やまぐち総合教育支援センター 研究紀要１５６集

第２巻（2017）

平成 28・29 年度やまぐち総合教育支援センター共同研究（中間発表）

深い学びの過程を通して科学的な概念の形成を図る理科指導法の研究－生きた知識が身に付く小・中学校学習モデルの構築－
調査研究担 当教育支援部

調 査 研 究 校

防府市立牟礼小学校
山口市立平川小学校
周南市立熊毛中学校
宇部市立上宇部中学校

調査研究連携機関

山口大学教育学部
山口県教育庁義務教育課

概要
本研究では、山口県の小・中学校の理科教育において、活用する力を支える基礎的な知識を学ぶ場面に課題があると捉え、子どもたち一人ひとりが学習
内容を分かって使える「生きた知識」として身に付けることを目標とした学習モデルを提案する。
学習モデルでは、次の２点を目標達成の手だてとする。
・日々の授業に、５分間程度の「気付いて学ぶ活動」（図）を取り入れ、理由や根拠まで深く追究し、納得しながら理解する経験を積ませること。
・「気付いて学ぶ活動」のきっかけとなる問いか

図

気付いて学ぶ活動のモデル

けを精査し、活発な思考活動を引き起こすこと。
本稿ではこの学習モデルに沿った授業づくりについて解説するとともに、調査研究校で行った授業実
践の成果の報告を行う。
【キーワード】 深い学び、生きた知識、気付いて学ぶ活動、無理なく続ける授業改善

目

Ⅰ

研究の意図
１

はじめに

２

平成27年度全国学力・学習状況調査に見られた山口県中学校理科の課題 ················· 1

３

先行研究に見られる授業改善の視点

４

研究組織

Ⅱ

······································································· 1··············································· 2······································································· 3

生きた知識と気付いて学ぶ活動
１

生きた知識とは２

生きた知識を身に付けるための手だて

３

気付いて学ぶ活動での問いかけ

４

気付いて学ぶ活動を日々の授業に取り入れる

５

気付いて学ぶ活動で取り上げる内容

６

学習内容の系統性と関連性を意識した気付いて学ぶ活動の展開

Ⅲ································································· 4············································· 4··················································· 5······································· 6··············································· 7······················· 9

気付いて学ぶ活動を取り入れた授業づくりの実際
１

授業を計画する手順····························································· 9

２

各場面における気付いて学ぶ活動の実践事例～調査研究校の取組から～(1) 単元の導入の時間における事例················································ 10(2) 実験の操作について取り入れた事例············································ 11(3) 結論を深めるために取り入れた事例············································ 12(4) 思考実験に取り入れた事例
ⅣⅤ

次···················································· 12

気付いて学ぶ活動の効果の考察
１

子どもの意識の変容について

２

調査問題における正答率に見られる成果と課題····································· 14

３

生きた知識と理科の見方や考え方の深まりの関係··································· 15

４

授業実践後の教員への聞き取り調査に見られる成果と課題
まとめと今後の展望····················································· 13··························· 15······························································· 16

引用文献······································································· 17

参考文献······································································· 17

担当者・調査研究校・連携機関··················································· 18

深い学びの過程を通して科学的な概念の形成を図る理科指導法の研究－生きた知識が身に付く小・中学校学習モデルの構築－

Ⅰ

研究の意図

１

はじめに
平成28年12月に示された中央教育審議会答申では、各教科において内容を学ぶことを通じて「何ができるようになるか」を意識した指導の大切さが示されている。そして、単元や題材のまとまりの中で、子どもたちが「何ができるようになるか」を明確にしながら、「何を学ぶか」という学習内容と、「どのように学ぶか」という学びの過程を組み立てていくことが重要であると述べている。その中で、「主体的・対話的で深い学び」の実現のためには、教員が教えることにしっ
かりと関わり、子どもたちに求められる資質・能力を育むために必要な学びの在り方を絶え間なく考え、授業の工夫・改善を重ねていくことが大切であると説いている。
本研究では、山口県の小・中学校の理科教育において、活用する力を支える基礎的な知識や技能を身に付ける場面に課題があると捉え、平成28年度から２年間をかけて、子どもたち一人ひとりが学習内容を分かって使える「生きた知識」として身に付けることを目標とした日々の学習モ
デルの提案をめざす。本稿ではその１年目である平成28年度の研究の成果と今後の展望について報告を行う。

２

平成27年度全国学力・学習状況調査に見られた山口県中学校理科の課題
平成27年度全国学力・学習状況調査中学校理科の結果について、山口県教育庁義務教育課（2015）は、
平均正答率が全国平均と同じ53.0％であるものの、知識･技能の定着と活用に課題が見られると分析している。具体的には、物質を化学式で表すことについては相当数の生徒ができているが、他者の考察を検討して改善し課題となる現象について複数の事象を関連付けて正しく説明すること、現象とその要因

図１となる条件の関連を確かめる実験を計画すること、実験の結果を分析して解釈することについて課題があると考察している。
図１に当該調査における正答設問数分布を示す。山口県の平均正答数は13.3問であったが、平均正答数に対して高得点側と、低得点側に２つの膨らみがあることが認められる。この原因を探るために、問題の分類別に正答率を全国平均と比較して考察を行った。その結果を表１に示す。
表１から、「主として『知識』に関する問題」で全国平均を下回り、「主として『活用』に関する問題」で上回っていること、観点別では「知識・理表１解」を問う問題で全国平均を下回り、「思考・表現」
を問う問題で上回っていることが分かる。このことから、本県の中学校理科の学習では、知識、技能を活用する場面よりも、むしろ基礎的な知識を身に付ける場
面において課題があり、生徒が身に付ける知識の質が十分に高まっていないのではないかと考えられる。さらに、記述式の問題で全国平均を上回っている一方で、短答式の問題で下回っている。答えやすいはずの短答式の問題で正答できないのは、用語や公式を単に暗記

-1-

分類
枠
組
み
評
価
の
観
点
問
題
形
式

平成 27 年度全国学力・学習状況調査（中学校理科）の平均正答数
区分

全国

比較

62.9

63.8

-0.9

49.2

48.8

0.4

49.2

48.8

0.4

46.6

46.8

-0.2

69.3

70.6

-1.3

選択式

53.3

53.1

0.2

短答式

60.2

61.6

-1.4

記述式

46.4

45.8

0.6

主として「知識」
に関する問題主として「活用」
に関する問題
科学的な思考・表現
観察・実験の技能
自然事象についての知識・理解山口県

深い学びの過程を通して科学的な概念の形成を図る理科指導法の研究－生きた知識が身に付く小・中学校学習モデルの構築－しているだけで、その理由や根拠まで深く理解をする学習経験が少ないからだと考えられる。このような課題を抱えている生徒は、図１の分布で平均正答数よりもやや低い正答数の領域、つまり成績が中位からやや下位の集団に含まれると考えられ、山口県で当該領域に度数の膨らみが認められる原因の１つであると考察する。
以上より、山口県の理科に見られる課題として、身に付ける知識の質の向上を挙げる。課題を解決するためには、日々の授業の中で知識や技能を身に付ける場面において、理由や根拠まで深く考え、学習内容を分かって使える「生きた知識」として身に付けることをめざす必要があると考える。そのためには、中学校だけでなく、その前段階である小学校における学びにも視点を当て、学びのつながりを捉えながら義務教育段階全体の授業改善をめざさなくてはならない。
３

先行研究に見られる授業改善の視点
現行の中学校学習指導要領では、生徒の思考力、判断力、表現力等を育む観点から基礎的・基本的な知識及び技能の活用を図る学習活動を重視することに加えて、生徒の言語活動を充実させるように示されている。また、学習指導要領の改訂に向けて「アクティブ・ラーニング」という言葉が取り上げられている。溝上（2014）はアクティブ・ラーニングに加えて「ディープ・ラー
ニング」に向かっていくことについても触れており、意味や納得を求めてより高次な認知機能を用いようとする学習が求められるとしている。国立教育政策研究所は、「単に子どもを『活動的に』するものではなく，その活動を通して学習が深まるものとなるべき」＊１ として、アクティブ・ラー
ニングとディープ・ラーニングの関係を図２のようにまとめている。これらを受け、後藤と松原（2015）は、資質・能力の育成に向けて、具体的な授業を展開するために、「問い」を精査することが重要であるとし、「理科において文脈を創る

