－2－■ 原著論文■高等学校「課題探究型授業」における天文分野の調査結果
石田光宏（横浜市立戸塚高等学校）

Survey Results of “Inquiry-Based Classes” in the Fieldof Astronomy for High School
Mitsuhiro Ishida (Totsuka High School)
概要
課題探究型授業とは、生徒が課題を設定し、その解決のために主体的・協働的に学ぶ学習のことである。高等学校では 2022 年度より新学習指導要領となり、「探究」が中心的なキーワー
ドとなるため、今後このような授業の果たす役割は大きくなると予想される。天文分野でも、探究活動の実施報告はあるが、長期的なデータに基づいた効果の検証例は少ない。天文分野で探究活動を実施している公立高校で、数年間のデータに基づく効果の検証を行ったところ、以下のことが分かった。①ほとんどの生徒が楽しく、研究内容を理解しながら行っており、有意義な活動であったというコメントも多い。これより、課題探究型授業を天文分野で行う意義は大きいと言える。しかし②このような授業は、希望進路へのきっかけにはなっていない。なお③実際に天体を観測した生徒ほど、天文学や天体物理学が学べる大学へ進学する、もしくは学会発表をする傾向がある。

Abstract
Inquiry-based classes are classes in which students set their own problems and learn
independently and collaboratively to solve them. The role of this type of class is expected
to increase in the future, as "inquiry" will become a major keyword in the new curriculum
guidelines for high school students starting in 2022FY. In the field of astronomy, there aresome reports on the implementation of inquiry activities, but there are few examples ofverifying the effects based on long-term data. In this paper, the effect of inquiry-basedclasses has been verified based on several-year data of the public high school that have
implemented inquiry activities in the field of astronomy. As a results, the following findings
were made: (1) Most of the students enjoyed the activities and understood the researchcontent, and many commented that the activities were meaningful. This suggests thatinquiry-based classes are very meaningful in the field of astronomy. (2) This type of classis, however, unlikely to have an impact on students' career development. (3) Students who
have actually observed astronomical objects tend to go on to universities where they canstudy astronomy and/or astrophysics, or to make presentations at academic conferences.
（Received: 23 August 2021, Accepted: 18 February 2022）

天文教育 2022 年 3 月号（Vol.34 No.2）

高等学校「課題探究型授業」における天文分野の調査結果－3－

1. はじめには、「 スーパー探究科学」という授業において、

1.1

天文分野をテーマに選べるようになっており、

課題探究型授業

課題探究型授業とは、生徒が課題を設定し、近隣の公開天文台や大学と連携しながらレベ

その解決のために主体的・協働的に学ぶ学習

ル の 高い テ ーマ で 探 究 活 動 が 行 わ れ て い るのことである[1]。1996 年、文部省（現在の文[7]。この文献では、公開天文台を利用した生部科学省）の中央教育審議会より、変化の激徒の感想が記録されており、「口径 1m や 2m

しい社会を生きるための「生きる力」の育成

といった大きな望遠鏡を自由に使えて感動しという考え方が示された[2]。それに伴い、た」「 大学院生から観測以外にも様々な話をし1998 年版学習指導要領で「総合的な学習の時てもらい、進路選択の参考になった」などが間（以下総合学習）」が創設された。この授業

載せられている。また、教員側の視点としてでは、変化の激しい社会に対応して、自ら課探究活動を 5 年間実施した際の課題を以下の題を見つけ、自ら学び、考え、主体的に判断ように述べられている。

し、よりよく問題を解決する資質や能力を育・公開天文台等を利用する際のリスク（生徒てることなどをねらいとしており[3]、例えばの費用負担、観測期間中の天候不順など）住んでいる町の PR 方法を話し合ったり、作・データ解析指導の難しさ（特に分光）物を育てる過程から農家の気持ちを理解する

・地学を開講している高校が少ないため、天などの活動が行われている。

文が、他分野の生徒や教員にとって馴染み「総合学習」の新設以来、このような課題が薄い

探究型授業の設置が増えている。例として、さらに別の高校では、調べ学習が中心と思わ

理科課題研究[4]、課題研究（理数科に設置）れるが、総合学習にも天文のテーマを取り入[5]などが挙げられる。また、2022 年度よりれている例もあった[8]。

「総合学習」は「総合的な探究の時間（以下このように、課題探究型授業の天文分野で総合探究）」に名前を変え、より主体的で深い

実践報告はあるが、生徒への効果のデータ（特学びが要求される時間となる。さらに他教科に数値）に基づいた調査は少ない。本研究でにおいても、古典探究、日本史探究など「探は究」を付したものも増える。このように、2022

1.「課題探究型授業」を天文分野で行ったと年度から実施の学習指導要領では、「探究」がきの効果をデータに基づいて検証
2. 天文分野を選択した生徒は、どのような理中心的なキーワードとなる。

