ソニー子ども科学教育プログラム 201７年度「科学が好きな子どもを育てる」～「なぜ」を大切に、感性・創造性・主体性の育成～

実践テーマ：理科の見方・考え方を働かせて探究する生徒目

次

１ はじめに

１～２

２ ２０１７年度の教育計画の概要

２～３

３ ２０１７年度の教育実践

４～２３

実践Ⅰ ２年生 電気の世界「階段の回路」

２０１７年１月実施

４～６

実践Ⅱ ３年生 化学変化とイオン「中和」

２０１７年６月実施

６～８

実践Ⅲ １年生 植物の世界「蒸散と吸水」

２０１７年６月実施

８～１２

実践Ⅳ ２年生 動物の生活と生物の変遷「動物の植物の違い」２０１７年７月実施

１２～１４

実践Ⅴ ３年生 地球と宇宙「昼の長さの変化」 ２０１６年１０月実施

１５～１９

実践Ⅵ １年生 植物の世界「光合成」２０１７年５月実施

１９～２０

実践Ⅶ ３年生 地球と私たちの未来のために「ディベート」 ２０１７年２月実施

２０～２２

４ 本年度の教育実践の成果
５ 次年度に向けた課題
６ ２０１８年度の教育実践計画

２２～２３
２４
１９～２５

（１）教育実践構想図

２４（２）具体的な手立て

２４～２５

１

はじめに

３年生の「化学変化とイオン」の単元を学習したＡさんは，単元を通して右のように振り返っている。
Ａさんは，２年生の「化学変化と原子・分子」の既習の知識をもとに，水溶液中のイオンや電子の関わりを粒子の概念で捉え，電流が流れる
仕組みについて，自ら図示しながら説明することができた【図表１】。
Ａさんにとって，水溶液に電流が流れるという当たり前の事象に対して，自ら疑問をもち，２年生で水の電気分解の実験をした
時には，電流が流れることは当たり前のことだと思っていました。でも，実は電子を移動させるために陽イオンや陰イオンが必要なのだと，粒子のモデルを動かしたり電子の動きを考えたりしたことで，さらに理解することができました。
そして，この単元で自分が一番驚いたのは電池についての学習です。
僕は，日常の生活の中で様々な電池を使います。電池に必要なものは，異なる２種類の金属と，電解質の水溶液だとい
イオンや電子を粒子の概念で捉えることで，今 うことは分かりましたが，一番よく使うまで気付かなかった見方・考え方を習得するこ 乾電池には，液体が入っているようにはとができた。そして，電解質の水溶液に電流が 見えないので不思議に思っていました。
流れる仕組みを自ら図示しながら説明できた しかし，電池の構造やその仕組みを考えたことで，初めて作った人はすごいなとことで，自己の変容を自覚することができた。 思ったし，金属のイオンが溶けているか
また，化学変化が環境に与える影響も考慮し， ら必ず分別して捨てなければならない
今の自分には何ができるのかを具体的に考え と思いました。また，化学変化を利用した燃料電池の実験では，電気ができるとることで，生活の便利さの追究だけでなく，悪きに水しか出ないことが分かり，環境に化を防ぐ手立てを自ら導き出すことができた。 優しい電池としてもっと広まるといい
Ａさんのように，自ら疑問をもち，観察・実 なと思いました。中和の実験でも，酸性，験で得られた事実を理科の見方・考え方を働か アルカリ性を混ぜることで環境への影
響を減らし，安全で環境に優しくできる
せて，自然の事物・現象を考えたり，説明した と思いました。
りすることで，自己の変容を自覚するとともに， このように，化学変化を利用した技術
自分に何ができるのかを考えて行動し，その結 の進歩は人の生活の便利さだけではな
く，環境の悪化を防いでいるんだなと思果，自然の事物・現象がどのように変化していいました。
くのかを考えられることが，研究主題である「科学が好きな子ども」の最たる姿であると考えた。そこで，本校では，Ａさんのような生徒を育成するために，「自ら疑問をもち，理科の見方・考え方を働かせて探究することで，自己の変容を自覚する生徒の育成」をテーマに掲げ，「なぜ」を大切に，感性・創造性・主体性を身に付【図表１ 粒子概念の見方で捉えたＡさんのノート】－1－

