神奈川県立総合教育センター長期研究員研究報告22:55～60.2024

高等学校物理基礎における系統的理解を目指す授業づくり－ⅠＣＥルーブリックに基づく学習目標の提示と振り返りの活動を通して－
小柴 直人１
各教科等の特質に応じた「見方・考え方」を働かせながら、知識を相互に関連付けてより深く理解すること等に向かう「深い学び」の実現が求められている。本研究では、知識のつながりを考えるためにＩＣＥルーブ
リックに基づく学習目標の提示と振り返りの活動に着目した。高等学校物理基礎において、知識を相互に関連付けて系統的に理解することを目指す授業づくりを実践し、その成果と課題を明らかにした。
はじめにことを目指す授業づくりを行い、仮説の検証を通して、その成果と課題を明らかにする。

平成28年に中央教育審議会より示された、「幼稚園、小学校、中学校、高等学校及び特別支援学校の学習指導要領等の改善及び必要な方策等について(答申)」で
は、「習得・活用・探究という学びの過程の中で、各教科等の特質に応じた『見方・考え方』を働かせながら、知識を相互に関連付けてより深く理解したり、(中略)することに向かう『深い学び』」の実現を目指すこと(中央教育審議会 2016)が示された。
また、『高等学校学習指導要領(平成30年告示)解説
理科編』(以下、『解説』という)によると、「物理学の概念や原理・法則は単独で存在するものではなく,相互に関連し合っている。したがって,基本的な概念や原理・法則の個々の理解に留まらず,これらを関連させ系統的な理解にまで高め,一貫性のあるまとまりとして全体を捉えられるようになることが重要である。
」(文部科学省 2019 p.61)と示している。
「深い学び」の実現が求められている一方で、これまでの筆者の指導を振り返ると、原理や法則の暗記を促す指導が中心になっており、生徒は知識を相互に関連付けて系統的に理解することが十分ではなかった。
また、所属校において、令和４年度生徒による授業評
価アンケート(理科)の「授業で学んだことをそれまでに学んだことと関連付けて理解することができた」という質問に対して「よくできた」と回答した生徒の割合が20％であることからも指導上の課題と考える。
以上を踏まえ、本研究の目的を次のように定めた。
研究の目的「深い学び」につながる高等学校物理基礎の授業実践として、知識を相互に関連付けて系統的に理解する
１ 県立綾瀬高等学校 教諭

研究の内容
１ 先行研究(1) ⅠＣＥモデルとＩＣＥルーブリック
柞磨(2020)は、知識を相互に関連付けてより深く理解したり、知識を他の学習や生活の場面で活用できた
りするようにするための学習モデルであるⅠＣＥモデルを紹介している。ⅠＣＥモデルとは、Ideas(基礎的知識)、Connections(つながり)、Extensions(応用)の三つの領域からなる学習方法である。ＩＣＥモデルの基本的な考え方は、基礎的な知識のつながりを適切な質問と指導を通じて理解させ、さらに自身の経験と結び付けて知識を応用させるものである。
ⅠＣＥモデルにおけるルーブリックを「ⅠＣＥルーブリック」と呼ぶ。成功の度合いを数やレベルといった尺度で示す一般的なルーブリックとは異なり、学習の質的な側面に焦点を当てた評価を行う特徴がある。
また、ルーブリックを活用することで、ＩＣＥモデルの三つの領域における学びが明確になり、これを通じて、生徒は自身の学習の質を把握することができる。
特に、中村(2018)は、高等学校数学科の授業においてＩＣＥルーブリックに基づく振り返りシートを活用した授業実践を行い、生徒の理解の様相を捉えている。
(2) 支援ツールとしてのルーブリック提示
鈴木(2011)は、
ルーブリックの提示による評価基準・評価目的の教示が学習者に及ぼす影響について研究を行い、ルーブリックの提示がなされた群は、自身の理解状況を把握し、学習改善に活用しようとする意識が高いという結果を報告した。
以上を踏まえ、本研究ではＩＣＥルーブリックの学
習者に応じた支援ツールとしての役割に着目し、知識を相互に関連付けて系統的に理解することを目指した。

- 55 -

２ 研究仮説
本研究における研究仮説は次のとおりである。
学習者に応じた支援ツールであるⅠＣＥルー
ブリックに基づいた学習目標の提示と振り返りの活動は、知識を相互に関連付けて系統的に理解することに有効である。
３ ねらいシートと振り返りシート
本研究において、生徒の実態に合わせたⅠＣＥルー
ブリックに基づく学習目標を表１のとおりに作成した。
特に「知識を相互に関連付けること」について、Connections(つながり)(表１)の三つの内容で定義する。また、『高等学校学習指導要領』(文部科学省 2019
p.105)物理基礎の目標では、「日常生活や社会との関連を図りながら,物体の運動と様々なエネルギーについて,理解するとともに,科学的に探究するために必要な観察,実験などに関する基本的な技能を身に付けるようにする。
」と示しており、理科において、実生活との関連を図ることは不可欠である。このことから、Connections(つながり)(表１)の内容に「実生活とのつながりを考えることができる」を設定した。
表１ ＩＣＥルーブリックに基づいた学習目標
Ideas(基本的知識)・仕事とエネルギーについて原理・法則を理解できる。