由で選択し、どこへ（進学先の学部）向か
1.2っていくかを調査

本研究の目的

課題探究型授業を天文分野で行うとどのよの 2 点を、アンケート調査などを用いて行う。

うな効果が得られるかを調べるのが本研究の目的である。現在、この形態で天文の授業を

2. 研究方法

実施している高等学校は非常に少ない（もち2.1

課題探究型授業 実施校

ろん、部活動の中での天文研究は多く実施さ本研究は、筆者の前任校である横浜市立横れている）。京都市立堀川高等学校では、「探浜サイエンスフロンティア高等学校（神奈川

究基礎」という授業において天文分野が設置県横浜市。以下 YSFH）で行った課題探究型

されており、幅広いテーマで探究活動が行わ

授業における分析結果である。YSFH は理数

れている[6]。また、奈良県立青翔高等学校で科であり、2009 年の開校以来スーパーサイ

天文教育 2022 年 3 月号（Vol.34 No.2）

－4－■ 原著論文■エンスハイスクール（SSH）の指定を受けて定は生徒の希望が優先されるが、定員を超え

おり、授業や部活動での課題研究が盛んであた場合は成績順となる。配属分野は全部で 6る。SSH とは、文部科学省が理数系教科の教分野、24 コースあり、分野の担当教員数は 3

育を重点的に行なう高校を指定する制度であ～4 名である（表 2）。配属分野決定後、2 年

り、SSH に応募し採択されると、理科・数学

次の 4 月に授業がスタートする。各分野 1 講などに重点を置いたカリキュラムの開発、課

座の生徒数は平均 3～4 名と少人数であり、題探究型授業の実践、大学や研究機関、企業

授業は基本的には生徒の活動を教員がサポーと連携した授業など、理数系人材育成のためトする形で進められる。また、数か月に 1 回のさまざまな取り組みが行える[9]。

程度来校する大学等の研究者から助言を受けることもできる。8 月下旬～9 月上旬には分

2.2

課題探究型授業「SLII」

野別中間発表会がある。これは一人 5 分程度

図 1 に YSFH の教育課程表を示す[10]。理の口頭発表で、終了後は教員や研究者から講数科のカリキュラムが組まれている。特徴的評があり今後の探究活動に活かしていく。10

なのは 1、2 年次の一番左側にそれぞれ存在

月下旬には海外研修（修学旅行）があり、行する 2 単位授業「SLI」「SLII」である。
「SL」

先 は マレ ー シア で あ る 。 こ の 行 程 の 中 に 、とは「サイエンスリテラシー」の略で、課題

YSFH の交流校を訪れる日があり、ここで全探究型の 95 分授業を行う学校設定教科であ員が各教室に分かれ、英語によるポスター発る。YSFH では、「SLI」の履修をもって、「総表を行う（図 2（上））。1 月上旬には分野別最合的な学習の時間」の履修の全部に、「SLII」

終発表会がある（図 2（下））。概要は中間発の履修をもって、「課題研究」の履修の全部に

表会と同じだが、中間と異なり、実験結果や替えている。本研究では 2 年次で履修する考察が重要視される。その後、研究内容をレ「SLII」に着目した。

ポートにまとめ、2 月に提出して、授業が終

表 1 に「SLII」の 1 年間の流れを示す。1
年次の 1～2 月に配属分野の決定がある。決図1

了する。次項では、天文分野の詳細を説明す
る。

YSFH 教育課程表（2014 年度入学生用）

2 年次の左端にある「GSII」は「グローバルスタディーズ II」の略で、人文・社会科学の分野。
2014－2018 年度まではスーパーグローバルハイスクール（SGH）[11]の指定も受けていたため、この分野もあった。
天文教育 2022 年 3 月号（Vol.34 No.2）

高等学校「課題探究型授業」における天文分野の調査結果

表1「SLII」1 年間の流れ

時期

－5－

(A) 太陽太陽に関するテーマである。主なテーマは内容

1～2 月（1 年次） 配属分野決定

黒点観測、プロミネンス観測、分光観測であ4 月（2 年次）

探究活動開始る（図 3）。黒点やプロミネンスは口径 9cm の

8 月下旬

分野別中間発表会（口頭）

屈折式望遠鏡で観測している。また、分光観

10 月下旬海外研修（英語ポスター

測はファイバーマルチチャンネル分光器を太発表）

陽に向けて行っている。図 4 に過去のテーマ

1 月 上旬分野別最終発表会（口頭）別人数を示す。黒点観測が最も多いが、黒点

2月

探究活動レポート提出

相対数が少なくなった 2016 年度以降は分光

3月

探究活動終了図2

図3

研究発表の様子（上）マレーシアの交流校でのポスター発表、（下）本校での分野別最終発表会。
2.3

観測が増えた。

太陽の観測の様子・データなど（左上）黒点観測、（右上）プロミネンス観測（図の丸印）、（下）分光観測。

「SLII」天文分野の概要

天文分野は、天文・地球科学分野に属し、さらに以下の 2 コースに分かれている。
(A) 太陽の観測（以下太陽）(B) マカリ[12]を使った天体の解析（太陽以外が研究対象。以下太陽以外の天体)
それぞれ詳細を説明する。

図4

太陽の観測のテーマ別人数（N=29、2013－2018 年度）

天文教育 2022 年 3 月号（Vol.34 No.2）

－6－

表2

■ 原著論文 ■SL・GSⅡ分野・コース概要（2018 年度）

コースの内容や定員は年度によって多少変動する。各分野の教員数は 3～4 名ずつ。
５・６組

１・２組

３・４組

水 3校時 10：45～12：20 水 5校時 14：05～15：40 木 5校時 14：05～15：40
分野 番号

コース合計人数[人]

