「科学的に考察する力」を育成する中学校理科指導（第二年次）
－より妥当な考察をする際の「考え方」の機能化と顕在化－
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長期研究員 和田 陽輔   《研究の要旨》
本研究は，中学校理科において「科学的に考察する力」の育成を目指した。そこで，生徒がより妥当な考察をする際に働かせる「考え方」を「多面的な考え方」に焦点化し，探究の過程を通して，生徒の「多面的な考え方」の機能化と顕在化を繰り返し図れるようにした。その際，学習場面を工夫したり，「多面的な考え方」を振り返る場面を設定したりした。その結果，生徒は「多面的な考え方」をより機能化，顕在化できるようになり，それが「科学的に考察する力」の高まりに寄与することが分かった。
Ⅰ 研究の趣旨には，自然の事物・現象を多面的に考えることが大切で福島県教育委員会による「令和４年度授業改善グランあると示され，このことは，中学校における学習につなドデザイン」では，全国学力・学習状況調査中学校理科げていくことにも留意する必要があるとされている。まの結果を受け，授業改善のポイントとして次のことが示た，その具体も例示されている。これらから，生徒がよされた。
「観察，実験の結果や観測データなどの科学的なり妥当な考察をする際に働かせている「考え方」として，根拠となる複数の事実を蓄積，共有し，目的に応じた情本研究では「多面的な考え方」に焦点化し，五つの視点報を取捨選択する活動を多く取り入れること」，「観察，に整理して，研究を進めることとした。

実験の結果の処理，考察などの場面では，科学的な根拠その視点とは，「変化の要因や課題に対する考察を，既に基づき，自分の考えをより妥当なものにすることがで習事項・既有経験と関連付けて考えること」（以下，視点きるようにすること」である。つまり，観察，実験の複①），「変化の要因や課題に対する考察を，他者の考えを数の結果を分析して解釈し，より妥当な考察ができるよ踏まえて考えること」（以下，視点②），「より妥当な考察うにするための授業改善が求められている。に向けて，結果を基に，自他の予想や仮説，実験方法を第一年次研究では，「科学的に考察する力」を「仮説や振り返り，再検討しながら考えること」（以下，視点③），検証計画と関連させて，観察，実験の結果を分析して解「より妥当な考察に向けて，複数の結果を基に考えるこ釈する力」と定義し，その育成を目指した。協力校の生と」（以下，視点④），「課題解決に向けて，図などを活用

徒は結果を基に考察することを苦手としていたため，自して考えること」（以下，視点⑤）である。

然の事物・現象に変化を与えると考えられる要因（以下，生徒が，より妥当な考察をする際，「多面的な考え方」変化の要因）から一つの仮説を設定し，その仮説や生徒を働かせることを「考え方」の機能化，「多面的な考え方」

自ら立てた検証計画を基に，結果を批判的に見直す実践を言葉や図で表すことを「考え方」の顕在化とし，それを行った。これにより，理科の考え方（比較，関係付け，らを探究の過程で繰り返し行うことで，「 科学的に考察す条件制御，多面的に考えること）を働かせながら，一つる力」を高めていきたいと考えた。の条件設定から得た結果を基に，科学的に考察することができる生徒が増加した。一方で，既習事項や既有経験Ⅱ 研究の概要という側面を踏まえながら，結果を分析して解釈するこ１ 研究仮説とが不十分な生徒がいた。このことは，理科で働かせる

中学校理科の授業において，探究の過程を通して，生考え方の中でも，特に，多面的に考えることに課題があ徒の「多面的な考え方」の機能化と顕在化を繰り返し図ると考えた。

られるように，以下の手立てを講じれば，「科学的に考察以上のことから，第二年次研究では，「科学的に考察すする力」を育成することができるだろう（図１）。

る力」を育成するため，複数の結果と既習事項・既有経【手立て１】多面的に考えるための導入場面の工夫

験を相互に関連付けながら分析して解釈し，より妥当な【手立て２】比較したり，関係付けたりしながら考察する場面の工夫考察をすることができる生徒を目指す。このことに関連して，小学校学習指導要領解説理科編では，より妥当な【手立て３】働かせた「多面的な考え方」を価値付ける考えをつくりだすといった問題解決の力を育成するためための振り返りの場面の設定- 52 -

やすい「浮力」を扱うことにした。それにより，自分たちの生活とも関連が深い問題を解決したいという生徒の思いを高め，「浮力の大きさは物体の何によって決まるか」という課題を設定することができた。なお，物体そのものに着目させるため，水は変化の要因として扱わないようにした。
まず，仮説の設定場面では，浮力の大きさの変化の要