Connections(つながり)

・単元内の基本的な知識のつながりを考えることができる。
・これまでの学習とのつながりを考えることができる。
・実生活とのつながりを考える
ことができる。

Extensions(応用)・仕事とエネルギーについて、問題を解いたり、自分の考えを表現したり、実験を通して探究することができる。(いず
れかができる)

して作成した。特に、振り返りシートについては、知識を相互に関連付けて系統的に理解するために、Connections(つながり)(表１)について、生徒の自由な
言葉で振り返りを行えるように作成している。
検証授業では、全ての授業においてこのシート(図１)を活用し、学習目標の確認と振り返りを行った。また、１人１台端末を用いることで生徒が知識のつながりに気付いた際、すぐに入力できるように工夫した。
４ 検証の視点
仮説の検証のために次の視点でデータを収集した。
(1) ねらいシートと振り返りシートの効果
ねらいシートと振り返りシートの効果について、事後アンケート(自由記述と選択式４件法)により調査を行い、回答結果から検証を行った。併せて、振り返り
シートの記述内容から検証を行った。
(2) 系統的に理解することができたか
ア 事前・事後アンケートの変容
知識を相互に関連付けて系統的に理解できたか、検証授業前後に事前・事後アンケート(選択式４件法)により調査を行い、回答結果から検証を行った。
イ 実生活に関わる問いの記述内容
検証授業５時間目と７時間目(後述する表２参照)に、実生活に関わる問い(以下、「問い」という)について考察する活動を行い、記述内容から検証を行った。
ウ コンセプトマップの内容
問いの記述以外にも思考を可視化する手立てである、
コンセプトマップに着目した。比護(2013)は、生徒が作成したコンセプトマップを「放射型」「分岐型」「ネットワーク型」等に分類し(図２)、学力との相関を説明している。特に、「ネットワーク型」については、学習内容を構造的に理解していると推測している。
エネルギー

リンク

放射型

さらに、ＩＣＥルーブリックに基づく学習目標を生徒に提示するツールとして「ねらいシート」、
IＣＥルー
ブリックに基づいて振り返りを行うためのツールを「振り返りシート」と名付け、一枚のシート(図１)と

概念ラベル

分岐型

ネットワーク型

図２ コンセプトマップの型
以上を参考に、検証授業前後における生徒の理解の様相を捉えるために、エネルギー概念を中心にコンセ
プトマップを作成させた。また、作成されたコンセプト

43

3ケタ番号

エネルギー

エネルギー

氏名
小柴直人

☜ 自分の3ケタの番号を半角で入力してください。

ねらいシートIdeas

仕事とエネルギーについての原理・法則を理解することができる。

Connections

単元内の基本的知識のつながりを考えることができる。

Extensions

仕事とエネルギーについて、問題を解いたり、自分の考えを表現したり、実験を通して探究することができる。（いずれかができる）

振り返りシート
時間

1

日付

9/14

これまでの学習とのつながりを考えることができる。

実生活とのつながりを考えることができる。

*セル内で改行するときは、AltとEnterを同時に押そう！
Ideas

できた

Connections

・エネルギーと仕事の関係について学んだ。これまでに学習した力が関係している。
・仕事の原理を考えたときには、数学で学んだ三角関数や力の分解を再確認することができた。

図１ ねらいシートと振り返りシート- 56 -

Extensions＊（ ）内は、自由記述例

できたマップを放射型、分岐型、ネットワーク型(図２)に分類
し、事前・事後における内容から検証を行った。その際、ある概念に関連する知識を「概念ラベル」、概念ラベル
同士の関連線を「リンク」(図２)と呼ぶ。
５ 検証授業(1) 検証授業の概要【期 間】令和５年９月14日(木)～10月５日(木)【対 象】綾瀬高等学校 第２学年２クラス(50人)【科 目】物理基礎【単元名】「運動とエネルギー」【時 数】７時間【授業者】小柴 直人(筆者)(2) 単元の概要『解説』(文部科学省 2019 p.13)において、小学校、中学校、高等学校の一貫性に十分配慮するとともに、育成を目指す資質・能力、内容の系統性の確保を図ることが示されている。このことを踏まえて、本単
元では、「エネルギー」について中学校の学習を発展させ、これまでの物理基礎の学習内容と関連付けて理解することをねらいとし、検証授業を行った。
表２ 単元の概要
次
１