けていく研究を進めてきた。
２２０１７年度の教育計画の概要

Ａさんのような生徒の育成を目指し，本校では「科学が好きな子ども」を次のように定義した。
【科学が好きな子どもの定義】
Ⅰ 自ら疑問をもち，理科の見方・考え方を働かせて探究する生徒
Ⅱ 自己の変容を自覚し，自分に何ができるのかを考えて行動する生徒【科学が好きな子ども像】
Ⅰ 自ら疑問をもち，理科の見方・考え方を働かせて探究する生徒①自然の事物・現象に感動することができる生徒②自然の事物・現象を理科の見方・考え方を働かせて捉える生徒

Ⅱ

自己の変容を自覚し，自分に何ができるのかを考えて行動する生徒①単元や単位時間を通して，自己の学びの変容を自覚できる生徒②自然の事物・現象に対して，自分に何ができるのかを考えたり，どのように変化していくのかを考えられたりする生徒

本校が目指す「科学が好きな子ども」を具現するために，「自ら疑問をもち，理科の見方・考え方を働かせて探究することで，自己の変容を自覚する生徒の育成」をテーマに，教育計画を作成した。この教育計画を進めていくにあたり，生徒にどのような力や態度を身に付けさせ，どのような過程を通して育てていくかを考えた。
【感性が育った生徒】とは，自然の事物・現象に感動することができる生徒○重点項目
生徒の知的好奇心をゆさぶる導入の工夫○具体的な手立て
・生徒の身近な事物・現象を扱った事象提示・生徒の意識の「ズレ」を生み出す事象提示・生徒が目的意識をもつことができる導入の工夫【実践Ⅰ：２年生 電気の世界「階段の回路」】
２階のスイッチを入れても，１階のスイッチを入れれば階段の電灯が消える事象を見て，階段の回路の仕組みを考えることを通して，階段のスイッチは，切り替えることで別の回路ができることをで電灯を点けたり消したりできることを見いだすことができる。
【実践Ⅱ：３年生 化学変化とイオン「中和」】
濃度が異なる塩酸と水酸化ナトリウム水溶液を中和させる実験を通して，溶液の濃度が２倍になると，中性にするために必要な溶液の体積が半分になることに気付き，イオンモ
デルを使って説明することができる。

－2－

【創造性が育った生徒】とは，自然の事物・現象を理科の見方・考え方を働かせて捉える
生徒○重点項目
理科の見方・考え方を習得させたり，働かせたりする展開の工夫○具体的な手立て
・理科の見方や「考え方のスキル」の習得させるための指導の工夫
・「考え方のスキル」を働かせて思考する場の設定
・理科の見方・考え方を広げ，深めるための対話的学びの位置づけ【実践Ⅲ：１年生 植物の世界「蒸散と吸水」】
アジサイの葉の表側と裏側の蒸散量の違いに関する実験を通して，葉の裏側には気孔の数が多いことと関連付けて，蒸散量の違いがあることを見いだすことができる。
【実践Ⅳ：２年生 動物の生活と生物の変遷「動物と植物の違い」】
動物と植物を比較して観察し，動物にある特徴を考えることを通して，動物の仲間やくらし，体の仕組みに関心をもつことができる。
【実践Ⅴ：３年生

地球と宇宙「昼の長さの変化」】

季節による昼の長さの違いについて調べる実験を通して，地軸が傾いていることによって季節による昼の長さの違いが生まれることに気付き，季節によって昼の長さが変わるのは地球の地軸が傾いたまま公転しているからであると説明できる。
【主体性が育った生徒】とは，単元や単位時間を通して，自己の学びの変容を自覚できる生徒であり，自然の事物・現象に対して，自分に何ができるのかを考えたり，どのように変化していくのかを考えられたりする生徒○重点項目
自己の学びの変容を自覚できるような評価の工夫○具体的な手立て・習得した知識や技能を活用するパフォーマンス課題の設定・習得した知識や技能および思考力，判断力，表現力を活用する場の設定【実践Ⅵ：１年生 植物の世界「光合成」】
もしヒトに葉緑体があればどのような世界になるかを考えることを通して，光合成のしくみや葉緑体のはたらきを考えて，その世界を図や絵でまとめることができる。
【実践Ⅶ：３年生 地球と私たちの未来のために「ディベート」】
自然環境や科学技術に関するディベートを通して，既習の知識や技能を活用して，科学的にその賛否を考え，発表することができる。
【２年生 科学の甲子園ジュニアへの参加】
理科の授業で身に付けた知識，技能，および思考力・判断力・表現力を活用して，科学の楽しさ，面白さを知り，科学を学ぶことの意義を感じることができる。