各回人数[人]

各回人数[人]

各回人数[人]

生
命
科
学

1 微生物

12

4

4

4

2 動物

12

4

4

4

3 植物

21

7

7

7

ナ
ノ
テ
ク
材
料
科
学
・
化
学

4 タンパク質単結晶の育成と物性の評価

6

2

2

2

物
性
科
学

コース

5 C60フラーレン・ナノウィスカーの育成と物性の評価

3

1

1

1

6 単層カーボンナノチューブの生成と物性の評価

3

1

1

1

7 モノづくりと分析の化学

9

3

3

3

8 環境の化学

12

4

4

4

9 力学物性

14

5

4

5

10 光物性

10

4

3

3

11 身近にある物理

14

4

5

5

情
報
通
信
・
数
理

12 プログラム開発

12

4

4

4

13 NXT,EV3を用いたロボット制御

12

4

4

4

14 自動制御

11

3

4

4

15 様々な分野の事例における数学的考察

13

5

4

4

天
文
・
地
球
科
学

16 太陽の観測

3

3

0

0

17 マカリを使った天体の解析

5

1

2

2

18 地震

8

2

4

2

19 岩石、化石から地質を考える

6

3

2

1

20 身近な気象現象の観測・データ解析

12

4

4

4

21 持続可能な開発と環境問題

10

3

3

4

22 環境政策と経済発展

10

3

3

4

23 人材育成と教育

10

3

3

4

24 アジア各国と日本

10

3

3

4

G
S

合計

238

(B) 太陽以外の天体

成果物の例を示す。

太陽以外の天体をテーマとするコースである。研究手法は、公開データ[13]を利用する
もの、YSFH 天文台での観測があり、ほぼ同数ずつである（図 5（上））。観測は冷却 CCDを使った本格的なものである。このコースが始まった 2013 年度付近は筆者に観測の指導技術がなかったため、必然的に公開データを利用するテーマが主流となっていた。その後筆者も勉強を重ねていき、2016 年度付近から筆者が YSFH を異動する直前の 2019 年度までは、筆者の観測指導技術の向上に伴って生徒に提供できるテーマが増えた。
主な研究テーマは図 5（下）のように多岐にわたる。一番多かったのは、銀河に関する研究（宇宙年齢を含む）で、次は恒星であった。観測中の様子を図 6 に示す。また、図 7に YSFH 天文台の観測機器を、図 8 に生徒の

図5

太陽以外の天体（N=31、2013－2018 年度）の研究手法別人数（上）とテーマ別
人数（下）天文教育 2022 年 3 月号（Vol.34 No.2）

高等学校「課題探究型授業」における天文分野の調査結果

図6

－7－

観測中の様子図8

太陽以外の天体の観測データ例（上）SMOKA のデータを用いた宇宙年齢の算
出、（下）9cm 望遠鏡+低分散分光器による M42のスペクトル。
等に教えを乞いながらマスターした。また、
図7

YSFH 天文台の観測機器

テーマが自由であるため、様々な分野の知識①30cm 純正カセグレン式望遠鏡、②9cm 屈折を勉強する必要があった。特に指導法が分か式望遠鏡、③コロナドフィルター（プロミネ

らないテーマは、メールなどで研究者へのコンス観測用）、④低分散分光器、⑤冷却 CCD カ

ンタクトを試みたり、研究会に参加して質問

メラ、⑥冷却 CCD カメラ（ガイド用）。

したりした。そして、天文分野に限った話ではないが、発表の指導、探究活動レポートの

ここで、筆者の指導方針の特徴として、テ添削などは時間がかかり、校務を圧迫する。

ーマは自由とした点を述べておく。これは理
数科課題研究の目標[14]「科学や数学に関す

2.4

目的達成の手段と評価る課題を生徒自らが設定」「 問題解決の能力や

1.2 節で述べた 2 つの目標を達成すべく、

自発的、創造的な学習態度を育てる」に沿っ生徒の天文分野への志望度合いなどのデータた学習をさせたいと考えたためである。一方

分析、授業終了後のアンケート調査などを行で、担当教員の負担も大きくなったという事った。アンケート調査の項目は、「SLII」が始実もある。口径 30 cm の望遠鏡をはじめ、冷まる前は、天文分野の志望理由、「SLII」全授

却 CCD カメラなどの高価な機材を使って指業終了後は、研究は楽しかったか、理解しな導を行うのは容易ではない。筆者は天文分野がら研究していたか、探究活動を終えた後のの担当になってから、機材の使い方を研究者

感想である。

天文教育 2022 年 3 月号（Vol.34 No.2）

－8－■ 原著論文 ■3. データ分析、アンケート調査結果
3.1

天文分野への志望度合い

まず、天文分野に配属となった生徒の性質

表3

天文分野の主な志望理由

分類

生徒の回答例

天文への興味・元から興味があったから（天文の研究を調べた。図 9 が結果である。本分野に配属をしたくてこの学校を選んだから）になった生徒のおよそ 70 %が第 1 志望で来ていることが分かった。生徒の性質としては、