２

３

時

学習活動

１

仕事とエネルギーの関係の理解

２

手回し発電機による仕事率の観察・実験

３

仕事と運動エネルギーの観察・実験

４

仕事と運動エネルギーの観察・実験

５

運動エネルギーと実生活について考察

６

仕事と運動エネルギーの変化の理解

７

エネルギーと実生活について考察(3) 各次の概要
ア 第１次
エネルギーについて、手回し発電機と豆電球を用いた実験を通して仕事と電力の関係を理解することをねらいとした。特に、実験の内容については、ねらいシー
トを活用することで、単にエネルギーを「仕事をする能力」として理解するのではなく、身近な電化製品における電力との関連付けながら仕事とエネルギーについて理解できるよう工夫した。
イ 第２次
物体の衝突に関する観察・実験を通して、理科の見方・考え方を働かせながら、運動する物体が持つエネル
ギーについて理解することをねらいとした。また、５時間目において、第２次の問いとして「自動車の速さの出しすぎの危険性」を設定し、考察する活動を行った。問いの内容については、運動する物体が持つエネルギーについて、公式による理解のみならず、ねらいシートを活用しながら、実生活の問題として考えることができるように工夫した。

ウ 第３次
力の向きと運動の向きが異なる場合の仕事について
正負の仕事とエネルギーの変化量を関連付けて理解することをねらいとした。また、７時間目において、第３
次の問いとして「ブレーキをかけた自動車の制動距離を小さくする方法」を設定し、考察する活動を行った。
第２次同様に、問いの内容については、ねらいシートを活用し、知識を相互に関連付けながら実生活の問題に対して解決案を説明できるように工夫した。
６ 検証の結果と考察
事前・事後アンケートは48人を対象とし、振り返り
シートは49人を対象としてデータを収集した。なお、生徒の記述については、趣旨に影響がない範囲で言葉や表現を整える等の加筆・修正をした。
(1) ねらいシートと振り返りシートの効果
ア 事後アンケートによる検証
事後アンケート(選択式４件法)の回答結果から、ねらいシートの効果を肯定的に捉えた生徒の割合は87％、
振り返りシートの効果を肯定的に捉えた生徒の割合は88％であった。また、事後アンケート(自由記述)の回
答結果の一部を表３に示す。
表３ 事後アンケート(自由記述)
ねらいシートと振り返りシートは、どのようなことで助けになりましたか？
・実生活や過去にやったものとのつながりが見えて理解しやすかった。
・その授業で習ったことが何とつながりがあってどういう学びをしたか理解できる助けになった。
・単元のつながりを意識することで普段の授業より理解しやすかった。
表３から「つながり」の後には、「理解しやすい」や「分かりやすい」の回答が続いた。さらにこれまでの学習と比較して「理解しやすい」という回答から、知識を相互に関連付けることが理解の助けになったと考えられる。
イ 振り返りシートの記述内容
振り返りシートの記述内容から検証授業に参加した49人全ての生徒は、知識を相互に関連付けて振り返りをできたことが分かった。
また、検証授業２時間目「仕事と電力の関係を理解する実験」に対する振り返りについて、生徒Ａの振り返り
シートの記述内容(表４)を紹介する。
表４ 生徒Ａの振り返りシートの記述内容- 57 -

Connections(つながり)W(ワット)が大きいと手回し発電機の手応えが重い
が豆電球の明るさが上がった。電子レンジを使う時にW(ワット)を選んで食品を温める時もW(ワット)が高
いほど温かくなるのが速かった。

この生徒は、仕事と電力の関係を理解し、その知識を基に電子レンジの電力と食品の温まる速さの関係を考えることができた。また、別の生徒は、実生活とのつながりを考えたことで学習内容の理解を深めた様子を確認することできた。
(2) 系統的に理解することができたか
ア 事前・事後アンケートによる意識の変容
事前・事後アンケート(選択式４件法)の回答結果(図３、４)を示す。質問事項については、Connections(つながり)の内容に焦点を当て設定している。

る。また、最も肯定的に回答した生徒は、１人から６人に増加した。この６人については、ねらいシートの効果が顕著に表れている。これは、ねらいシートの活用によ
り、ＩＣＥルーブリックに基づく学習目標が明確になり、生徒は学習の見通しを持つことができた結果、「これまでの学習とのつながりを考えることができる」ようになったのではないかと考える。同様に、振り返り
シートについても、肯定的な回答が増加した傾向が見られ、特に、最も肯定的に回答した生徒は、２人から８人に増加している。
これらのことから、ねらいシートと振り返りシートの活用が、知識を相互に関連付けて理解することに対して肯定的な影響をもたらしたと考える。
一方で、事後アンケートにおいて、ねらいシートの効
果を最も肯定的に回答したが、「実生活とのつながりを考えることができていない」生徒を一人確認できた。この生徒の事後アンケートの回答(表６)を示す。
表６ 事後アンケート(自由記述)
ねらいシートと振り返りシートは、どのようなことで助けになりましたか？

図３ これまでの学習とのつながりを考えることができたか

今までの学習やその他の授業とのつながりを考える
時に今までの学習の振り返りや復習ができてよく覚えることができた。

図４ 実生活とのつながりを考えることができたか
事前・事後において、それぞれの質問事項について肯定的に回答した生徒の割合が34ポイント増加したことが分かる。検証授業を通して、知識を相互に関連付けて系統的に理解できた生徒が増加したと言える。
イ ねらいシート、振り返りシートとの関係
事前・事後アンケート結果をクロス集計にて検証した。表５は、ねらいシートを肯定的に捉え、これまでの学習とのつながりを考えた生徒の人数示している。
表５ ねらいシートの効果とこれまでの学習とのつながりの肯定的なアンケート結果
n=48
ある程度効果的である