－3－

３

２０１７年度の教育実践【実践Ⅰ：２年生

電気の世界「階段の回路」】（2016 年 1 月実施）

２年生「電気の世界」の学習では，単元を通して広げ，深めたい見方・考え方を「電流と電圧の関係には規則性があり，電流のはたらきにより熱や光を取り出したり，物体を動かしたりすることができるという見方・考え方」と設定し，学習を進めてきた。また，そのための核となる章を第２章「電流の性質」に設定し，章を貫く課題を「電気に関わる規則性や原理，仕組みが，日常生活と社会でどのように利用されているのか」として，章構造図を作成した【図表２】。この章構造図の中で，習得した知識及び技能を活用して思考する時間を設定した。そのうちの１時間が，階段の回路の仕組みを考える本時である。単元で広げ，深めたり見方・考え方を明らかにして単元構造図を作成したり，核となる章を決め，章を貫く課
題を明らかにした章構造図を作成したりすることで，単位時間の役割を明確にし，単位時間
で生徒に身に付けさせたい力を明らかにすることで，教材開発や単位時間での机間指導での声掛けなど，理科の見方・考え方を広げ，深めるための手立てを講じることができた。
本時は直列回路や並列回路の電流，電圧の関係性を学習した後，それらの知識及び回路図の作図等の技能を確かめるとともに，それらを活用することによって思考力・判断力・表現力を高めることとねらいとして行った。導入では，階段のスイッチを押すことで電灯が点く
事象を全員に確認させた【図表３】。しかしながら，別のフロアのスイッチを押すと電灯が消える事象を見せると，生徒たちは疑問の表情を浮かべた。これまでの学習では，スイッチを入れたり切ったりすることで，回路を繋げたり切ったりして電球を点けてきたが，別のスイッチを入れることで電灯が消えることに驚きを生み出させ，生徒に疑問を抱かせることができた。そして，その疑問から「階段の回路はどのような仕組みになっているのか」と課題を設定した。生徒が抱いた疑問から課題をつくることにより，「今日は，階段の回路がどうなっているかを調べればいいんだな。」「今までも豆電球やスイッチや導線を使って回路を作ってきたから，同じように回路を作ってみればよさそうだな。」という生徒の意識が生まれ，何をすれば課題が解決できそうかという目的意識を生み出すことができた。何も指示せずとも，予想としてノートに回路図を描き始める生徒Ｂのような生徒も見られた【図表４】。
生徒に目的意識をもたせることにより，どの生徒も豆電球と乾電池，スイッチを使って試行
錯誤しながら回路を作り，階段の回路の仕組みを調べることができた。また，今までに習得した技能である回路図をノートに描くことで，階段の回路を考える生徒Ｂのような姿もたくさん見られた【図表５】。
このように，階段という，生徒の身近な事物・現象を扱うことや，習得した知識及び技能を活用して何とか解決できそうだなと生徒に思わせる事物・現象を提示することで，生徒の知的好奇心をゆさぶり，生徒の感性を育むことができた。また，導入において生徒の疑問が顕著に表れる事物・現象を提示することで，目的意識をもって観察，実験に取り組むことができる生徒を育成することにもつながった。

－4－習得した知識及び技能を活用して思考しながら身近な事物・現象について考える単位時間【図表２

２年生「電気の世界」第２章「電流の性質」章構造図】－5－

疑問をもち思考する【図表３ 階段のスイッチを押す生徒Ｂ】【図表４【実践Ⅱ：３年生 化学変化とイオン「中和」】（2017 年 6月実施）
３年生「化学変化とイオン」の学習では，単元を通して広げ，深めたい見方・考え方を「水溶液の電気的や性質や酸とアルカリの性質をイオンのモデルと関連付けてみる微視的な見方・考え方」として，学習を進めてきた。
本時までに，生徒たちは酸・アルカリの性質や正体及び液性の調べ方などの中和に関する知識及び技能を習得してきた。そんな生徒たちの感性をより育むために，生徒の意
識の「ズレ」を生み出す事象提示を以下のように行った【図表６】。