・星や夜空を眺めるのが好きだから機材への興味ここのぐらい の望遠鏡を自分の 研究に

課外活動の延長

部活動で天文に関わっていたため仕方なく天文を研究するのではなく、進んで行おうとしている者が多いことが分かる。次使えるのは貴重だと思ったからに第 2 志望、第 3 志望・・で来ている者の第1 志望の学問系統（表 2 で紹介した分野・コースの内容を、再分類したもの）を調べたと
ころ、工学・化学系統が多かった。特に、工学は 3.4 節の進学先の学部系統に出てくるので覚えておいていただきたい。表 3 に、アンケート調査で得た第 1 志望で天文分野を選ん

3.2

探究活動を終えての感想（1）「SLII」天文分野の結果
図 10 に、探究活動を終えた後に行ったア
ンケート結果を示す。生徒の回答は 2 項目とも、「 そう思う＋ややそう思う（ポジティブ群）」

だ生徒の主な志望理由を示す。分析の結果、が 28 名、「あまり思わない＋思わない（ネガ「天文への興味」「機材への興味」「課外活動ティブ群）」が 2 名という結果であった。ポジの延長」の 3 つに大きく分類されることが分かった。

ティブと感じた生徒が有意に多いと言えるかを検証するため、30 名中 28 名以上がポジテ
ィブな回答をする偶然確率 p を算出する[15]。
有意水準は 5 %（0.05）とする。計算の結果
p=2.9×10-8 となり、有意水準を十分に下回っている。したがって、有意に、多くの生徒が研究を楽しいと感じ、研究内容を理解しながら行っていたと言える。これは、授業が少人数（1 講座平均 3－4 名）のため、教員との密なコミュニケーションも影響を与えたと考える。また、表 4 に探究活動を終えた後の生徒の主な感想を示す。分析の結果、やりたい研究ができたことへの「満足感」、一年間という長期間の探究活動を乗り越えた「達成感」の2 つに大きく分類されることが分かった。
（2）他授業との比較

図 9

天文分野への志望度合い（N=56、2013－2018 年度）

（1）のアンケート結果を、筆者が今まで行った他の授業（通常の物理の授業、データを（上）第何志望で天文分野に来たか、（下）天

与える天文分野の授業）と比較する。比較群

文分野に配属になった生徒の第 1 志望の学問の詳細を、表 5 に示す。アンケート項目は系統。

「SLII」と同じ
天文教育 2022 年 3 月号（Vol.34 No.2）

高等学校「課題探究型授業」における天文分野の調査結果－9－の授業において、異なる母集団の母比率の差をχ 2 検定した結果を表 6 に示す。
まずアンケート項目 1 に関して、データを与える授業と「SLII」を比較したところ、5％水準で有意差が認められる。これは、生徒にとっては天文データの解析という似たような作業でも、自らテーマを考えデータを取得することで面白いと認識する生徒の割合が増えた結果なのではないか。
次にアンケート項目 2 に関して、通常授業とデータを与える授業に有意差はなく、通常授業と「SLII」、データを与える授業と「SLII」にそれぞれ 1 %水準の強い有意差が見られる。
これより、「SLII」のように自らデータを得る
授業は、他の方法に比べて理解したという認
図 10

探究活動を終えた後のアンケート結果（N=30、2016-2019 年度）（上）天文学の研究は楽しかったか、（下）理
解しながら研究していたか。
表4いか。
以上のような結果からも、課題探究型授業を行う意義は大きいと考えている。

探究活動を終えた後の主な感想

3.3

学会発表率

生徒の中には、探究活動の成果を学会[16]分類

生徒の回答例

満足感

・自分のやりたい研究ができて良かった

で発表した者もいた。調べたところ、筆者が指導した全生徒 60 名のうち 9 名で、割合にです。
・星空を見ながら研究ができ、もっと天文するとおよそ 15%であった。この数字が高い
か低いか評価するため、他分野・コースとも学が好きになった。
達成感

識を持たせることができると言えるのではな

・大変な面もありましたが、人生の中で忘比較してみた（表 7）。結果、天文コースは低れられない経験の一つとなりました。

い数字ではないように見える。しかし、学会

・SLII に悩まされた時もあったけど、貴発表を行うかは生徒の性格や指導教員の勧め

重な体験になったし、将来を考える 1 つ方などにも依るため、発表率の高低は一概にの要素にもなったので、やって良かったは言えないのではないかと考える。筆者の場と本当に思います。

合、成果が出た生徒には発表を勧めはするが、強制はしない。
3.4

1.楽しかったか

進学先の学部系統、天文との関係

図 11 は、生徒の進学先の学部系統をまと2.理解できたかを問うもので、回答項目も「SLII」と全く同めたものである。バリエーションに富んでい

じ文言である（図 10 参照）。ただし、通常授るが、なかでも工学部（情報系、機械系が多業のみアンケート項目 1 がない。表 5 の 3 つい）進学者が最も多く、15 名であった。続い天文教育 2022 年 3 月号（Vol.34 No.2）