ねらいシートは効果的である

これまでの学習とのつながりを考えることができている（事前）2

1

ある程度できている（事前）11

これまでの学習とのつながりを考えることができている（事後）6

ある程度できている（事後）15

表６から、ねらいシートと振り返りシートを肯定的に捉えており、これまでの物理基礎の学習内容のみならず他教科について学習内容とのつながりを考えたことが分かる。振り返りシート等の記述内容については、知識のつながりを数式や方程式で表すことができている一方で、実生活とのつながりを考えることはできな
かった。数式や方程式で知識のつながりを理解するだ
けでなく、実生活と関連付けながら理解することの意
義や有用性を実感させることが必要である。
ウ 問いの記述内容の検証
検証のための参考資料として、問いに関するルーブリック表(表７)を作成した。
表７ 問いに関するルーブリック表
基準

計 18

4
6
計 33

6

表５から、ねらいシートを肯定的に捉え、「これまでの学習とのつながりを考えることができた」生徒は、検証授業を通して、18人から33人に増加したことが分か

3

2

1

Ideas
(基本的知識)単元内の基本的知識とこれ 単元内の基本的知識とこれ 単元内の基本的知識が含ままでに学習した知識が含ま までに学習した知識が含ま れている。
れ、その理解が適切である。 れているが、理解が不適切なものがある。

Connections（つながり）

単元内の基本的知識とこれ 単元内の基本的知識とこれ 単元内の基本的知識のつなまでの学習とのつながりを考 までの学習とのつながりを考 がりを考えている。
えている。また、実生活とのつ えている。
ながりを考えている。

Extensions（応用）

知識を相互に関連付けて、 知識を相互に関連付けて、 自分の考えを説明している
条件を設定し、比較、分類等 自分の考えを説明している。 が、知識を相互に関連付け
を通して自分の考えを説明し
ていない。
ている。

問いに関するルーブリック表(表７)の内容について
は、ＩＣＥルーブリックに基づく学習目標を基に作成した。また、授業内で生徒に提示せず、検証を行うために使用した。
問いの記述内容について、問いに関するルーブリッ- 58 -

ク表(表７)を用いて得点化し、検証を行った。問いの回答における得点と人数の関係(表８)を示す。
表８ 問いの回答における得点と人数
n=49
第２次

第３次

項目

３点 ２点 １点 ３点 ２点 １点

Ideas

23

16

10

34

10

５

Connections

３

29

17

35

２

12

Extensions

７

29

13

20

17

12

(ｲ) コンセプトマップの内容
コンセプトマップの内容についても、多くの生徒は、
エネルギーを中心に新たな知識だけでなく、これまでの物理基礎の学習内容を概念ラベルとしてリンクする
ことができた。例として、生徒Ｃのコンセプトマップの内容(図６)を紹介する。

表８から、Connections(つながり)について第２次から第３次に向けて、概ね得点が向上した傾向にあることが確認できる。特に、第３次の問いについて、生徒Ｂの記述内容(図５)を紹介する。

図６ 生徒Ｃのコンセプトマップの内容
事前において、「運動」や「力」の概念ラベルから別の概念ラベルのリンクが確認できなかった。これまでに物理基礎で学習した知識が関連付けていないことが分かる。一方で、事後において、「運動」や「力」の概念ラベルから、いくつかの概念ラベルのリンクを確認することができる。
検証授業を通して、エネルギーについて知識を相互に関連付けて系統的に理解できた
図５ 生徒Ｂの問いの記述内容と考えられる。
この生徒は、ブレーキの負の仕事と運動エネルギー(ｳ) 問いの記述内容との関係の変化量の関係から第３次の問いについて考察した。
問いの記述内容とコンセプトマップの内容の両方の
また、知識のつながりを関係式で示しただけでなく、こ視点から、知識を相互に関連付けて系統的に理解できれまでの物理基礎の学習内容に着目し、条件を変え、計た様相を捉えることができた。また、第３次の問いに算することで論理的に考察した。一方で、表８からついて、Connections(つながり)の得点が１点から３点
Connections(つながり)において第３次の得点が１点に変容した生徒９人のコンセプトマップについて分析であった生徒を12人確認できた。これらの生徒は、知識を行った結果、７人の生徒について、概念ラベルの数を相互に関連付けて考察することができなかった。問が増加したことを確認することができた。知識を相互いの内容等について検討する必要があると考えられる。
に関連付けて理解したことで、概念ラベルの数が増加
また、Connections(つながり)については、第２次かし、問いの得点の向上につながったと考えられる。まら第３次に向けて得点が３点へ変容した生徒を31人、た、概念ラベルの数が減少した二人の生徒について、
特に、９人の生徒は１点から３点へ得点を向上させる
コンセプトマップの内容を検証した。この内、生徒Ｄことができた。
のコンセプトマップの内容(図７)を紹介する。
エ コンセプトマップの検証(ｱ) コンセプトマップの型の変容
事前・事後におけるコンセプトマップの型と人数の関係(表９)を示す。
表９ コンセプトマップの型と人数の関係
n=47
事前