生徒Ｂの予想】【図表６

生徒Ｂの考察】２階のスイッチ

スイッチを切り替えることで，回路が繋がったり
切れたりする。

１階のスイッチ【図表５
教生徒Ｂの考察】師：（ビーカーを持ちながら，）これは塩酸です。20mL 入っています。ここに BTB 溶液を一滴入れると何色になる？
生 徒：（みんな声を揃えて）黄色ー!!
教 師：（BTB 溶液を塩酸に入れて）なるほど。黄色になったね。
じゃあもう１つのビーカー。ここには水酸化ナトリウム水溶液
が 20mL 入っています。この塩酸 20mL の中に，この水酸化ナトリウム水溶液 20mL を加えると，BTB 溶液の色は何色になるでしょうか。
生徒Ｃ：緑色になると思います。理由は，塩酸も水酸化ナトリウム水溶液も同じ 20mL だからです。
生徒Ｄ：僕もＣさんと同じで緑色になると思います。理由は，液体の量が同じなので，酸とアルカリで中和が起こって互いの性質を打ち消し合うと思うからです。
教 師：ＣさんとＤさんの意見を聞いて，みんなどう思う？「同じです」っていう人は？
―生徒，全員挙手―
教 師：じゃあ実際にやってみるよ。
―教師，水溶液を混ぜる。BTB 溶液は黄色になる―
生 徒：えー！！ なんで？なんで？

【図表６

事象提示の様子及び会話記録】－6－

生徒Ｃや生徒Ｄの発言から分かるように，生徒たちは「酸性の水溶液とアルカリ性の水溶液を同量混ぜ合わせると中性になる」という誤概念をもっていた。そのような生徒の実態を前時までに見取っていたため，【図表６】のような生徒の意識の「ズレ」を生み出すような導入を行うことで，誤概念を解消するとともに，生徒の知的好奇心をゆさぶり，主体的に問題解決を行う生徒の育成につなげることができた。
本時では，濃度が異なる水溶液を混ぜ合わせて中和させる実験を通して，酸性の水溶液とアルカ
リ性の水溶液の量が同じでも，濃度が異なれば中性にはならないことを理解させた。そのための手立てとして，本単元で付けたい力である，事象とイオンモデルとを関連付けてみる微視的な見方・考え方を生徒に定着させるために指導を継続的に行った。コルク片とシールを組み合わせてイオンモデルを作成し，生徒が自身の手を動かしてイオンの動きを操作することで，イオンの存在および性質を習得できるようにした【図表７】。また，個の学習状況に応じて，補助プリントやヒントカー
ドを適宜配付し，モデルの考え方を全ての生徒に定着させるようにし，その定着状況を見届けた【図表８】。
このような手立てを講じることにより，本時では生徒Ｅのように，モデルで予想を立てたり，実【図表７

イオンモデル】

験を通して得られた事実からモデルを使って考察したりすることができた【図表９】。このような指導を通して，単元を通して身に付けさせたい見方・考え方をどの生徒にも定着させ，さらに知的【図表８ ヒントカード】
好奇心をゆさぶる導入を行うことで，濃度とイオンの数の関係性に気付いて考察することができ，微視的な見方・考え方を広げたり，深めた
りすることができた【図表１０】
。

【図表９

－7－

生徒Ｅの考察】【図表１０濃度とイオン数を関連付けて考えた生徒Ｅの補助プリント】【実践Ⅲ：１年生 植物の世界「蒸散と吸水」】（2017 年 6 月実施）
平成２９年３月に新学習指導要領が公示された。現行の学習指導要領は科学的な見方や考え方を養うことが目標であるが，新学習指導要領では，理科の見方・考え方を働かせて，資質・能力を育成することが目標になっている。見方・考え方を働かせるためには，単元を通して，見方・考え方を身に付けるとともに，身に付けた見方・考え方を活用して事象を捉えたり説明したりすることを通して，見方・考え方を広げたり，深めたりすることが大切だと考えた。これまでに本校理科部では，系統性を明確にした上で,「単元を通して広げ, 深める理科の見方・考え方」を位置付けた単元構造図を作成してきた。そこで, 本年度は「単元を通して広げ,深める理科の見方・考え方」にさらに迫れるように，単位時間に身に付けさせたり活用させた
りしたい理科の見方・考え方を明らかにし，それらを位置付けた章構造図を作