－10－■ 原著論文表5■

他授業との比較

実施年度はアンケートがある年度
番号

分類

授業の名称

内容

実施年度

1

通常授業

理数物理（2年次）

物理基礎・物理の授業

2015&2016&2018

SLI（ SLII を行うための星団のアーカイブデータか

2

データを与える授業

基礎を作る、1年次全員が同 ら、マカリを用いて星団の年
じ内容の授業を受ける）

3

自らデータを得る授業 SLII

表6

2017

齢を求める
自らテーマを決め、探究する

2016-2019

他授業を含めたアンケートの回答項目別のχ 2 検定

1.楽しかったか
Pos比率

番号 分類

ポジティブ群[人] ネガティブ群[人] N[人]2

データを与える授業

151

46

197

0.77

3

自らデータを得る授業 28

2

30

0.93

=ポジティブ群/N

χ2値 p値

判定

4.35

有意水準5％で棄却される

0.037

2.理解できたか
番号 2 は、アンケートで理解度を複数の項目（講義、データ解析など）に分けてとっており、それ
らの合計値
Pos比率

番号 分類

ポジティブ群[人] ネガティブ群[人] N[人]

1

通常授業

88

48

136

0.65

2

データを与える授業

367

227

594

0.62

=ポジティブ群/N

Pos比率

番号 分類

ポジティブ群[人] ネガティブ群[人] N[人]

1

通常授業

88

48

136

0.65

3

自らデータを得る授業 28

2

30

0.93

番号 分類

ポジティブ群[人] ネガティブ群[人] N[人]2

データを与える授業367

3

自らデータを得る授業 28=ポジティブ群/N

Pos比率=ポジティブ群/N

227

594

0.62

2

30

0.93

表7

χ2値 p値

判定0.40

有意水準5％で棄却されない

0.53

χ2値 p値

判定

9.57

有意水準1％で棄却される

0.0020χ2値 p値

判定12

有意水準1％で棄却される

0.00047

分野別学会発表率一覧

学会発表率[%] =（学会発表者数/コース所属者数）×100 。物性科学分野に関しては、データが入手できた年度のみ集計した。
分野

コース

学会発表者数[人] コース所属者数[人] 学会発表率[%] SLII年度

発表した学会

天文・地球科学 天文

9

60

15

2013-2018

天文学会ジュニアセッション[16]、日本地球惑星科学連合[16]天文・地球科学 気象

24

46

52

2014-2018

日本気象学会ジュニアセッション[17]、日本地球惑星科学連合

天文・地球科学 地質・地震

7

70

10

2013-2018

日本地球惑星科学連合

物性科学 全て

573

7

2017&2019 日本物理学会Jr.セッション[18]

生命科学 植物

36

102

35

2015-2019日本植物学会[19]、日本植物生理学会[20]天文教育 2022 年 3 月号（Vol.34 No.2）

高等学校「課題探究型授業」における天文分野の調査結果て理学部（11 名）、教育学部（7 名）という結－11－

次に第 1 志望以外で天文分野へ来た生徒について、人数は 16 名であった（図 9）。この果であった。
次に進学先のうち、天文学や天体物理学をうち、天文系への進学者数は 1 名で割合にす学べる学部[22]（以下天文系）へ進学した人

るとおよそ 6 %であった。一方で、残りの 15

数を調べた。主に理・教育学部となるが、12

名は、希望通りの進路へ進んでいる傾向が高名であり、全体のおよそ 22 %であった。

い（例えば、第 1 志望が工学系→進路は工学
部、化学系→薬学部など）。
以上のデータより分かることは、少なくとも天文分野の「SLII」は、生徒に満足感は与えるが（図 10）、希望進路へのきっかけにはなっていないということである。3.4 節で述
べた天文系への進学意欲も、「SLII」で培われたものではないと解釈できる。なお、4.2 節で述べる表 8 に、生徒毎の天文分野への志望順
位、天文系への進学の記録などがある。

図 11

進学先の学部系統（N=54、2013－2018

年度、2020 年 3 月までに判明したもの）
学問系統は、文部科学省

学部系統[21]を参4.2

研究手法と天文系への進学者数および学会発表者数の関係
3.3～3.4 節で得られた結果について、もう考にした。

少し詳しく分析してみる。具体的には、筆者
4. 考察が受け持った 60 名全ての生徒について、天4.1

天文分野への志望度と進学先の関係

文分野への志望順位、天文系へ進学したか、

ここでは「SLII」が始まる前の天文分野へ

学会発表の有無、研究手法（観測か、公開デの志望度に応じた生徒の進学先について考察

ータ利用か）の記録を表 8 にまとめた。さらしていく。ただし、進学先に関しては言うまに、生徒を 2013 年度～2014 年度（以下前半、でもなく「SLII」以外にも影響する要因が多30 名）と 2015 年度～2018 年度（以下後半、くあるので、下記で述べることはあくまでも30 名）に分けて考える。

「SLII」で得られた生徒のデータのみから導（A）太陽は天文系への進学者数が前半後半いた解釈であることに注意していただきたい。 それぞれ 1 名ずつで、学会発表者数はトータ
まず第 1 志望で天文分野へ来た生徒を調べ

ルで 0 名であった。これは生徒数（29 名）にると、人数は 36 名であった（図 9）。このう

比較して少ない。一方、（B）太陽以外は、前ち、天文系への進学者数は 11 名で割合にす

半は、天文系への進学者数（2 名）および学

るとおよそ 31 %であった。これは 3.4 節で求会発表者数（3 名）が生徒数（30 名）と比較

めた全生徒に対する割合（22 %）に比べて高して少なかったが、後半は、同じ生徒数に対くなっており、探究活動を経験した後、行う

し、前者（8 名）、後者（6 名）とかなり増え前の興味・関心を失わずに目標とする進路へている。この変化の原因は何であろうか。生進んだと解釈できる。一方で、およそ 69 %の