図２「アクティブ・ラーニング」に内容を伴わせる

国立教育政策研究所は、「横軸において『右』の方向に向かうことではなく，それを通して縦軸の『上』に向かう授業
をどう作るか」 ＊１が大切であるとしている。

学習活動を創出し、深い学びに向かう意味のある『問い』について検討を進めること」＊２ を求めている。また、熊本県立教育センター（2015）では、自立的活動に向けた学びを引き出すためには、児童生徒から「どのようにすればよいのだろうか」という内発的問いが生じるように課題提示をすることが大切であり、単元を通してこれまでもっていた知識や経験に考えを関連付けたり、積極的に関心がもてたりすることができるように工夫することが重要であると主張している。
「深い学び」が起きたときの成果としては、三宅と小出（2012）が、学習結果の保持がよい、新しい問題に適応的に使える、学んだ後も自分で修正、改良できるとしており、理科における「深い理解」の必要性について報告している。
やまぐち総合教育支援センターでもこれまで理科の授業改善に向けて多くの研究を進めてきている。土井（2014）は小学校理科において、具体的なものづくりを単元全体の課題として示して学習を進めることに着目した。そこでは、実験結果の考察から得た知識や概念を生かして、自分の考えを見直し改善する学習機会を充実させることができ、科学的な見方や考え方が養われるとした。さらに伊藤（2015）は子どもたちが自らの見方や考え方を生かして検証計画を立案する活動に重点を置くことで、目的意識をもって観察、実験を行うようになり、問題解決能力が効果的に育成されるとした。これらはいずれも、教員から指示された操作を単に実行するのではなく、-2-

深い学びの過程を通して科学的な概念の形成を図る理科指導法の研究－生きた知識が身に付く小・中学校学習モデルの構築－

その意図や背景を理解して実行することの大切さを主張したものである。また、藤田(2014)は、
中学校理科において、小学校での同領域の学びを想起させながら学習を進めることで、学習に見通しがもてるようになるとしている。そのためには、教員が学習内容の小中学校間での扱い方の違いを分析して準備しておく必要があるとしている。
中学校での学びを見据えた小学校での理科授業の在り方に関しては、鎌田ら（2016）が小学校においても自然の事物や現象のとらえだけで終わらせるのではなく、その原理を発達段階に応じた方法で追究していくことで、中学校で理科を苦手とする生徒が増えることを防げるとし、精度の良い補助教材や教具を開発していくことが重要であるとしている。藤田の研究を小学校側から補完するものであり、やはり学びのつながりに視点をおく必要性を主張している。
先行研究においては多くの授業実践の事例が紹介されている。これらの授業は綿密な基礎調査と授業計画により準備、実践されており、授業づくりの課題解決に向けたアイディアがたくさんつまったものであることはいうまでもない。一方、学校現場では授業づくりに一層の時間を割く
ゆとりがないのが現状である。しかしながら、日々の授業づくりに継続して取り入れることができるように、教員の日頃の業務量を考慮して負担感なく実践できることに視点をおいた研究は少ない。
校内研修による授業改善については、やまぐち総合教育支援センター（2016）が、授業改善の目標を児童生徒の具体的な姿ではっきりと示し、その目標までの道筋を構築して見通しをもった上で、達成状況を常に評価しながら取り組んでいくことの大切さを提案している。本研究でも目標と手だてを明確に掲げて取組を進めることとした。
４

研究組織
研究協議

図３に本研究の研究組織を示す。本研
やまぐち総合教育支援センター

究は、２人の長期研修教員（防府市立牟礼小学校 德永裕 教諭、周南市立熊毛中

成果の普及
教育庁
義務教育課

理論構築・検証

学校 内藤和典 教諭）との共同研究とし

教育支援部
学校支援班

た。調査研究事業を長期研修教員との共同研究で実施する取組は、当センターと

山口大学
教育学部

しては初めての事例である。
長期研修教員の原籍校である防府市立
牟礼小学校と、周南市立熊毛中学校に加各調査研究校の担当教諭（普及活動）

授業実践

え、山口市立平川小学校と宇部市立上宇調査研究校

部中学校の合計４校に調査研究校を依頼

防府市立牟礼小学校
山口市立平川小学校
周南市立熊毛中学校

し、授業実践と効果の検証を試みた。牟
礼小学校と熊毛中学校では、それぞれの

理論研究

・理科授業改善研修
会
・専門研修講座
・スキルアップ研修
・サテライト研修
・・研究紀要 ・パンフレット

学校に在籍する長期研修教員の研究テー
図３マに基づいて構築した理論の検証を、長

研究組織期研修教員自身の研究授業の実施により行った。一方で、平川小学校と上宇部中学校では、提案
する学習モデルに基づいた授業を１年間通して試行し、準備に要する教員の負担を少なくする方
法や、授業の進度を遅らせないための活動展開について工夫を行った。なお、各調査研究校には調査研究の取りまとめと、当センターとの連絡調整を担う担当教員を１人ずつ依頼した。

-3-

深い学びの過程を通して科学的な概念の形成を図る理科指導法の研究－生きた知識が身に付く小・中学校学習モデルの構築－

幅広い視点から学習モデルの構築を図るために、山口県教育庁義務教育課と山口大学教育学部を連携機関とした。義務教育課には、山口県の全体の課題と展望の分析と、研究成果をいち早く県内に公開する方策についての検討を依頼した。また、山口大学教育学部には、構築した学習モデルの理論的な妥当性についての検証を依頼した。
Ⅱ

生きた知識と気付いて学ぶ活動

１

生きた知識とは当研究で構築する学習モデルの目標は、子どもが学習内容を分かって使える「生きた知識」として身に付けることにある。この生きた知識こそ日々の授業で育むべき理科の見方や考え方を構築する１つ１つのパーツであると考える。なお、ここで「知識」という表現には、理科で学ぶ原
理や法則など、いわゆる内容の知識だけではなく、観察、実験の手法や、結果を考察したり自分の考えを表現したりする方法など、いわゆる方法の知識も広義に含むものとする。
これらの考えをまとめて、生きた知識を次のように定義した。
生きた知識とは、理由や根拠まで納得して身に付けた知識であり、既有の知識と関連付けられることで理科の見方や考え方を一層深めていくものである。
この定義に基づき、子どもたちが身に付けた知識が生きた知識であるならば、その知識は次の４点にまとめられるような姿であるはずである。
生きた知識は・長い間覚えていることができる
・必要なときに、適切に選んで使うことができる
・使うことで、より多くの知識と関連付けられ理解が深まる
・次の生きた知識を生み出すことができる
この４点の姿は、子どもが学習内容を生きた知識として身に付けているか省察するための指標となるものでもある。授業実践においては、学びの結果をこの４点の姿に照らし合わせながら 子どもたちの変容を捉えていく。

２

生きた知識を身に付けるための手だて
学習内容を生きた知識として身に付けるためには、理由や根拠まで納得して学ぶ活動が必要であると考える。このような既有の知識や経験を使って考え、理由や根拠まで納得して身に付ける学習を深い学びと捉え、その中核をなす活動を当学習モ
デルでは「気付いて学ぶ活動」とよぶ。
図４に一般的な授業展開における子どもの学び方をモデルにして示す。この授業展開では、教員が観察、実験の方法、原理・法則の内容や公式などを解説して伝える
ことで学習が進んでいく。子どもたちは、教員から言われたことをしっかりと傾聴し、理解した内容を実行してみる。そして実行した結果を整理し、自分なりに工夫し図４-4-言われて覚える学び方のモデル