事後

放射型

23

５

分岐型

13

19

ネットワーク型

1123

表９から、検証授業前後においてコンセプトマップの型は、放射型から分岐型やネットワーク型に変容したと言える。これは検証授業を通して、知識を相互に関連付けて深く理解できたと推測する。

図７ 生徒Ｄのコンセプトマップの内容
図７から、概念ラベルの数は減少しているものの、内容については、「化学」や「光」などのエネルギー
の種類から
「仕事」
やこれまで物理基礎で学習した「力」- 59 -

といった原理や法則へ変化したことが確認できる。また、記述された原理や法則はそれぞれが相互に関連付いており、「ネットワーク型」に記述できていることが分かる。概念ラベルの数が減少したもう一人の生徒についても生徒Ｄと同様な変化を確認することができた。これら二人の生徒は、検証授業を通して知識を相互に関連付ける中で、必要な知識を整理し、適切に選択できたことが問いの得点の向上につながったと考えられる。
研究のまとめ
１ 研究の成果「深い学び」につながる物理基礎の授業実践として、知識を相互に関連付けて系統的に理解することを目指す授業づくりを行った。
本研究では、
ＩＣＥルーブリックの役割に注目し、ＩＣＥルーブリックに基づく学習
目標の提示と振り返りの活動を全ての授業において行
い、生徒の変容を検証した。
事後アンケートの結果と振り返りシートの記述内容
から、ＩＣＥルーブリックに基づく学習目標の提示と振り返りの活動は、知識を相互に関連付けることに有効であったと言える。また、問いについて考察する活動では、検証授業を通して、多くの生徒が知識を相互に関連付けて記述することができるようになった。授業においては、知識のつながりを考えながら、実生活の疑問や問題を発見し、解決しようとする姿が見られた。
このことは、学習の基盤となる力の育成につながったと考える。本研究では、知識の理解の様相を振り返りシートや問いの記述で捉えることに加え、コンセプ
トマップにより可視化をした。その結果、検証授業を通して、エネルギー概念について中学校の学習内容から発展させ、これまでの物理基礎の学習内容や他教科の知識を関連付けて拡張し、系統的に理解した様相を捉えることができた。
２ 研究の課題と展望(1) Ideas(基本的知識)とExtensions(応用)の手立て
本研究においては、知識を相互に関連付けて系統的に理解するために、
Connections(つながり)に焦点を当てた。その中で、振り返りシートの記述内容から、これまでのIdeas(基本的知識)について誤った理解をしている生徒がいることが分かった。今後、振り返りの記入に留まるのではなくフィードバックを行い、正確な理解を促すことで、Connections(つながり)において、より深い理解になると考える。
また、検証授業を通して、実生活とのつながりを理解することができていない生徒を確認することができた。理科においては、実生活との関連を図りながら理解することは不可欠である。今後、実生活とのつながりを考えることのみならず、理科を学ぶ意義や有用性をより実感させる題材を用意する必要があると考える。
また、本研究では、「実生活とのつながりを考えることができる」
をConnections(つながり)の内容に設定したが、Extensions(応用)に適応させることも可能である。習得した知識を理科の見方・考え方を働かせながら、実生活における問題の解決に応用することで、個別の知識の習得ではなく、「生きて働く知識」に変容していくのではないかと考える。
(2) 汎用性
本研究で使用したＩＣＥルーブリックに基づく学習
目標のConnections(つながり)(表１)の内容について
は、本単元のみならず、他単元や他教科においても適用できるよう作成した。この研究がすべての教科における「深い学び」への一歩となれば幸いである。
おわりに最後に本研究を進めるにあたり、県立綾瀬高等学校の校長を始め、教職員、生徒の皆様、そして御協力いただいた全ての皆様に深く感謝申し上げる。
［指導担当者］
西村 崇志２ 柴田 克也２ 森本 祥夫３
引用文献
中央教育審議会 2016 「幼稚園、小学校、中学校、高等学校及び特別支援学校の学習指導要領等の改善及び必要な方策等について(答申)」p.50
https://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/chukyo/chukyo0/toushin/__icsFiles/afieldfile/2017/01/10/1380902_0.pdf (2023年12月19日取得)
文部科学省 2019 「高等学校学習指導要領(平成30年
告示)解説 理科編 理数編」実教出版 p.13
p.61
柞磨昭孝 2020 「生徒も教師も楽しめる問いづくりの
実践－学びが変わる問いのフレームワーク」日本
橋出版 p.50
参考文献
鈴木雅之 2011「ルーブリックの提示による評価基準・評価目的の教示が学習者に及ぼす影響」
中村剛 2018 「高等学校数学科における体系的理解を促す方法についての一考察」(日本科学教育学会
研究会研究報告 Vol.33 No3(2018)
比護一幸 2013 「中学校理科学習における概念地図の型と学力の相関」