因を既習事項や既有経験などを踏まえて個人で考えさせた。そうすることで，生徒は，密度や圧力などの既習事

図１ 研究構想図

２ 研究の内容

項を基にしたり，日常生活での経験や現象を想起したり 【手立て１】多面的に考えるための導入場面の工夫しながら，複数の変化の要因を考えることができた。次導入場面では，複数の仮説を設定することで生徒が多に，複数の変化の要因を分類，整理し，焦点化を図った。

面的に考えるための基盤をつくる。そのために，まず，ある班では，「物体の密度」と「物体の重さ」の二つの変生徒の気付きや疑問を多面的に引き出し，複数の変化の化の要因が出た。そして，その変化の要因を挙げた理由要因を見いだすことができるように，自然の事物・現象を互いに共有することで，二つは同じ変化の要因であるの提示の仕方を工夫する。次に，これらを分類，整理し，ことを見いだし，それらを焦点化した（図２）。

自他の変化の要因の理由を共有しながら焦点化していく。そうすることで，条件を変えた変化の要因ごとに仮説を立て，次時以降の探究の過程につなげるようにする。

 【手立て２】比較したり，関係付けたりしながら考察する場面の工夫

考察場面では，結果を変化の要因ごとの仮説と関係付けたり，結果同士を比較したりすることで，より妥当な考察ができるようにする。そのために，まず，自分以外

の他者の結果も正確に捉えて考察ができるように，結果の分析にタブレットを活用する。次に，互いの考察の共その後，各班から挙がった変化の要因とその理由を全通点や差異点に着目しながら比較，検討していく。これ体で共有することで，七つの変化の要因を四つに焦点化

らの活動を通して，より妥当な考察ができるようにする。

し，さらに，変化の要因の理由が明確になった（図３）。

図２ 対話による変化の要因の焦点化 【手立て３】働かせた「多面的な考え方」を価値付け

るための振り返りの場面の設定

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毎時間の振り返りの場面では，生徒が本時で機能化，顕在化させた「多面的な考え方」を振り返ることができるようにする。そのために，まず，生徒が「多面的な考え方」に着目できるように，教師が振り返りの視点を明示する。次に，その視点で振り返った生徒の記述を教師

が価値付けていく。このような価値付けを繰り返し行う



ことで，「 多面的な考え方」のさらなる機能化と顕在化が，次の探究の過程でも行えるようにする。

これらの活動を通して，課題を解決するために複数の

図３ 焦点化した変化の要因とその理由

３ 研究の実際

仮説が設定された（図４）。そして，多面的に考えるため

 対 象 生 徒 第３学年名（１学級）の基盤をつくることができた。

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授業実践Ⅰ
「化学変化と電池」（６時間）

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授業実践Ⅱ
「力のはたらき方」（５時間）

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本稿では，授業実践Ⅱを中心に述べる。

 【手立て１】多面的に考えるための導入場面の工夫

生徒の実態を踏まえ，既習事項や既有経験と関連付け- 53 -

図４ 変化の要因ごとの仮説

 【手立て２】比較したり，関係付けたりしながら考察により，生徒は，「大切なことは，これまでの経験や学んする場面の工夫

だことを基に考えること。班や全体で仮説を立てる時は，

 まず，複数の結果を比較しやすくするため，四つの仮

自分では出せなかった仮説や自分と同じ仮説でも理由が説を確かめるために得た実験結果を，授業支援アプリを違う場合は，それぞれの中でどれが一番課題の答えに近使い，変化の要因ごとに提出させた。そして，各班の結そうか比べることを意識しました」と記述した。既習事

果がすべて出そろった後，それをタブレットで共有した。

項や既有経験を踏まえて考えたり，自他の考えを比較しそれにより，生徒一人一人が，自他の結果を比較したり，て考えたりしたことで，根拠のある仮説が立てられたこ

自分が注目していた仮説の結果とほかの仮説の結果を比とを，教師が価値付けた。

較したりするなど，主体的に結果を分析した。それが，次に，考察後の振り返りの場面について述べる。ここそれぞれの変化の要因の結果の規則性を正確に捉え，浮でも，振り返る視点を明示したことで，生徒は，「誤差の力の大きさとの関係性を見いだすことにつながった。

判断が難しかったが，友達の意見で，もやもやがすっき次に，より妥当な考察に向けて，互いの考察を共通点りした。皆の意見で間違いに気付くことができた」と記や差異点に着目しながら比較し，個々での考察では迷っ述した。複数の結果を比較して考えたり，自他の考察をていた部分を，他者の考えを踏まえて検討した（図５）。

検討したりしたことで，より妥当な考察を導き出せたことを，教師が価値付けた。

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このように，探究の過程を通して，繰り返し教師による価値付けを行ったことで，生徒は，他者の考えを踏ま

えて考える視点②を要としながら課題の解決に取り組んだ。それが，「多面的な考え方」をより機能化，顕在化させ，科学的に考察する姿につながった。

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その後，生徒がこれまで機能化，顕在化させてきた「多面的な考え方」を活用して，新たな課題に取り組む場面を設定した。ここでは，物体の底面積によって浮力の大
図５ 対話による考察の妥当性の高まり