深い学びの過程を通して科学的な概念の形成を図る理科指導法の研究－生きた知識が身に付く小・中学校学習モデルの構築－てノートや教材プリント等に記録することで、分かった知識を暗記しようと努力を重ねる。この授業展開を「言われて覚える」学び方とした。
言われて覚える学び方は、１単位時間という限られた時間の中で、観察、実験などの実習も含めて効率よく学習を進めるためには典型的な方法であると考える。ところが、このモデルだけでは、身に付けた知識を学習した課題と１対１に結び付けて想起させることはできても、他の領域の学習に取り出し、生かして使うことが難しいのではないかと考える。この状況は、山口県の中学校理科において成績が中位からやや下位の集団で知識の定着に課題が見られたことからも推察できる。つまり、学習内容自体は知識として覚えられてはいるものの、理由や根拠まで深く捉えることができていないために、知っていても使うことができない状態にあるのではないかと思わ．．．．
れる。子どもたちが覚えた知識や経験を格納しているひきだし は、知識を取り出さなくてはならない場面でスムーズに開くことができない状態になっているといえる。
そこで、図５に示した「気付いて学ぶ活動」を取り入れることを提案する。気付いて学ぶ活動
では、教員の問いかけをきっかけとして、子どもたちがこれまでの知識や経験から．． ．
使えそうな知識をえら ぶ ことから学びが始まる。次に、選んだ知識を課題となっている事象に対応させて必要な要素や数．．．．．
値をあてはめる 。こうして自分なりに構築したアイディアに基づいて、実際に
．．．．．
．．．
やってみて 、その結果について考える ことを行う。この考える過程は、自分の発想に基づいた活動の結果を振り返ることになり、理由や根拠、意図や背景などに深く考えを巡らせることができ、「なる図５

気付いて学ぶ活動のモデル

ほど、そういうことか」という気付きが．．
生まれるものと期待する。こうしてつか．
む 知識は、まさしく「生きた知識」となり、次に使わなくてはならない場面で、知識や経験の引き出しがスムーズに開くのではないかと考える。
さらに、気付いて学ぶ活動は、子どもたちが発想を自由に展開できるので、自分で考えて、自分で分かった喜びを味わうことができる。うまくゴールに到達できなかった場合であっても、自分が考えた道筋を振り返って考えることで、知識の正しい選び方や、あてはめ方に気付くことができる。ここに「次回は○○したい！」という思いが生まれるものと考えられる。いずれの場合であっても、子どもたちの学びに向かう力を引き出す効果も高い活動であると考える。
３

気付いて学ぶ活動での問いかけ
気付いて学ぶ活動の出発点となるのは、子どもたちが既有の知識や経験の引き出しから使える知識を選ぶ活動であり、このステップのきっかけとなるのが、教員の問いかけである。したがって、問いかけの精度を上げることが、効果的に気付いて学ぶ活動を展開させる最も重要なポイン
トとなる。
表２に問いかけの種類を示し、乾電池の接続と豆電球の明るさの実験を取り上げて具体的な問-5-

深い学びの過程を通して科学的な概念の形成を図る理科指導法の研究－生きた知識が身に付く小・中学校学習モデルの構築－

いかけの例を添えた。表

表２２の中で、気付いて学ぶ

問いかけの種類

活動の「きっかけとなる問いかけ」 ＊ ３ としては、子どもたちの間でさらな具体例

Ａ

答えを考える方向性だけが示され 豆電球を もっと 明るく 光 らせるていて、多様な意見が出せるもの ためにはどうすればいいですかＢ

答えをある範囲から複数選択し、２つの乾電池をどうつなぐと、豆組み合わせてつくるもの
電球が明るくつきますかる問いや、複数の考えが生まれるＡやＢのような問いかけの種類と例Ｃ 答えを複数から選択するもの

ものが適切である。一方で、ＣやＤのような問い
かけは、考える方向や範Ｄ

豆電球が もっと も明る く 光るのは、どのつなぎ方ですか

答えをはい・いいえから選択する このつなぎかたで、豆電球は前よものり明るくつきますか

囲をそろえる効果があり、子どもの思考活動を「支える問いかけ」＊３ として有効であると考える。
なお、きっかけとなる問いかけ、支える問いかけのいずれにしても、簡潔な表現を心がけ、聞いている内容が明確に伝わるように問いかけ方を工夫することが大切であることを付け加える。
また、子どもの発言に対して「なぜ？」と根拠を問いかけたり、「でも？」と違う側面を提示したりすることは、思考のさらなる深まりにつながり、補助的に子どもに投げかけたい問いかけである。
４

気付いて学ぶ活動を日々の授業に取り入れる
先行研究で紹介されている授業改善に向けた実践事例は、１単位時間や１単元全体にわたるよ
うな大きな事例であることが多い。このような実践は十分な効果が期待されるものの、実際の学校現場で日々の授業に取り入れようとした場合に、授業進度の調整が必要であったり、準備に時間が掛かったりして、教員に大きな負担が掛かると思われる。授業改善に向けた提案がどんなに効果の期待される取組であっても、単元や学期に数回しか実施できなければ効果は薄いと考えた。
本研究では、多忙な学校現場であっても新たな負担が少なく継続して取り組むことのできる提案をめざすこととした。
そこで、気付いて学ぶ活動は日々の授業の中に継続して取り入れることで、少しずつ子どもの変容を期待するものとした。毎時間に取り入れる一方で、授業進度を遅らせることのないようにするためには、気付いて学ぶ活動が１単位時間の中に占める時間的な割合が大きくならな

０分

いように調整する必要がある。また、気付い

１０分て学ぶ活動を取り入れるために必要な準備に

２０分

導入

０分

導入

主発問

１０分

主発問

気付いて学ぶ２０分

ついても、教員の負担感を増加させることが３０分ないようにしなくてはならない。これらの点

４０分から、気付いて学ぶ活動の規模は５分間程度を基準とすることにした。つまり、授業展開

３０分
４０分

振り返り

５０分

の中のどこか一部分だけに、気付いて学ぶ活動を取り入れるのである。例えば、図６（a）(a)

定してもよいし、図６（b）のように観察や実験の結果を考察する時間帯である後半部分に

振り返り

５０分

(b)
図６

のように主発問の後に気付いて学ぶ活動を設

気付いて学ぶ気付いて学ぶ活動を取り入れた授業(a) 主発問の後に取り入れた例(b) 授業の後半に取り入れた例

気付いて学ぶ活動は、１単位時間のどこかに
５分間程度の規模で取り入れる。

-6-

深い学びの過程を通して科学的な概念の形成を図る理科指導法の研究－生きた知識が身に付く小・中学校学習モデルの構築－

設定してもよい。もちろん、主発問をきっかけとして、授業全体を気付いて学ぶ活動にすることも可能である。授業全体にわたる大きな取組みは高い効果が期待される。一方で、そのような授業を計画するためには、たくさんの準備が必要であり教員の負担が大きくなる。大切なのは、毎時間どこかに気付いて学ぶ活動を取り入れ、子どもたちが自分の知識を使って答えを見付ける経験を重ねることである。
５

気付いて学ぶ活動で取り上げる内容
気付いて学ぶ活動で取り上げる内容は、授業の中で扱うちょっとした考え方や手法の中から設定することとした。普段ならば教員が解説して伝えるだけのポイントを、ほんの少しだけ立ち止
まって子ども自身のアイディアに基づいて考えさせるのである。ただし、気付いて学ぶ活動を取り入れる意図は学習内容を「生きた知識」として身に付けることであることを忘れてはならない。
したがって、活動の内容は理科の見方や考え方に沿ったものでなくてはならないと考えた。
理科の見方や考え方については、文部科学省をはじめ様々な研究機関や実践者による解説がある。しかし、なかなかその具体を端的に表現したものは少ない現状がある。そこで、本研究では理科の表３

理科の見方や考え方を抽出するために指標とした調査問題（理科）

見方や考え方を文章で表現するのではなく、具体的

調査問題な姿として整理することとした。その指標としたも全国学力・学習状況調
査

小・中 H24、H27

山口県学力定着状況
確認問題

小・中 H25～H28

やまぐち学習支援プ
ログラム (注)小・中 H27、H28のが、全国学力・学習状況調査や山口県学力定着状
況確認問題をはじめとする各種調査問題である。つまり、これらの調査問題は、一般社会が理科教育に求める見方や考え方を具体的に表現したものである