【図表１１

－8－

理科における特徴的な見方】

成した。
構造図を作成するにあたり，理科における見方・考え方を整理した。理科における特徴的な見方は，ワーキンググループ等で明らかになっている【図表１１】。また，理科における考え方は無数にある。生徒たちは小学校で「比較」「関係付け」「条件制御」「推論」という問題解決の能力を身に付けてきており，陽南中学校ではそれらと，中学校で身に付けさせる「分析・解釈」を含めた考え方を「考え方のスキル」として，理科室に掲示したり，単位時間の指導の中で活用したりしている【図表１２】。
１年生「植物の世界」では,さまざまな植物の観察を通して，そのつくりやはたらきの共通点や相違点に気付かせることで共通性と多様性を感じさせるとともに，アブラナとマツを比較したり，光合成の実験において条件制御したりすることを通して，考え方のスキルを身に付けさせたり，活用
させたりすることが大切だと考えた。そこで，第２章「葉・茎・根のつくりとはたらき」の章構造
図では，特に考え方に焦点を当て，単位時間で身に付けさせたり活用させたりしたい考え方を位置付けた【図表１３】。
本時の「蒸散と吸水」では，特に「比較する」「関連付ける」に焦点を当て，生徒がこれらの考え方を習得したり，活用したりできるための手立てとして，「つながりシート」を活用した【図表１４】。

【図表１４ つながりシート】【図表１２

考え方のスキル】

単位時間で身に付け（活用）させたい考え方【図表１３ 身に付けさせたい考え方を位置付けた章構造図】－9－

１年生「植物の世界」の第２章「葉・茎・根のつくりとはたらき」では，身近な植物の観察によって，種子植物の葉，茎，根の基本的なつくりの特徴を見いだすとともに，それらを光合成，呼吸，蒸散についての実験結果と関連付けてとらえさせ，植物の体のつくりと働きについて総合的に理解させることがねらいである。それらの考察から，様々な植物のつくりやはたらきの共通点や相違点を考えさせたり，そのような視点で植物を捉えるような見方・考え方を身に付けさせたりしていく必要がある。しかしながら，昨年度までの実践では，葉・茎・根を関連付けて指導することに課題があり，生徒が，植物の一個体を学習しているという意識をもてずにいた。そこで「つながりシート」を活用することで，植物を一個体として捉え，例えば葉の気孔で行われる蒸散は，根の吸水や茎の道管が関連していることや，葉の構造は裏側の方が，細胞が疎になっていることと，蒸散量とを関連付けて考えられる生徒の育成を目指した。
この実践については，実際の授業展開に沿って実践内容を説明する。
生徒の意識の流れ

生徒の学習内容・同じ個体のアジ 【事象提示】ビニール袋をかぶせたアジサイを２サイなのに，蒸つ（ＡとＢ）提示する。
散量に違いがあ ・Ａの袋には水滴がたくさんついているけど，Ｂ
るのはどうしてはまったく水滴はついていない。
だろう。
・葉に何か違いがあるんだな。
⇒Ｂは，葉の両面にスプレーのりを塗った。
・葉の裏側の方が ・スプレーのりで葉の気孔をふさいだから，Ｂの表側より，気孔葉は蒸散できなかったんだ。
の 数 が 多 い か ○表側にのりを塗った葉と，裏側にのりを塗った
ら，蒸散量も多葉ではどうなるか。
いと思う。
【課題】
葉の表側と裏側で蒸散する量に違いがあるのか・片側の気孔を閉じれば，蒸散量の違いを調べることができるはずだ。
・葉の大きさや枚
数を同じにしな
いと結果を比較できないな。
・実験結果から，
葉の裏側で盛んに蒸散しているようだ。

【実験】シリコンチューブとアサガオを使い，アサガオの吸水量を調べる。
①直径の異なるシリコンチューブを連結させる。
②シリコンチューブの中に水を入れる。
③シリコンチューブをアサガオの茎に連結させる。
④シリコンチューブ内の水の動きを観察し，５分
間で水が何 cm 動いたか（＝どれだけ吸水したか）を調べる。
【結果】実験結果を交流する。
・表にのりを塗った葉の方が，裏にのりを塗った葉よりも，吸水量が
多かった。

－10－

学習のようす・これまでに学習 【考察】実験結果を根拠に考察し，意見を交流す
した葉の断面をる。
関連付けること ・実験①と②の結果を比較すると，葉の裏側の方はできないかが表側より，蒸散量が多いことが分かった。
な。
・葉の断面を見ると，裏側の方には，細胞が少なかった（空間が多かった）ことと関連付けて考えて，水が通り抜けられるようになっている。
だから，気孔が裏側に多いのだと思う。
・葉の裏側に気孔の 数 が 多 い か 【まとめ】
ら，裏側のほう葉の表側と裏側で蒸散量に違いがあるのは，葉が，蒸散量が多 の裏側に気孔の数が多いので，裏側のほうが，蒸くなるんだな。 散量が多くなる。