徒の質の変化も要因の一つだと考えられるが、生徒は天文系へは進学していない。これに関最も大きいのは研究手法で、新たに「観測的しては後述する。

研究」のテーマが増え、それらを選択する生
天文教育 2022 年 3 月号（Vol.34 No.2）

－12－

表8

■ 原著論文

■各年度の生徒の天文分野への志望順位、天文系への進学、学会発表、研究手法の記録。

天文系へ進学した生徒、学会発表をした生徒それぞれに〇がついている。
年度

氏名 コース

志望
順位

2013
2013
2013
2013
2013
2013
2013
2013
2013
2013
2013

A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K

太陽
太陽
太陽
太陽
太陽
太陽
太陽
太陽
太陽
太陽以外
太陽以外

1
6以降
1
6以降
6以降
6以降
1
1
6以降
1
1

2013

L

太陽以外

1

2013
2014
2014
2014
2014
2014
2014
2014
2014
2014
2014
2014
2014
2014
2014
2014
2014
2014

M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
AA
AB
AC
AD

太陽以外
太陽
太陽
太陽
太陽
太陽
太陽
太陽
太陽
太陽
太陽
太陽
太陽
太陽以外
太陽以外
太陽以外
太陽以外
太陽以外

1
1
1
1
3
1
1
1
1
2
2
1
2
1
1
1
1
1

天文系 学会 観測 or 公開
への進 発表 データ
学
観測
観測
観測
観測
観測
観測
観測
観測
観測
○
公開データ
公開データ
観測、公開
○
○
データ
観測、公開
○
データ
観測
観測
○
観測
観測
観測
観測
観測
観測
観測
観測
観測
観測
公開データ
公開データ
公開データ
○
公開データ
公開データ

年度

氏名 コース

志望
順位

天文系
への進
学

2015
2015
2015
2015
2015
2015
2015
2015
2015
2016
2016
2016
2016
2016
2016
2016
2016
2017
2017
2017
2017
2017
2018
2018
2018
2018
2018
2018
2018

AE
AF
AG
AH
AI
AJ
AK
AL
AM
AN
AO
AP
AQ
AR
AS
AT
AU
AV
AW
AX
AY
AZ
BA
BB
BC
BD
BE
BF
BG

太陽
太陽
太陽以外
太陽以外
太陽以外
太陽以外
太陽以外
太陽以外
太陽以外
太陽
太陽
太陽以外
太陽以外
太陽以外
太陽以外
太陽以外
太陽以外
太陽
太陽以外
太陽以外
太陽以外
太陽以外
太陽
太陽
太陽
太陽以外
太陽以外
太陽以外
太陽以外

6以降
3
1
1
○
1
1
1
1
○
2
1
○
5
4
1
2
○
6以降
1
○
1
○
1
1
○
1
1
1
?
?
1
1
○
?
1
○
?

2018

BH

太陽以外 1

学会 観測or公開
発表 データ

○
○
○

○
○

○

観測
観測
公開データ
その他
公開データ
観測
公開データ
公開データ
観測
観測
観測
観測
観測
公開データ
観測
観測
観測
観測
観測
観測
観測
観測
観測
観測
観測
観測
公開データ
公開データ
観測
観測、公開
データ

徒も増えたことだと考えている。後半の時期、

進化セッションなどで発表を行っている[23]。

筆者は研究テーマを増やそうと低分散分光器

新たな「観測的研究」のテーマがあるかに（図 7 参照）を購入した。これにより、「天体

注目すると、（A）太陽の天文系進学者や学会の分光観測」というテーマが加わった。同時発表者の少ない理由も説明できる。
（A）太陽に「測光観測」に関しても研究者等から助言に関しては、筆者が「観測的研究」のテーマを受け、これに関するテーマも増やした。こを増やせなかったことが大きな原因であるとのように、実際に天体を観測することが、大考えている。これらのことも、前述した「教学でも研究を続けたい、あるいは学会で発表

員の指導力も生徒の探究活動に大いに影響をしてみたいという原動力になったと解釈でき与えるという事実」の、（負の側面としての）るのではないか。また、教員の指導力も生徒

裏付けにもなるのではないだろうか。

の探究活動に大いに影響を与えるという事実（A）太陽の天文系進学者や学会発表者の少の裏付けにもなるのではないだろうか。このない他の理由としては、（A）太陽の第 1 志望