山口県公立高等学校入学者
選抜学力検査問題

校種

中

分析年度

H26～28と考え、その出題傾向を分析して、理科の見方や考え方の具体を整理した。分析に用いた調査問題は表３に示す。
一方で、教科書に記載されている課題提示の形式や文部科学省「小学校理科の観察，実験の手引き」（2012）の記述、義務教育課が実施した平成28年度理科授業改善研修会における授業づく
りワークショップの成果物に示された問いかけを分析し、その話型を理科の見方や考え方に照らし合わせて整理を行った。（德永:2017）
表４は、以上の分析結果をまとめ、気付いて学ぶ活動に取り入れたい内容と、その問いかけ例
を一覧表に示したものである。表４では、実際に授業を計画する場面を想定し、理科の授業の中
核は観察、実験である（文部科学省：2011）ことから、観察・実験の前から操作中、観察・実験の後、単元のまとめや問題演習の時間の３つの場面に分けて示した。また、それぞれの内容に対応する問いかけの例を示すことで、気付いて学ぶ活動のきっかけとなる問いかけが計画しやすくなるように工夫した。気付いて学ぶ活動では、表４に示した内容を偏りなく計画的に取り入れる
ことで、深い学びの実現を図り、学習内容を生きた知識として身に付けることを期待することとした。

(注) 児童生徒の学力向上と家庭学習の充実をめざし、山口県内の教員が作成した問題や教材集-7-

深い学びの過程を通して科学的な概念の形成を図る理科指導法の研究－生きた知識が身に付く小・中学校学習モデルの構築－

表４

気付いて学ぶ活動で取り上げる内容と問いかけの例

活動の内容

場面

学習内容を学びたいことへ高める
自分で調べてみたい、考えてみたいという学びに向かう思いをもつ。

課題に対して予想や仮説をもつ

観
察
・
実
験
の
前
か
ら
操
作
中
に
か
け
て

課題に対して、知 識や経験を関 連付けながら、根拠をもって予想や仮説を立てる。

観察・実験の方法を考える
課題に向き合い、観察・実験の目的を理解して達成できる方法を組み立てる。

操作の意図を捉える実験装置や観察器具の特性、各手順が必要な理由などを納得して、観察・実験を実行する。

適切な器具を選んで正しく使う
目的に応じて器具や装置を選び、安全に正しく使用する方法を理解して操作する。

条件を適切に設定する関係のある条件を選択し、適切に設定して目的に合う結果が得られるように観察・実験を計画する。

仮説に沿って結果を想定する
1 つの仮説だけでなく、他の仮説も含め、結果を想定する。

結果をわかりやすく整理する
表、グラフ、図、スケッチ、文章など、表現方法を適切に選択して結果を表す。

結果の見方を高める
大きく概要を捉えたり、細かく部分を見たり、結果を様々な視点から分析する。

観
察
・
実
験
の
後
に

別の観察・実験と関連付けて考える
知識や経験ら生かせる手法を選んで、結果に当てはめて考察する。

結果や他者の意見を基に考えを改善する
結果が出るまでの道筋を振り返るとともに、他者と話し合い、自分の考えや方法をより良くする。

根拠をもって結論を導く
考察したことをまとめ、根拠を添えて結論を明らかにする。

結論を深める
別の見方をしたり、似た事象と比較したりすること
で結論を見直し、深く納得する。

生活との関連を考える
学んだ知識が生活の何に関わりがあり、どこに生かされているのか把握し、理科の有用性に気付く。

ま
と
め
や
、
問
題
演
習
で

定義や法則が意味していることを深める
計算や手続きの理由、用語や単位の意味などをつかむことで、定義や法則の理解を深める。

問題の要旨を捉え方針を立てる
問題文を正確に読み取り、与えられた条件や、求めるものなどを整理し、解へ向かって見通しをもつ。

正しく伝わるように表現を工夫する
考えや気付いたことが正確に伝わるように、用語の使い方や表現を見直す。

次の学びにつなげる
学んだ道のりを振り返り、学習した内容から新たな問いを生む。

問いかけの例
・何がおこったと思うか
・不思議なところはどこだろうか
・どんなことを調べたらわかるだろうか
・○○するとどうなるだろうか
・そのように考える理由は何だろうか
・他に考えられることはないだろうか
・どんな方法で確かめればよいだろうか
・何に着目して観察すればよいのだろうか
・これまでの実験の方法で応用できることは何か・○○するのはなぜだろうか
・その方法で何がわかるのだろうか・（モデル実験で）○○は（実現象の）何にあたるのだろうか
・どの器具を使えば○○できるか・どのように使えばよいだろうか
・気を付けなければならないことは何か・関係がありそうな条件は何か・変える条件、変えない条件は何か
・何種類の実験をすればよいのだろうか
・どんな結果になれば確かめられるか・（それぞれの意見に対して）この意見が正しければどのような結果が得られるはずか
・結果をどうまとめるとわかりやすいか
・データをどのように処理すればよいか
・これまでにどのような整理の仕方をしたか
・結果を全体的に見ると、どのような傾向があるか
・結果で共通している（異なっている）点はどこか・同じような結果になったことはないか
・前の実験の結果と比べると何か気が付かないか
・○○と結果を結びつけることで何がいえるだろうか・より良い考えにするために友だちの考え方のどこを取り入れるか・なぜ予想と違った結果になったのだろうか
・予想の根拠（予想を確かめる方法）のどこに問題があったのか
・この実験で確かめられた（確かめられなかった）ことは何か・○○のようにいえるのはなぜか
・○○と△△の関係を式（図）に表せないか
・他にも似たようなことはないか
・もし○○の場合はどうなると考えられるか
・生活のどこで使われているか
・○○を生かすとどんなことができそうか・わかったことを使うと○○はどのように説明できるか
・その数値（単位、用語）はどういう意味か・○○を求めるためにはなぜわれば（かければ）よいのか
・なぜその順番で考えるのだろうか
・手がかり（求めるもの）はどれだろうか
・どの法則を使うとよいか
・比べるためにそろえなくてはならないものは何か
・何と比べて（何が）○○なのか示せているか
・習った用語でいいかえられる部分はどこか・どうすればもっとわかりやすく伝えられるか
・次に疑問に思うことは何か
・新たに不思議に感じる部分はどこか・もっと調べて見たいことは何か※德永（2017）を一部改変して作成した。