２ 指導主事 ３ 教育指導員- 60 -

単元指導計画

授業者 小柴直人

１ 研究テーマ：高等学校物理における系統的理解を目指す授業づくり―ICEルーブリックに基づく学習目標の共有と振り返りの活動を通してー

２ 研究の目的：
高等学校物理の学習において系統的理解を目指すために、学習者に応じた支援ツールとしてICEルーブリックに基づいた学習目標の共有と振り返りの活動が有効であるか明らかにする。

３ 科目名：物理基礎

４ 単元名：運動とエネルギー

５ 単元の目標：（１）物体の運動とエネルギーを日常生活や社会と関連付けながら理解するとともに、それらの観察、実験などに関する技能を身に付けること。
（２）物体の運動とエネルギーについて、観察、実験などを通して探究し、運動の表し方、様々な力とその働き、力学的エネルギーにおける規則性や関係性を見いだして、表現すること。
（３）物体の運動と様々なエネルギーに主体的に関わり、科学的に探究しようとする態度を養うこと。

６ 単元の評価規準【a】知識・技能【b】思考・判断・表現【c】主体的に学習に取り組む態度

物体の運動とエネルギーを日常生

物体の運動とエネルギーについて、物体の運動と様々なエネルギーに主体

活や社会と関連付けながら理解す

観察、実験などを通して探究し、運動的に関わり、見通しをもったり振り返っ

るとともに、それらの観察、実験などの表し方、様々な力とその働き、力学たりするなど、科学的に探究しようとしに関する技能を身に付けている。

的エネルギーにおける規則性や関係ている。

性を見いだして表現している。

７ ICEルーブリックの観点
Ideas（基本的知識）

・仕事とエネルギーについての原理・法則を理解することができる。
・単元内の基本的知識のつながりを考えることができる。

Connections（つながり）・これまでの学習とのつながりを考えることができる。
・実生活とのつながりを考えることができる。
・仕事とエネルギーについて、問題を解いたり、自分の考えを表現したり、実験を通しExtensions(応用)て探究することができる。（いずれかができる）

８ 単元の指導と評価の計画（〇「記録に残す評価」 ●「指導に生かす評価」）
評価の観点

次

時

a
１

１、２

評価方法・

ねらい・学習活動bc

単元の問い：物理学における「エネルギー」とは何か？
[【評価の方法】
・仕事をする能力としてエネルギー量を理解する。
Enerugi-]
・行動観察
Toha
① 単元の問いについて考える。
・ワークシートの記述② これまでの学習を基に「エネルギー」についてコンセ【指導上の留意点】
プトマップを作成する。ワークシート１【A】
・コンセプトマップにつ③ 仕事とエネルギーについて理解する。
④ 発問「ピラミッドの建設では斜面を使用した形跡が●いて説明する。

発見されている。なぜ斜面を利用したのだろう？」につい・発問により既習の内て考える。

容の関係を考えさせ⑤ 仕事の原理について理解する。

る。

⑥ 仕事率について理解する。

・電機分野と力学分野➆ 手回し発電機の演示実験を通して、電力と仕事、電のつながりを発見させ

気エネルギーの関係について理解する。

る。

⑧ 各時間振り返りシートの入力を行う。PC２

３、4

指導上の留意点・物体の衝突に関する実験を行い、物体がする仕事と物【評価の方法】

体の速さや質量の大きさとの関係を探究しようとする。

・ワークシートの記述① 本次の問い「自動車の速さの出しすぎの危険性を【指導上の留意点】

説明しよう」について、自分の考えを説明する。ワークシート２【A】② 物体の衝突に関する実験を行い、速さと仕事の関係

・スプレッドシートで実〇〇験レポートを作成させる。

を実験データから考察する。PC
③ 質量と仕事の関係を実験データから考察する。PC・グラフの作成時、困っ④ 各時間振り返りシートの入力を行う。PCている生徒への支援を
行う。

