいのかを明確にして設定する必要がある。
また，生徒に実験材料を見いださせて行う実験では，多様な実験材料の提案と多くの実験結果が得られる。そ
図16
※４
※５

れらを基に，生徒に思考させながら主要な概念の形成に単元間につながりを見いだした生徒の記述

教育工学辞 典
教育実践研究ター 2013年）

導くためには，実験材料を考える際の条件設定や，結果

日本教育 工学 会編 （実教出版 2000年）
第 23集 （ 上 越 教 育 大 学 学 校 教 育 実 践 教 育 セ ンの集約，データの処理の方法等を検討する必要がある。
今後は，生徒の思考と理解をさらに深めていけるよ(2) 生徒の意識の変容

うに，各手立てについて研究を進めていきたい。
75