-8-

深い学びの過程を通して科学的な概念の形成を図る理科指導法の研究－生きた知識が身に付く小・中学校学習モデルの構築－

６

学習内容の系統性と関連性を意識した気付いて学ぶ活動の展開
気付いて学ぶ活動を展開するためのもう１つの留意点として、子どもたちに想

表５
校

学

種

年

起させる既有の知識や経験の見通しを

グラフを用いた表現
考え方のつながり

棒グラフ

３

モデルを用いた可視化

単元・学習内容

生物第もって計画を立てることが必要であると考え方の関連性一覧表 ＊４
考え方のつながり

単元・学習内容昆虫と植物成長による草丈の変化

学
年

算数
表・棒グラフ思われる。

折れ線グラフ

学習指導要領では、理科の学習は、エ

地学

物理

天気の様子
絵や図

第
４

ネルギー、粒子、生命、地球の４領域に小 学

分けて示されており、小学校から高等学

校

学

年

地学

算数

第

容の系統性を意識して学びを進めることが求められている。内藤（2017）は、こ

第

棒グラフ

化学

化学

物の溶け方

算数

年

円グラフ・帯グラフ

図や記号
化学

６

の学びの系統性に加えて、「領域・教科を

平均・度数分布原点を通る直線

物理（１直線の分析）

力とばねの伸び【フックの法則】（２直線の比較）解を深める考え方のつながり」を「考え方第物理

身近な物理現象

粒子

化学
地学

大地の成り立ちと変化

身近な物理現象

空気の振動による音の伝導

身の回りの現象

水溶液と状態変化

震源からの距離と地震波到着までの時間の関係

１
学の関連性」 ＊４ として整理した。表５に、

年

ゆるやかな線でその一例としてグラフに関する学びの関

化学

身の回りの物質温度と溶解度の関係

つなぐグラフ
数学連を示す。教員が、気付いて学ぶ活動の一元一次方程式、関数関係の意味

地学

気象とその変化

原子・分子モデル

温度と水蒸気量の関係

中

比例関係

学 第
校 ２

（一定の比）

化学

化学
地学

化学変化と原子・分子

化学変化と原子・分子

状態変化と化学変化

気象とその変化

水の分子モデルによる雲や霧の発生の仕組
み
飽和水蒸気量と湿度

金属と化合する酸素の質量の関係【定比例の法則】

学
年

物理

電流とその利用

抵抗に加える電圧と流れる電流の関係【オームの法則】ておくことが重要である。教員がしっか

物理

数学

比例関係

りと前段階の学びを理解しておくことで、（関係の数式化）第３

子どもたちの既有の知識や経験に基づい水溶液の性質水溶液中の物質の変化（化学変化の基礎）

算数
比、比例・反比例、文字式

年

超えて似た考え方を用いて学習内容の理

物の溶け方

水溶液の質量保存と物質の溶け方（質量保存の基礎）

水の量や温度と溶ける量の関係

学

５分間程度の短い時間の活動ながらも、天気の変化

水の自然蒸発と結露（雲や霧の基礎）学

両側面において、前段階の学びを理解し金属・水・空気と温度

水の三態変化（状態変化の基礎）

５

系統性と、学びで使う考え方の関連性の

化学

２観点の表

校まで学ぶ内容のつながり、いわゆる内計画をする際に子どもたちが学ぶ内容の

空気と水の性質

空気と水の圧縮の様子（圧力の基礎）

１日の気温の変化

２乗に比例

学
年

（２次関数）

た活発な思考活動が促されると考えた。

物理

運動とエネルギー

等速直線運動で時間と速さ、移動距離の関係
小球を落下させた高さと、衝突による移動距離の関係物理

電流とその利用

静電気と放電現象（電子の移動）

一次関数、連立二元一次方程式、確率

原子の構造
イオン
（電子・陽子・中性子）

化学

化学変化とイオン

化学変化（電気分解、電池）
水溶液の性質（酸・アルカリ）運動とエネルギー

小球の速さと衝突した物体の移動距離の関係
数学
二次関数、平方根Ⅲ

気付いて学ぶ活動を取り入れた授業づくりの実際

１

授業を計画する手順
気付いて学ぶ活動では、前章で述べたとおり理科の見方や考え方を偏りなく取り上げ、毎時間の授業に計画的に配置する必要がある。そこで、評価の４観点のうち本時の学習で重点を置く観点に沿って、表４を指標にしながら次の①～⑥の順に沿って計画するのがよいと考える。
①

単元構成を決める
１単元について、総時数に応じて各時間に学習する内容を振り分ける。

②

重点を置く評価の観点を決める
それぞれの時間で重点を置く評価の観点を決め、単元の指導計画をつくる③

本時で重点を置く評価の観点に沿って、気付いて学ぶ活動を設定する場面を決める。
表４に示した３つの場面から、気付いて学ぶ活動を設定する場面を選ぶ。例えば、観察・実験の技能に重点を置いた時間であれば、実験の前や中に設定しやすいだろうし、思考力・-9-

深い学びの過程を通して科学的な概念の形成を図る理科指導法の研究－生きた知識が身に付く小・中学校学習モデルの構築－

表現力に重点を置いた時間であれば、本時の課題に応じて実験の前（構想）か、後（考察）に取り入れることが多くなると思われる。
④

活動で取り上げる内容を決める
表４を使って、各場面に整理された活動に気付いて学ぶ活動の内容から、どれを取り上げて実施するか選ぶ。このとき、題材の性質（教材観）や、子どもの実態（児童生徒観）に応じて、実施しやすい内容を選ぶとよい。ただし、単元や学期を通して、取り上げた内容に偏りが生じないように、選択した内容を記録に残してチェックすることが大切である。

⑤

きっかけとなる問いかけを決める
選択した内容に添えられている問いかけの例を参考にしながら、気付いて学ぶ活動のきっかけとなる問いかけを計画する。表４に示している話形がそのまま使える場合もあれば、題材に応じて同じ趣旨の問いかけを自作する必要もあると思われる。学習内容の系統性と関連性を意識し、既有の知識や経験から何を選んで使わせるかを明確にすることで、問いかけを作りやすくなる。

⑥

具体的な活動の展開を計画する
準備した問いかけに沿って、子どもから引き出す知識や経験と、最終的に活動をどう収束させて何を生きた知識として身に付けさせるかを整理し、活動の展開の計画を立てる。授業の進度を遅らせることがないように、全体で５分程度の活動になるよう、活動の規模にも留意する。また、支える問いかけについても準備をしておくとよい。

２

各場面における気付いて学ぶ活動の実践事例～調査研究校の取組から～(1) 単元の導入の時間における事例
・実践校 山口市立平川小学校
・授業者 教諭 杉山 隆
・単元名 第６学年「水溶液のはたらき」
・本 時
水溶液を見分ける方法を考えよう（1/10）
・評価の観点 関心・意欲・態度

０分
10分
20分
30分
40分
45分

学習内容を学びたいことへ高める〔問いかけ〕

５つのうち２つの水溶液について、見分ける方法を考えよう。
児童の知識や経験・炭酸水－あわがでる
・石灰水－二酸化炭素で白濁する
・食塩水－蒸発させると食塩の粉〔つかむ〕

学習した知識を使えば水溶液を見分けられる。（もっと見分けたい）

本時は、単元の導入の時間であり、子どもたちの興味・関心を高めることに重点を置いた授業であることから、学習内容を学びたいことへ高めることを取り上げて気付いて学ぶ活動を設定した。５つの透明な水溶液を示し、「この中から２つの水溶液を見分けるにはどうすればよいか？その方法を考えよう。」と問いかけた。児童は教員が示した５つの水溶液の中で、石灰水と食塩水については既習であり、また炭酸水は飲んだ経験があることから、この３種類の水溶液について多くの発言が生まれ、性質の違いから見分ける方法を話し合うことができた。実験前に話合いをしたことで、児童は実験操作の意図を理解することができ、実際の実験では大変効率良く実験を進めることができた。
-10-深い学びの過程を通して科学的な概念の形成を図る理科指導法の研究－生きた知識が身に付く小・中学校学習モデルの構築－

振り返りとして残された感想からは、「１学期に学習した二酸化炭素の性質が石灰水を見分ける方法として使えることがわかった」「炭酸水はふるとあわが出る、石灰水は二酸化炭素を入れると白くにごることが思い出せた」等、既有の知識を使うことができたことへの喜びを表現した児童や、「アンモニア水をかいだらくつのにおいがした」「塩酸には何がとけているのか知りたい」等、未習の内容を身近な経験に結び付けたり、本単元で扱う内容に対して学びたいという姿勢を示したりした児童が多かった。さらに、「（炭酸水の）あわが出なくなったら
どうやって見分けるのか気になった」と新たな問いが自分の中に生まれた児童も見られた。
(2) 実験の操作について取り入れた事例
・実践校 防府市立牟礼小学校
・授業者 教諭 德永 裕
・単元名 第５学年「ふりこのきまり」
・本 時
１往復する時間とおもりの重さは関係あるか（3/6）
・評価の観点 観察、実験の技能