きさが変わらない理由を考えた。生徒は，水中の物体にこうした対話活動によって，より妥当な考察にするこ加わる水圧の大きさやそれにより生じる浮力の大きさにとができた（図６）。

ついて，既習事項である力の矢印で表したり，具体的な

数値を用いたりしながら考えた（図７）。そして，互いの図を比較，検討していくことで課題を解決した。

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図６ より妥当な考察にできた記述

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班ごとに考察を検討し，それを学級全体で共有していくことで，「浮力の大きさは物体の体積によって決まる。

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物体の密度や底面積，沈める深さには関係しない」など，課題解決後の生徒の振り返りには，「多面的な考え方」

図７ 水中の物体に加わる力の図示

複数の側面を踏まえた，より妥当な考察にすることがでに着目できている記述が見られた（図８）。

きた。

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 【手立て３】働かせた「多面的な考え方」を価値付け

るための振り返りの場面の設定

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まず，仮説の設定後の振り返りの場面について述べる。ここでは，「仮説を立てるのに大切なこと，意識した

ことは何か」という視点を振り返りシートに明示し，生徒が「多面的な考え方」に着目できるようにした。それ- 54 -図８ 三つの視点を含む「多面的な考え方」の記述

このように，新たな課題においても「多面的な考え方」で，実践の前後の機能化と顕在化が行われており，「多面的な考え方」がで考察に関する他の探究の過程でも活用できていることを確認できた。

自分の考えを自由に記述する調Ⅲ 研究のまとめ 査を実施した。

１「科学的に考察する力」育成の検証と分析

その結果，記述量の明らかな増加が確認できた。そのた 考察の記述内容の検証

め，記述に使用した語彙の延べ数である総語数や，異な「科学的に考察する力」の変容について，令和４年度末った語彙を何種類使用したかを表す異語数を調べたとこの考察記述と令和５年度後期実践の考察記述を用いて検ろ，事後はどちらも学級平均で統計的に有意に増加した証した。その結果，結果を根拠として，課題に対する科（図）。事後の記述からも，「多面的な考え方」を意識学的に正しい主張が考察できた割合は，％から％にした表現になっているのが分かる（図）。このことから，上昇した。根拠に一部不足はあるものの，結果を根拠と「多面的な考え方」の機能化と顕在化を図った学習を通して，課題に対する科学的に正しい主張が考察できた割して，考察に関する認識の広がりを感じることができた。

図 語彙数の変化 合も含めると％にまで上昇した（図９）。このことから，

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学級全体において，「科学的に考察する力」が高まりつつあると考えられる。

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２ 成果と課題「多面的な考え方」の①から⑤の視点を組み合わせた授図 考察の認識の広がり 

研究の成果

図９「科学的に考察する力」の変容 業実践が，生徒の「多面的な考え方」の機能化と顕在化

 「科学的に考察する力」と「多面的な考え方」の機につながった。特に，他者の考えを踏まえて考える視点能化と顕在化との関係

②を他の視点と組み合わせることで，「多面的な考え方」

まず，「科学的に考察する力」の変容に用いた，令和５の機能化と顕在化が促されることが分かった。

年度後期実践の考察記述を２点満点で点数化した。次に，また，探究の過程を通して，生徒の「多面的な考え方」

単元全体の探究の過程を通して，「多面的な考え方」の視の機能化と顕在化を図り，その価値付けを教師が繰り返点に広がりが見られたかどうかを調べるため，視点の増し行うことで，生徒は「多面的な考え方」をより機能化，加数を調べて，それを点数化した。その際，毎時間，一顕在化できるようになり，それが「科学的に考察する力」

人一人の振り返りシートの全記述を確認した。最後に，の高まりに寄与することが分かった。

それら二つの点数の相関を調べた。その結果，二つの間 今後の課題

※１が確認できた。このことから，振り返りシートを用いて検証した「多面的な考え方」「科学的に考察する力」の高まりと「多面的な考え方」の視点の変容を詳しく見ると，視点の広がりが見られなの機能化と顕在化の高まりには関係があると分かった。

い生徒が％いた。それらの生徒の振り返りの記述を，※１ 相関係数U＝（ Q＝）。相関係数Uの基準としては慣例に倣い，
≦U＜：弱い正の相関，≦U＜：中程度の正の相関，
≦U≦：強い正の相関とする。

単元の最初と最後で比較すると，質的な変容も見られな 意識調査

身が「多面的な考え方」を価値付けられるように場を設本研究では，「多面的な考え方」の機能化と顕在化によ定し，「多面的な考え方」のさらなる機能化と顕在化を図には，中程度の正の相関り，生徒の考察への認識に変化が表れると考えた。そこかった。教師による継続的な価値付けに加えて，生徒自りたい。
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