３

５

・運動エネルギーを仕事と関連付けて理解する。
【評価の方法】① 発問「一定の力で仕事をされる物体はどのような運動をしている？」について考える。

・行動観察② 運動エネルギーの変化と仕事の関係について理解

・ワークシートの記述する。

●【指導上の留意点】③ 本次の問い「自動車の速さの出しすぎの危険性を・発問により既習の内説明しよう」について、考察、記述する活動に取り組む。

容の関係を考えさせ

ワークシート２【B】

る。

④ 振り返りシートの入力を行う。PC４

６

・力と運動の向きに対する仕事の関係を理解する。
① 本次の問い「ブレーキをかけた自動車の制動距離●【評価の方法】
・行動観察

（止まるまでの距離）を小さくするには、どのようなことが・ワークシートの記述考えられるだろうか。」について、自分の考えを説明す【指導上の留意点】

る。ワークシート３【A】

・これまでの学習を踏② 力と運動の向きが異なる場合の仕事について理解

まえて自分の考えを記する。

述するように促す。

③ 自動車のブレーキがする仕事について、定量的に理・計算が苦手な生徒に解する。

は支援を行う。

④ 振り返りシートの入力を行う。PC５

７・仕事の正負と運動エネルギーの変化の関係を定量的に考察し、説明する。
【評価の方法】① 自動車の速度と停止距離の目安について確認す

・行動観察

る。
②

・ワークシートの記述

本次の問い「ブレーキをかけた自動車の制動距離（止まるまでの距離）を小さくするには、どのようなことが〇【指導上の留意点】

考えられるだろうか。」について、考察、記述する活動に・話し合いがうまく行わ取り組む。ワークシート３【B】

れていないグループの③ これまでの学習を踏まえて「エネルギー」についてコ支援を行う。

ンセプトマップを作成する。ワークシート１【B】④ 振り返りシートの入力を行う。PC６

８

・日常の現象を基に、重力による位置エネルギー、弾性力による位置エネルギーと外力のした仕事を理解する。

7

９

行動観察

●

行動観察

・力学的エネルギー保存の法則を振り子運動から理解
する。

8

●

１０、

・保存力のみがはたらく場合、力学的エネルギー保存の

１１法則がなり立つことを、２次と同観察・実験により検証〇

ワークシート

し、探究しようとする。
91２・力学的エネルギー保存の法則を鉛直ばね振り子から
●

考察する。
10

1３、

・あらい曲面の運動を例に、力学的エネルギーが保存さ

１４

れない場合について考察する。

ワークシート〇・エネルギーの変換の観点から、日常生活の科学技術との関係を見出す。
ペーパーテスト※本実践の報告対象：上記の太枠囲みの箇所（１次～5次 計７時間）

行動観察

〇

〇

行動観察

神奈川県立綾瀬高等学校 物理基礎 「運動とエネルギー」*PC忘れた人用

3ケタ番号

氏名☜ 自分の3ケタの番号を半角で入力してください。

ねらいシートIdeas

仕事とエネルギーについての原理・法則を理解することができる。

Connections

単元内の基本的知識のつながりを考えることができる。

Extensions

仕事とエネルギーについて、問題を解いたり、自分の考えを表現したり、実験を通して探究することができる。（いずれかができる）

振り返りシート
時間

日付

1

9/14

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

これまでの学習とのつながりを考えることができる。

実生活とのつながりを考えることができる。

*セル内で改行するときは、AltとEnterを同時に押そう！
Ideas

Connections

Extensions

神奈川県立綾瀬高等学校 物理基礎 「運動とエネルギー」
実験レポート【目的】【予想】

衝突に関する実験より、小球の速さと質量と物体の動いた距離を測定し、その関係性を見出す。
【準備】・スタンド ・小球 ・速度測定器 ・定規 ・木片 ・実験レール【方法】① 下図のように実験装置を設置する。
② 小球をいろいろな高さから転がし木片と衝突させる実験を行う。

【結果】

ビー玉

パチンコ球

③ その際の衝突直前の速さと木片の移動距離にはどのような関係があるか、【予想】に記述する。

ｍ1〔ｇ〕

5.3

④ 実際に実験を行い、データを【結果】に入力する。

v〔m/s〕

v2〔m/s〕20⑥ 【シート２グラフ】にグラフを作成し、小球と木片の衝突に関して【考察】する。
⑦ 【感想】を記入する。

⑤ 質量の違う小球で同様に実験を行い【結果】に入力する。

→ 記録や記述を入力するセル。文字を打つと色が消えます。

ｍ2〔ｇ〕

5.45

x〔ｍ〕 *1

v〔m/s〕

v2〔m/s〕2

x〔ｍ〕*1

0

0

0

0

0

0.92

0.85

0.174

0.83

0.69

0.243

1.05

1.10

0.220

0.93

0.86

0.307

1.12

1.25

0.253

1.01

1.02

0.348

1.24

1.54

0.292

1.12

1.25

0.405

0.00

0.00

*1 X〔ｍ〕では、ｃｍからｍに変換しよう【考察】
・予想では、球の速さが速いほど、木片の移動距離は大きくなると予想したが、ビー玉、パチンコ球ともに予想通りの結果になった。
・予想では、球の大きさが大きいビー玉の方が木片の移動距離が大きくなると予想したが、実際はパチンコ球の方が移動距
離は大きくなった。移動距離は大きさではなく質量に関係していることが分かった。
・ｖ－ｘグラフを見るとｖが大きくなるにつれ木片の移動距離が、指数的に大きなっている。v2-xグラフでは、v2とxは比例関係であることが分かる。
・これらの結果から、球の速度と木片にする仕事の関係を理解できた。

*今回の実験は小球を落す高さは図りません。（速度測定器があるので）【感想】

参考動画資料運動エネルギー | NHK for School神奈川県立綾瀬高等学校 物理基礎 「運動とエネルギー」
ワークシート１【A】 コンセプトマップ

エネルギー

組

番

氏名

ワークシート１【B】 コンセプトマップ

エネルギー神奈川県立綾瀬高等学校 物理基礎 「運動とエネルギー」

組

番

氏名

例題１ 質量 0.50kg の荷物をてこを用いて 0.20m 高いところへ持ち上げた。こ

例題２ ポンプを用いて，2.0×103kg の水を 2.0×102s で 5.0m の高さまで持のとき，てこに加えた力のする仕事はいくらか。重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とち上げる場合の仕事率は何ｗか。ただし，重力加速度の大きさ 9.8m/s2 とする。