０分
10分
20分
30分

操作の意図を捉える〔問いかけ〕

おもりを２個ぶら下げるとき、同じ所に２個かけるの？縦に２個かけるの？

40分

児童の知識や経験（前時に）ふりこの長さをはかった経験
〔つかむ〕

45分

ふりこの長さを一定にするためには、同じ所に２個かけなければならない。

この実践では、第一次で振り子の周期に関係すると考えられる条件を話し合うことで、振り子の長さ、おもりの重さ、振れ幅の条件を設定し、第二次でこの３条件を１つずつ検証した。
本時では、振り子の周期とおもりの重さの関係を学習課題とし、検証計画の立案の場面に気付
いて学ぶ活動を位置付けた。変える条件はおもりの重さであり、その他の条件はそろえることを確認し、おもりの重さ10ｇから実験を始めた。そして、１個10ｇのおもりを２個にするとき、「２個のおもりを同じ所に２個かけるの？縦に２個かけるの？」と問いかけた。
この活動において、一部の児童は３年「物の重さ」の学習を想起し、物は形が変わっても重さは変わらないことと関連付けながら考え、どちらのぶら下げ方でもよいと発言した。それに対して他の児童は、前時の学習の、振り子の長さは支点からおもりの重心までの長さであること、振り子の長さが長くなると周期も長くなること、比較実験では変える条件を１つにすることと関連付けながら考え、同じところにぶら下げなければならないことを主張した。このように、おもりのぶら下げ方を考えることをとおして、児童は既習内容と関連付けながら考え、納得しながら操作の意図をつかんでいた。
児童の意見を収束させて結論に導いた後、班別に取り組んだ測定操作では、児童が実際に複数のおもりのフックを糸の端に作った１つの輪にぶら下げることで、気付いて学ぶ活動で展開された話合いの内容をもう一度確かめながら活動する様子が見られた。また、既習事項である
物の形と重さの関係についても、再び内容を想起する機会となり、一層理解が深まったと考えられる。わずか５分間の気付いて学ぶ活動ではあったが、操作の意図を捉えた上で測定を行うことで、授業全体を深い学びに導くことができたと考える。

-11-

深い学びの過程を通して科学的な概念の形成を図る理科指導法の研究－生きた知識が身に付く小・中学校学習モデルの構築－(3) 結論を深めるために取り入れた事例
・実践校 周南市立熊毛中学校・授業者 教諭 内藤 和典
・単元名 第２学年「化学変化と物質の質量」
・本 時
銅と化合する酸素の質量の関係を調べよう（5/6）
・評価の観点 思考力・表現力

０分
10分
20分

30分
40分
50分

結論を深める〔問いかけ〕（作成したグラフの範囲外の）4.0gの銅に化合する酸素の質量は、どうしたらわかるのだろうか。
生徒の知識や経験・フックの法則でグラフを扱った経験・数学で学習した一次関数〔つかむ〕 ・化合する酸素には限界があること

１ｇの銅に化合する酸素の質量を求めておくと、どんな場合でも計算できる。

グラフを分析・解釈して規則性を見出すだけでなく、実際にグラフを用いて活用する場面は多くある。この実践では、グラフ活用の基になる知識の定着を図るために、実験の考察を見直し、結論を深める場面で気付いて学ぶ活動を設定した。本時では、まず実験結果をグラフ化し、銅に化合する酸素と銅の質量について比例関係であることを考察した。その後、「グラフの範囲外の4.0ｇの銅に化合する酸素の質量は、どうしたら分かるのだろうか？」と問いかけた。生徒は、フックの法則の学習においてグラフを用いて規則性を見出した経験や、数学で学習した一次関数の知識と関連付けて考え、グラフの延長、単位量、数式化、比例定数等の考え方を導き出した。個人で考えた後に、班で考える活動を行ったところ、約87％の生徒が4.0ｇの銅に化合する酸素の質量を求めることができた。そのうち、単位量当たりの考え方を用いて求めた生徒は約72％であった。単位量当たりの考え方を用いることで、他の場面でも同じように計算できることを、生徒は納得して身に付けることができた。
また、この考え方はオームの法則における数式化や運動とエネルギーにおける２乗に比例するグラフの理解につながるものであり、本時の学習を次の学習に関連付けていくことができる。
(4) 思考実験に取り入れた事例
・実践校 宇部市立上宇部中学校
・授業者 教諭 上塘 斎
・単元名 第３学年「仕事とエネルギー」
・本 時
仕事量の計算を身に付けよう（4/9）
・評価の観点 知識・理解

０分

定義や法則が意味していることを深める

10分〔問いかけ〕
３０秒間で１８０単語、１０秒間で９０単語を暗記するのではどちらが能率がよいか。
20分
30分
40分
50分

（物理では時間の単位を〔秒〕で扱うため、この設定で考えることを添えた。）

生徒の知識や経験・速さ、密度等の学習・単位量当たりで比較をした経験・割合の考え方〔つかむ〕

仕事率の考え方を理解する。

単元によっては、思考実験を実施する必要があったり、学習した法則を使いこなせるように問題演習が必要だったりする場合も多い。この実践では、新しい考え方の概念を身に付ける思考実
験を、気付いて学ぶ活動として設定した。本時では、まず前時で学習した仕事の計算に関する問
題演習を行い、定着を図った。その後、仕事率を学ぶ前段階として、力学上の仕事を英単語の暗-12-

深い学びの過程を通して科学的な概念の形成を図る理科指導法の研究－生きた知識が身に付く小・中学校学習モデルの構築－記という身近な例に置き換え、友人２人が暗記した単語数と暗記に掛かった時間を示して「どちらが能率よく暗記したか、どうすれば比べられるだろうか？」と問いかけた。生徒は暗記の能率を数値化する方法を考案することを通して、仕事率の概念を納得して身に付けることができた。
Ⅳ

気付いて学ぶ活動の効果の考察

１

子どもの意識の変容について気付いて学ぶ活動を取り入れた授業による子どもの意識変容を考察するために、調査研究校の児童生徒を対象に図７に示す質問紙を用いてアンケート調査を行った。調査は授業実践前の６月と、実践後の12月を中心に実施した。質問の内容については、発達段階に応じて小学校用、中学
校用と表現の違いがあるが、同一の質問番号で同じ意識を調査できるように工夫をした。また、中学校の質問には、学びの系統性、関連性に対する意識を調査するための質問を加えた。
結果は次の５観点に関する質問を抽出して整理し、考察を行った。
・学んだ内容の「有用性」：学んだ内容が多の場面で使えると気付くことができたか
・学びに対する「主体性」：事象に対して自分から疑問をもち探究に取り組んでいるか・観察、実験操作の「意図」：器具の選択や実験手順等について、意図を理解した上で操作をしているか・「表現」しようとする意識：自分の考えを他者に伝えたり、他者の考えに意見を述べたりしようとしているか・「納得」した学び：学習内容に対して「なるほど」と納得しながら学ぶことができているか（小学校用）（中学校用）

理科学習アンケート

理科学習アンケート
年

組

年
組
番
理科の学習について、今あなたが思っていることや感じていることを教えてください。それぞれの質問について、あてはまるものやあなたの考えに最も近い数字に１つずつ○を付けてください。

番

理科の学習について、今あなたが思っていることや、感じていることを教えてください。それぞれの質問について、あなたの考えにもっとも近い数字を１つ選び、○をつけてください。
は はど ど いど いい いち ち いち い
ら ら えら えか でか
番号質 問 内 容
と も
と
い な
い
え い
え
ば
ば
１
２
３
４