ように、課題探究型授業は教員も成長させ者数の、コース配属者数に占める割合が（B）る。実際、生徒の発言から勉強させられるこ

太陽以外のそれに比べて少ない点も関係してとも多いし、筆者はここで得た技術をもとにいるのではないかと考えている。具体的な数

日本天文学会 2020 年秋季年会の恒星・恒星

字を出すと、前者が 52 %、後者が 86 %とな

天文教育 2022 年 3 月号（Vol.34 No.2）

高等学校「課題探究型授業」における天文分野の調査結果－13－る。より詳しく、図 12 に天文分野コース別の志望度合いの分布を示す。
（A）太陽で最も多い人数は第 1 志望だが、第 2～第 6 以降も一定数おり、これらを合計すると第 1 志望の人数とあまり変わらないものとなる。一方、（B）
太陽以外は第 2～第 6 以降が（A）太陽より少ない。別の観点から、3.2 節で述べた探究活動を終えた後に行ったアンケート結果に関しては、調査人数に差があるが、（A）太陽、（B）
太陽以外で傾向はほとんど変わらず、2 コー
スとも有意にポジティブ群が多い結果（ネガ
ティブ群の回答があった（B）太陽以外の偶然
確率 p=5.5×10-6）である（図 13）。
以上の結果より、配属に至るまでの志望度の差が、探究活動を授業のみでとどめるか、あるいはもう一歩踏み出して外部と繋がる領域まで発展させるかという境界を決める傾向にある、という見方もできるのではないだろ
うか。

図 13

天文分野コース別の探究活動を終えた後のアンケート結果
N=30（ 太陽 8、太陽以外 22）、2016-2019 年度。
（上）天文学の研究は楽しかったか、（下）理

5. まとめ解しながら研究していたか。

ここまでの生徒の活動記録やアンケート調
査結果を通して、1.2 節で掲げた目標―「課題探究型授業」を天文分野で行ったときの効果については 3.2 節のアンケート結果より、ほの検証―を行う。まず 2.3 節で述べた、「 SLII」

とんどの生徒が楽しく、内容を理解しながらの基にある理数科 課題研究の目標「問題解決探究活動をしていることが分かる点、生徒のの能力や自発的、創造的な学習態度を育てる」

感想からも有意義な活動であったというコメントが多かった点を踏まえ、十分に達成していると感じる。
「SLII」は生徒の希望進路へのきっかけにはなっていないが、多くの生徒にとって、他授業と比較しても満足度の高い活動となったため、このような「課題探究型授業」を天文分野で行う意義は大きいと言える。
6. 今後の展望
今回の研究から分かったことは、他の場所

図 12

天文分野コース別の志望度合い

でも役立てられるだろうか。筆者の現勤務校

図 9 をコース別に分類したもの。N=56（太陽のような普通科高校の授業では難しいかもし

27、太陽以外 29）、2013－2018 年度。

れない。しかし、以下のような場所で役立つ

天文教育 2022 年 3 月号（Vol.34 No.2）

－14－■ 原著論文■可能性があると考えている。1 つ目は大学 4が、導入できれば教員・生徒ともに得るもの

年の卒業研究である。授業当初に毎回感じるは大きい。

ことは、天文の基礎知識を持っている生徒がほとんどいないことである。これは高校では地学基礎履修者が少なく[24]、天文を学ぶ機

謝辞会が極めて少ないことによる。したがって研「SLII」を進めるにあたり、様々な方々か

究初期段階における天文の知識に関しては、

ら多くの助言をいただいた。横浜サイエンス

高校 2 年生も大学 4 年生もあまり変わらない

フロンティア高校科学技術顧問の遠山御幸先

ことが多いと筆者は考えている。課題探究型

生には、生徒の太陽観測指導のみならず、筆授業と卒業研究は共通点も多いと考えている者の天文台や太陽に関する質問への丁寧な回ので、指導にお困りの先生がいれば参考にし答等、大変お世話になった。国立科学博物館ていただきたい。2 つ目は、天文部などの部の洞口俊博氏は、マカリの使い方に対する質活動である。「SLII」は 1 年間で一人での探問に何度もお答えいただき、マカリユーザー

究活動であったが、部活動では数年の長期にの研究会である天体画像教育利用ワークショ

亘って、更にグループでも行うことができる。

ップを紹介していただいた。ここで得た知識

実際、学会で発表している高校は、部活動でや技術が生徒指導に大いに役立った。JAXAの成果が多い。YSFH のような機材が揃っての飯塚亮氏には、低分散分光器の初期設定のいる高校は多くないかもしれないが、大事な仕方、使い方を教わった。東京学芸大学の西のは実際に天体を「観測」することである（装浦慎悟先生には、観測データの意味や解析の置開発等も同様だと考える）。探究活動をして仕方を教わり、特に 2018-2019 年度にかけて、いる部活で、指導方針にお困りの先生がいれ生徒一人ひとりへの丁寧な助言をいただいた。

ば参考にしていただきたい。

元大阪教育大学の定金晃三先生、国立天文台

最後に、課題探究型の授業や活動の導入は、の青木和光先生、西はりま天文台の小倉和幸

各学校の環境や人材、校務負担など様々な要

氏には、「SLII」分野別中間（最終）発表会で因で敷居が高いが、新学習指導要領で改革さ貴重なコメントをいただいた。他にも多くのれつつある大学入試にも活きることが期待さ

教員・研究者から、様々な研究会（天体スペれる。例として大学入学共通テストを挙げる。

クトル研究会、日本天文教育普及研究会年会

大学入試センターが公表している問題作成のなど）やメール等で助言をいただいた。そし基本的な考え方によると、従来の共通一次やて、この論文を作成するにあたっては、元同センター試験と異なり、「 社会生活や日常生活僚である横浜サイエンスフロンティア高校のの中から課題を発見し解決方法を構想する場