する。（Ideas）（Ideas）

神奈川県立綾瀬高等学校 物理基礎 「運動とエネルギー」
ワークシート 2 考えてみよう１

組

番

氏名

「３.根拠」 *箇条書き等でいくつか書き出そう！

自動車の速さの出しすぎの危険性を説明しよう【A】記述してみよう🖊②まとめ ①を参考に文章としてまとめよう
自動車の速さの出しすぎの危険性は、「１.主張」【B】これまでの学習を踏まえて記述しよう🖊

だからである。

その根拠は、 「２.データなど」や「3.根拠」①考察記述定型化練習
以下の aiueo に当てはまるように問いに対して、ねらいシートの項目と振り返り
シートの記述内容を参考に整理しよう。
「１.主張」だからである。その根拠は、「２.データなど」や「３.根拠」からである。
「１.主張」

からである。
③相互評価活動 *他者に説明し、コメントや新たな視点をもらおう！

「２.データなど」 *箇条書き等でいくつか書き出そう！

他者の意見・
新たな視点メモ神奈川県立綾瀬高等学校 物理基礎 「運動とエネルギー」
例題３ 質量 10kg の物体が，速さ 20m/s で動いている。この物体が 100m 移
動する間，物体は運動の向きに 25N の力を受けた。力を受けた後の物体の速さ v‘〔m/s〕を有効数字を 2 桁として求めよ。（Extensions）

組

番

氏名

神奈川県立綾瀬高等学校 物理基礎 「運動とエネルギー」
ワークシート３ 考えてみよう２

組

番

氏名

「３.根拠」 *箇条書き等でいくつか書き出そう！

ブレーキをかけた自動車の制動距離を小さくするには、どのようなことが考えられるだろうか。
【A】記述してみよう🖊②まとめ ①を参考に文章としてまとめよう
ブレーキをかけてから自動車が静止するまでの距離を小さくするためには、「１.主張」【B】これまでの学習を踏まえて記述しよう🖊

すればよい。

その根拠は、 「２.データなど」や「3.根拠」①考察記述定型化練習
以下の aiueo に当てはまるように問いに対して、ねらいシートの項目と振り返り
シートの記述内容を参考に整理しよう。
「１.主張」すればよい。その根拠は、「２.データなど」や「３.根拠」からである。
「１.主張」

からである。
③相互評価活動 *他者に説明し、意見や新たな視点をもらおう！

「２.データなど」 *箇条書き等でいくつか書き出そう！

他者の意見・
新たな視点メモ神奈川県立綾瀬高等学校 物理基礎 「運動とエネルギー」
例題４ 質量 1.0×103kg の自動車が，10m/s の速さで直線上を運動している。
運転手がブレーキを踏むと，自動車は運動の向きと逆向きに力を受ける。ブレーキの力の大きさが 2.0×103N で一定だとすると，ブレーキを踏んでから自動車が停止するまでの間に，何 m 進むか。

組

番

氏名

学習に関する事前アンケート
１ これまでの学習を通して、以下の項目をどのくらいできていますか？
（１）自分から学習の目標を設定しようとしている。
できている

ある程度できている

あまりできていない できていない（２）自分の学習活動や学習したことの振り返りができている。
できている

ある程度できている

あまりできていない できていない（３）自分の学習活動の改善を行うことができている。
できている

ある程度できている

あまりできていない できていない（４）基本的知識を理解できている。
できている

ある程度できている

あまりできていない できていない（５）単元内での知識のつながりを考えている。
できている

ある程度できている

あまりできていない できていない（６）これまでの学習とのつながりを考えている。
できている

ある程度できている

あまりできていない できていない（７）学習した内容と実生活とのつながりを考えている。
できている

ある程度できている

あまりできていない できていない

学習に関する事後アンケート
１ ICE ルーブリックについて以下の項目に回答してください。（自由記述）（１）ねらいシートは、学習内容のつながりを考えることに効果的でしたか？
効果的であった

ある程度効果的であった

あまり効果的でなかった

効果的でなかった（２）振り返りシートは、学習内容のつながりを考えることに効果的でしたか？
効果的であった

ある程度効果的であった

あまり効果的でなかった

効果的でなかった（３）ICE ルーブリック（ねらい・振り返りシート）はどのようなことで助けになりましたか？
２ これまでの学習を通して、以下の項目をどのくらいできていますか？
（４）自分から学習の目標を設定しようとしている。
できている

ある程度できている

あまりできていない できていない（５）自分の学習活動や学習したことの振り返りができている。
できている

ある程度できている

あまりできていない できていない（６）自分の学習活動の改善を行うことができている。
できている

ある程度できている

あまりできていない できていない（７）基本的知識を理解できている。
できている

ある程度できている

あまりできていない できていない（８）単元内での知識のつながりを考えている。
できている

ある程度できている

あまりできていない できていない（９）これまでの学習とのつながりを考えている。
できている

ある程度できている

あまりできていない できていない（１０）学習した内容と実生活とのつながりを考えている。
できている

ある程度できている

あまりできていない できていない