理科の学習が好きですか。

５

理科の学習はよく分かりますか。
理科で学習したことが、しょう来、役に立つと思いますか。
観察や実験をすることが好きですか。

４

３

２

番号

は はど
い いち
ら
か
と
い
え
ば

ど いど
ち いち
ら えら
で
か
も
と
な
い
い
え
ば

い
い
え

１

理科の学習が好きですか。

５

４

３

２

１

２

理科の学習はよく分かりますか。

５

４

３

２

１

３

理科で学習したことは、将来役に立つと思いますか。

５

４

３

２

１

３

２

１

２

１

１

５

４

３
２
１
牟礼小

５

４

学３ 年：５年
２
１
回答数：25人

５

４

３

２

１

有用性
４

5

理科の学習で、自分から疑問をもち、学習に取り組んでいますか。

５

４

３

２
納得

１

６

「何を調べようとしているのか」が分かって、観察や実験に取り組んでいますか。

５

４

３

２

１

７

理科の学習で、自分の知っていることや経験を使って、予想を立てていますか。

５

４

３

２

１

８

「なぜそのような方法で調べるのか」が分かって、観察や実験をしていますか。

５

４

３

２

１

９

観察や実験の結果から、どのようなことが分かるかを考えていますか。

５

４

３

２

１

１０

理科の学習で、「なるほど」と納得しながら学んでい
ますか。

５

４

３

２

１

１１

理科で学習したことが、生活の中で利用されていると気付くことがありますか。

５

４

３

１２

理科の学習で、自分の考えをまわりの人に説明した
り、発表したりしていますか。

５

４

１３

理科の学習で、自分の考えとくらべながら友達の意見を聞いていますか。

３ 年：２年２１
学
回答数：65人

５

４

３

１

納得

学

5

４

６

何を調べているのか、目的がよく分かった上で、観察や実3験に取り組んでいますか。

５

４

2

７

理科の授業で、自分の知識や経験を生かしながら予想を立主体性納得
2てていますか。

５

４

1

８

観察や実験で、
なぜその装置や手順で行うのかを考えなが1
ら実験していますか。

５

４

９

観察や実験の結果から、どのようなことが分かるかを考えていますか。

５10

理科の学習で、「なるほど」と納得しながら学んでいます
か。

５

11

理科で学習したことが、他の場面でも使うことができると意図
表現
気付いたことがありますか。

12

理科の学習で、自分の考えをまわりの人に説明したり、発表したりしていますか。

4

5

14

4

1

６月
３

１

３

２

主体性
１

３

２

１

４

３

２

１

４

３

２

１

５

４

３ 意図
２

１

５

４

３

２

１

５
４
有用性

３

２

１

３

２

１

5
学小学校で学んだこととつな
年： ３年
理科の授業で学習したことが、がっていると気付いた経験がありますか。
回答数：138人

５

４

３

12月
２

理科で学習した語句や法則について、その意味や内容を説
上宇部中

13
有用性
明することができますか。

4

15

2

１４

年： ６年

５

3

これまでの観察や実験で、心に残っていることを教えてください。

観察や実験をすることは好きですか。

有用性
５
４

理科の学習で、自分から疑問をもち、理由や内容について
回答数：167人
考えながら学習に取り組んでいますか。
4

表現

２
１
熊毛中

平川小

５

3

５

２

質 問 内 容16

理科で学習した内容が、他の内容（物理・化学・生物・地学）や、他の教科（数学や社会など）とつながっていると気 ５
４
３
２
１
3
付いた経験がありますか。
主体性
納得
主体性
理科の観察や実験で、今までに一番心象に残っていることは何ですか。また、その理由
2も書いて下さい。（ ○○という実験（観察）。○○だからです。）

1

各調査研究校別にレーダー
図７

児童生徒の意識調査のためのアンケート(左が小学生用、右が中学生用)

チャートに表した結果を図８に

表現

意図

-13-

図８

表現

意図

児童生徒の意識変容

各項目における児童生徒の回答の平均値をレーダーチャートに表したもの。数値が高いほど肯定的な回答であったことを示している。

深い学びの過程を通して科学的な概念の形成を図る理科指導法の研究－生きた知識が身に付く小・中学校学習モデルの構築－示す。６月の調査結果からは、４校に共通した傾向として、「表現」に関する意識が低いことが認められた。また、中学校では小学校に比べてチャートの面積が小さい傾向にあり、特に「有用性」や「意図」に対する意識で差が大きいことが認められた。調査研究校の小学校と中学校は進学先として接続しているものではないために、一概にいうことはできないが、中学校に見られる
課題の一側面が表れているものと考察する。
６月と 12 月を比較すると、４校全てでチャートの面積が広がっていることが分かる。特に中学校では意識向上が大きい傾向にあることが認められた。授業改善により、「納得」や「意図」の面で意識が向上し、「表現」してみたいという気持ちや、自分でやってみたいという「主体性」
を導き出したのではないかと考察する。気付いて学ぶ活動自体は５分程度のものであるが、こ の５分間がきっかけとなり、各時間に設定されためあての達成に向けた学習活動が自分のこととして捉えられるようになったのではないかと分析する。また、わずかではあるが「有用性」についても意識の向上が見られた。学んだ知識が使えると実感をする機会が増えてきているのではないかと推察する。
２

調査問題における正答率に見られる成果と課題
表６に、ある調査研究校（中学校）の実践対象学級について、平成28年度山口県学力定着状況
確認問題におけるグラフや比例関係に関する問題の平均正答率を山口県平均と比較して示す。この学級では、グラフを用いた実験結果の表現方法や、デー

表６

平成28年度山口県学力定着状況確認問題中学校理科の平均正答率

問題番号

出題の趣旨

形式

対象学級

山口県平均

６ (1)

実験結果を正しくグラフに表す

グラフ
作成

80.3

74.6

(2)

おもりの重さとばねののびが比例していることを答える

短答式
（用語）

70.5

82.8

(3)

図を見て、ばねにつるした物体が水短答式中に沈めていくときのばねののびを
（数値）
答える。

11.5

8.6

(4)

物体が沈んでいる深さと浮力は無関係 短答式であることに気付き、浮力を求める。 （数値）

21.3

20.9

タの関係の考察について、学びの関連性を意識しながら気付いて学ぶ活動を実践した。
表６から、結果を正しくグラフに表す ６ (1)について、山口県の平均正答率を大きく上回ったことが分かる。この問
題は平均正答率が高いことから、生徒にとって比較的難易度の低い問題であったと思われる。平易な問題で８割を超える生徒が正答できたことから、山口県の課題である中位からやや下位の学力層でも正答できたものと推測される。グラフをかく意図や、作成の方法についての知識が、生きた知識として身に付いてきていると考える。一方で、グラフが原点を通る直線になる
ような関係を比例という用語で記述する６(2)では、県平均を下回った。正答率そのものは７割程度であることから、やはり学力が中位から下位の層で正答できなかったとものと考察する。用語を覚えて定着させるという点ではもう少し工夫が必要であり、気付いて学ぶ活動の収束のさせ方や、授業全体を振り返り気付けたことを確実に定着させる取組を工夫しなくてはならない。
６(3)と(4)は難易度の高い問題であり、複数の図やデータを比較して思考する必要がある。これらについても、県平均を上回っており、高い思考力をもった学力層についても実践の成果が現れていると考える。

-14-

深い学びの過程を通して科学的な概念の形成を図る理科指導法の研究－生きた知識が身に付く小・中学校学習モデルの構築－

３

生きた知識と理科の見方や考え方の深まりの関係
図９に、別の調査研究校（小学校）
において、植物の発芽と成長に関す

学習後

学習前

る単元の学習前後で、ある児童が「植物」から連想する言葉をイメージマップとして書き出したものを示す。
この児童は、学習前後とも10種類の言葉を書き出している。学習前には「いいにおい」や「きれい」といった生活の中でわき起こる感情や、「ハ

図９

児童が書いたのイメージマップの比較

エトリ草」や「種がたくさん」といった印象深かった事象に関する単語が多いのに対して、学習後には「発芽」「種子」「子葉」「でんぷん」など単元で学ぶべき用語を記述できている。この児童には学んだ知識が定着していると考えられる。また、学習前はそれぞれの言葉が一本の線で接続されているだけなのに対して、学習後はルートどうしの横のつながりができており、知識どうしの結び付きが複雑になっている。
「生きた知識」となるには、用語として単に覚えているだけでなく、知識どうしが関連付けられることが必要である。そして、この関連付けこそが理科の見方や考え方を形成する骨組みである。
気付いて学ぶ活動により、定着した知識が、他の知識と関連付けられ、理科の見方や考え方を一層深めることができたと認められる。
４

授業実践後の教員への聞き取り調査に見られる成果と課題
気付いて学ぶ活動を取り入れた授業は、主に２人の長期研修教員と、４人の調査研究校担当教員が学校現場で実践を行った。12月に実践を行った教員に対して気付きや感想の聞き取り調査を行い次のような結果が得られた。聞き取り調査に基づく考察は、客観的なデータによる分析ではないものの、教員が肌で感じた成果や課題を反映するものであり、授業改善の省察材料の１つと考える。
ア