古橋卓教諭と利根川翔教諭からはデータ提供

面、資料やデータ等を基に考察する場面など、や有益な助言をいただいた。また、匿名の 2

学習の過程を意識した問題の場面設定を重視

名の査読者からも専門的な助言を多くいただ[25]」という文言がある。これはまさに課題いた。最後に、筆者をここまで成長させてく

探究型授業でのプロセスそのものである。もれたのは、熱心に探究活動を行っていた生徒

ちろん、通常の授業でも行えるが、教えるべ達である。ここに感謝の意を表したい。

き内容も多く、十分に時間が取れない可能性もある。
課題探究型授業を導入する敷居は低くない
天文教育 2022 年 3 月号（Vol.34 No.2）

高等学校「課題探究型授業」における天文分野の調査結果

文

－15－

about.html

献[1] キャリア教育ラボ「問題解決型学習と課題探究型学習の違いとは？」https://career-ed-lab.mynavi.jp/info/1988[2] 中央教育審議会「21 世紀を展望した我[10] 横浜サイエンスフロンティア高校 HP
https://www.edu.city.yokohama.lg.jp/scho
ol/hs/sfh/[11] スーパーグローバルハイスクール 「スが国の教育の在り方について」ーパーグローバルハイスクールとは」

https://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/ch

https://sgh.b-wwl.jp/[12] すばる望遠鏡などで得られた FITS デー

uuou/toushin/960701.htm[3] 文部科学省「総合的な学習の時間」

タを解析することができるソフトの名称

https://www.mext.go.jp/a_menu/shotou/s

https://makalii.mtk.nao.ac.jp/index.html.

ougou/main14_a2.htm

ja[4] 例えば、群馬県立下仁田高等学校の理科
課題研究：島田具広、佐藤諒奈（2019）「高等学校「理科課題研究」の実践」，下仁田町[13] 主に使用したのは国立天文台 SMOKA
Science Archivehttps://smoka.nao.ac.jp/index.ja.jsp[14] 文部科学省（2009）『高等学校学習指導

自然史館研究報告，第 4 号
https://www.shimonita-geopark.jp/shizen

要領解説 理数編』第 8 節 課題研究

shikan/data/bulletin04/Shimada,Satou(2[15] 中野博幸、田中敏（2012）『フリーソフ019)Practice%20report%20of%20the%20

ト js-STAR でかんたん統計データ分析』，

Shimonita%20high%20school.pdf

技術評論社．

[5] 例えば、山梨県立吉田高等学校の課題研[16] 発表したのは以下の学会

究：志村和美（2020）「理数科課題研究への・日本天文学会ジュニアセッション

取り組み」，令和 2 年度山梨県南都留地域

https://www.asj.or.jp/jsession/

教育フォーラム提案書

・日本地球惑星科学連合高校生セッション

https://www.pref.yamanashi.jp/kyoiku-

http://www.jpgu.org/highschool_session/2

ft/documents/r2yosidakoutougakkou.pdf

021/index.html[6] 中山浩（2014）「高等学校における宇宙・
天文教育の現場から」，京都大学宇宙総合学研究ユニットシンポジウム
http://www.usss.kyoto-u.ac.jp/wp-content/uploads/2021/03/nakayama_h.pdf[7] 山田隆文（2016）「青翔高校における天文分野の探究活動」，2016 年天文教育普及研究会年会 集録，114：116．
[8] 直井雅文（2014）「総合学習『宇宙人はい[17] 日本気象学会ジュニアセッション
https://www.metsoc.jp/about/educational_activities/junior_session[18] 日本物理学会 Jr.セッション
https://gakkai-web.net/butsuri-jrsession/[19] 日本植物学会「高校生研究ポスター発表」
http://bsj.or.jp/bsj85/student_poster.html[20] 日本植物生理学会高校生生物研究発表
会るのか』の実践報告」，2014 年天文教育普https://jspp.org/annualmeeting/62/hsinfo.

及研究会年会 集録，173：176．

php[9] 科学技術振興機構「スーパーサイエン[21] 文部科学省

学部系統

スハイスクールとは」

http://www.mext.go.jp/b_menu/toukei/00

https://www.jst.go.jp/cpse/ssh/ssh/public/

1/08010901/006/004.htm

天文教育 2022 年 3 月号（Vol.34 No.2）

－16－■ 原著論文■[22] 筆者が全生徒の進学先の学部の研究室[25] 大学入試センター 「令和 3 年度大学入を調べて判断。天文分野の内容に合わせる

学者選抜に係る大学入学共通テスト問題

ため、宇宙工学等は除いている（全体で 1

作成方針」

名いた）。

https://www.dnc.ac.jp/albums/abm00038[23] 石田光宏（2020）「水素輝線等価幅とバ183.pdf

ルマー逓減率のモニタリングから探る Be星の円盤構造」，日本天文学会 2020 年秋季
年会 恒星・恒星進化セッション
https://www.asj.or.jp/nenkai/archive/202
0b/session-N.html[24] 文部科学省「平成 27 年度公立高等学校における教育課程の編成・実施状況調査の結果について」
https://www.mext.go.jp/a_menu/shotou/n

石田光宏

ew-cs/__icsFiles/afieldfile/2019/02/12/141

mi06-ishida@city.yokohama.jp

3569_002_1.pdf

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