気付いて学ぶ活動を毎時間授業に取り入れた効果について
・新しい学習でも、これまでの学習内容が生かせるのではないかという意欲付けになった。
・観察や実験は、１つずつが別のものではなく、互いに関連していて学習を発展させるように行っているということを児童に気付かせることができた。
・気付いて学ぶ活動は特別なことではなく、それを授業者が意識して計画し、授業に取り入れることで授業全体の改善につながるのだと感じた。

イ

児童生徒の意識や態度の変化について

・以前の学習を思い出し、関連付けて考えることができる児童が増えたことがうれしかった。
・受け身になりがちな学習活動でも、生徒自身がよく考える様子が見られるようになった。
・気付いて学ぶ活動で実験の方法を考えることで、実験の操作や結果の考察の手際がよくな
り、実験に掛かる時間が短くなった。
以上の感想から、気付いて学ぶ活動は、その活動を展開している場面だけでなく、授業全体を深い学びに導く足掛かりになると考えられる。また、深い学びの実現により、学習内容を子どもが生きた知識として身に付け、理科の見方や考え方を深めていくことができていると思われる。

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深い学びの過程を通して科学的な概念の形成を図る理科指導法の研究－生きた知識が身に付く小・中学校学習モデルの構築－

ウ

気付いて学ぶ活動を行うための工夫について
・課題となっている事象を実生活の問題に置き換えることで、生徒の生活経験や既有の知識を想起させやすくした。
・めあてに迫るために、より具体的に考えるための活動や、考える糸口を見付けられるような問いかけを気付いて学ぶ活動として取り入れることで、授業全体に深まりが見られた。
・今が気付いて学ぶ活動の時間だということを生徒に明確に伝えることが、話合い活動の活性化につながった。

エ今後の課題について・苦手に感じている児童の場合、学習に対する意欲を高めにくく、学習内容が定着したかどうか疑問である。

・まとめや問題演習をする時間を確保し、問題が解けるようになることも大切であると思う。
・振り返りの場面を改善し、学級全体で学習内容を再確認することで、知識の定着を図ることができると思う。
今後の研究の深化に向けて、気付いて学ぶ活動の展開に必要な工夫についてより具体的な提案ができるように検討を重ねたい。また、課題として挙げられた振り返りの工夫や、知識の定着に向けた復習や演習については、２年目のテーマの１つとして解決を図ることとする。
Ⅴ

まとめと今後の展望
深い学びを通して科学的な概念の形成を図る手だてに関して、次の成果を得ることができた。
・「気付いて学ぶ活動」は授業全体を深い学びに変える効果があること。
・５分間程度の気付いて学ぶ活動を毎時間の授業の中に継続して取り入れることにより、子どもたちは学習内容を「生きた知識」として身に付けることができること。
・教員にとって５分間程度の気付いて学ぶ活動を取り入れることは、日頃の業務の中で準備に掛かる負担が少なく、また、授業進度を遅らせることがなく継続できること。
２年目の取組では、現在の取組に加え、１年目に認められた課題の解決に向けて、次の視点か
らも研究を進めていくこととしたい。
・気付いて学ぶ活動を取り入れた授業での、効果的な振り返りの手法を提案すること。
・気付いて学ぶ活動の具体的な例を整理し、事例集として提示すること。

謝辞
本調査研究の推進に当たり、国立教育政策研究所教育課程研究センターの 後藤 顕一 統括研究官には広い見地から貴重な助言をいただいた。また、熊本県立教育センターからは貴重な研究成果の提供を賜り参考にさせていただいた。ここに心からの感謝の意を表したい。

【引用文献】＊１

国立教育政策研究所、「資質・能力を育成する教育課程の在り方に関する研究報告書１」、2015、p53＊２

後藤顕一、松原憲治、「主体的・協働的な学びを育成する理科授業研究の在り方に関する一考察～カリキュ
ラムマネジメントに基づく理科授業研究モデルの構想～」、理科教育学研究、Vol.56、No.1、2015、p27＊３

德永裕、「生きた知識が身に付く小学校理科学習モデルの構築－知識や経験と自然事象を関連付ける問いか
けによる深い学びの過程の提案－」、平成28年度長期研修教員報告書、やまぐち総合教育支援センター、2017、p87＊４

内藤和典、「生きた知識が身に付く中学校理科学習モデルの構築－系統性や関連性を重視した問いかけに基-16-

深い学びの過程を通して科学的な概念の形成を図る理科指導法の研究－生きた知識が身に付く小・中学校学習モデルの構築－

づく深い学びの過程の提案－」、平成28年度長期研修教員報告書、やまぐち総合教育支援センター、2017、p99【参考文献】
・伊藤龍太、「問題解決の能力を育成する小学校理科の指導に関する研究－児童が自らの見方や考え方に基づいて検証計
画を立案する活動に重点を置いて－」、平成26年度長期研修教員報告書、やまぐち総合教育支援センター、p.37-48、2015
・鎌田潤一、和泉研二、河村美成、「教科書の内容を補完する教材・教具開発についての研究－認知心理学を基にした開発の視点－」、研究紀要第41号、山口大学教育学部附属教育実践センター、2016
・熊本県立教育センター、「自律的活動力をはぐくむ理科学習の展開」、熊本県立教育センター、2016
・熊本県立教育センター、「『21世紀型能力』の育成に向けて児童生徒の主体的な学習の展開」、研究紀要パンフ
レット、熊本県立教育センター、2016
・中央教育審議会、「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）」、文部科学省、2016
・土井健、「科学的な見方や考え方を養う小学校理科の指導に関する研究－児童が自分の考えを見直し、製作物を改良していく「ものづくり」を通して－」、平成25年度長期研修教員報告書、やまぐち総合教育支援センター、
p.25-36、2014
・藤田祐輔、「中学校理科における学ぶ意欲を高める授業づくりに関する研究－生徒が小・中の学習内容を接続して捉えることができる指導方法の工夫を通して－」、平成25年度長期研修教員報告書、やまぐち総合教育支援センター、
p.61-72、2014
・溝上慎一、『アクティブラーニングと教授学習パラダイムの転換』、東信堂、2014
・三宅なほみ、小出和重、「理科における『深い理解』」、指導と評価、Vol.58-9 No.693、p.22-23、2012
・文部科学省、『小学校理科の観察、実験の手引き』、文部科学省、2011
・山口県教育庁義務教育課、「平成27年度全国学力・学習状況調査結果について」、2015、山口県教育庁義務教育課
・やまぐち総合教育支援センター、「教員一人ひとりの授業力を高める校内研修の在り方に関する研究－研修主任
によるマネジメントを中心として－」、研究紀要第155集、やまぐち総合教育支援センター、2016

担当者（やまぐち総合教育支援センター）
教育支援部

平成２８年度部
長
主
査
研究指導主事研究指導主事研究指導主事研究指導主事研究指導主事研究指導主事
長期研修教員
長期研修教員-17-

藤 村 慎一郎
藤 村 敦 史吉 武
創
深 田 秀 郷山 下 朱 美片 山 和 典河 村 昌 子
佐 藤 和 生德 永裕
（防府市立牟礼小学校教諭）
内 藤 和 典（周南市立熊毛中学校教諭）

深い学びの過程を通して科学的な概念の形成を図る理科指導法の研究－生きた知識が身に付く小・中学校学習モデルの構築－

調査研究校
防府市立牟礼小学校
山口市立平川小学校
平成２８年度

周南市立熊毛中学校
宇部市立上宇部中学校

校
教
校
教
校
教
校
教

長
諭
長
諭
長
諭
長
諭

西
兜
内
杉
中
田
師
上

岡
坂
田
山
本
村
井
塘

副学部長・教授
教
授
准 教 授
指導主事

和
村
佐
宮

泉
上
伯
川

弘
和

健
浩

尚
子
明
隆
稔
三
二
斎

調査研究連携機関
山口大学教育学部
平成２８年度
山口県教育庁義務教育課

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研
清
英
修

二
文
人
史