この授業の考察時，Ｆさんはつながりシートを見ながら考察を書いていた【図表１５】。つながりシートを活用することで，これまでの学習と本時の学習とを関連付けて考えられるようになった。
また，Ｇさんはこの章を通して，「つながりシート」によって，葉で行われる蒸散と根で行われる吸水とを関連付けるために，つながりシートを活用して考察する
Ｆさん

【図表１５

つながりシートを活用して考察する生徒Ｆ】－11－

既習の知識である道管のつながりを意識して，植物のからだの中を移動する水の通り道を，根から葉の気孔までをつなげた図を，自ら書き表すことができた。【図表１６】。章を通して，葉・茎・根を関連付けて考える考え方や，植物を一個体として，
光合成や呼吸，吸水や蒸散というはたらきは植物自身の生命を維持する大切なはたらきであるという生命観，理科の見方を養うことができた。Ｇさんの本時の授業ノー
トを見ると，「比較」「関連付け」「図やモデルを用いて」など，本校で大切にしている考え方のスキルを活用して考察やまとめをしている記述があった【図表１７】。
このことから，単位時間で身に付けさせた
い見方・考え方を明らかにした章構造図の作成や，つながりシートなどの手立てを講じることで，理科の見方や「考え方のスキル」の習得させることができた。

【図表１６

生徒Ｇのつながりシート】【図表１７ 生徒Ｇの授業ノート】【実践Ⅳ：２年生 動物の生活と生物の変遷「動物と植物の違い」】（2017 年 7 月実施）
２年生「動物の生活と生物の変遷」の単元導入のオリエンテーションで，次のような実践を行った。本単元は，１年生「植物の世界」の学習を踏まえながら，生物はどれも細胞からできていること，細胞には様々な形のものがあるが，どれも共通の基本的なつくりをもっていること，また，植物と動物の細胞とでは異なるつくりがあることについて理解させることがねらいである。そこで，本時ではこれまでに学習してきた「植物」と「動物」を比較して，－12－

その共通点や相違点を考えることにした。その際に，「比較する」ことが苦手な生徒に対してベン図を提示し，分類するように促した。
ベン図は，「比較する」考え方を習得するためのシンキングツール
として，生徒にプリントを配付したり，理科室に掲示したりして，生徒が主体的に活用し，「考え方のスキル」を習得しやすくするた
めの手立てとして使っている【図
表１８】。

【図表１８

理科室掲示したベン図の使用例】

授業後のＨさんのノートには，「呼吸している」「子孫を残す」
等の記述が共通点の場所にまとめることができていた【図表１９】。
また，「栄養を必要としている」という共通点から矢印が伸び，植物は「光合成を行う」，動物は「食べ物を食べる」という，ベン共通点の中にも図と矢印を組み合わせて共通点
相違点を見出しの中にも相違点を見いだすこと
ている。
ができた。
このように，「比較する」とい【図表１９ ベン図を活用した生徒Ｈのノート】
う考え方のスキルについて，考え方のスキルを働かせて思考する場を設定し，その中でシンキングツールを活用することで，生徒は，「考え方のスキル」を自分の学びに生かすことができ，自身の探究の過程を充実させることができた。また，シンキングツールを活用することで，探究の過程を振り返り，まと【図表２０ Ｈさんのまとめ】
めとして表現することが容易になった【図表２０】。
一方，本時は２年生の実践であるが，「考え方のスキル」を定着させたり活用させたりす
る活動は，どの学年でもどの単元でも継続して行う必要がある。継続して行うことで，生徒に「考え方のスキル」が十分定着したり，生徒自身が「考え方のスキル」を使って思考する－13－

ことの有用性を実感したりすることができるからである。そのために，本時の実践に加えて，１年生「植物の世界」での実践例を併せて紹介する。
１年生「植物の世界」第３章，植物の分類では，種子植物のつくりやはたらきを既習の知識として，シダ植物とコケ植
物のつくりやはたらきを比較した。それ
ぞれの共通のつくりやはたらきを想起させ，シダ植物とコケ植物は，どちらも種
子植物と同様に光合成をして養分（エネルギー）を得ていること，種子ではなく胞子でなかまを増やすことを，これまでの学習をもとにまとめることがねらいである。また，シダ植物やコケ植物の生息環
境は，そのつくりやはたらきから種子植物との違いがあるが，どんな植物も光合成によって養分（エネルギー）を得ているという共通点から，同じ植物としての生命観を養う手立てとした。
本時ではこれまでに学習してきたシダ
植物とコケ植物を比較して，その共通点を【図表２１

Ｉさんのノート】

シダ植物もコケ植物も，今まで習った種
子植物と同じで光合成をしていることが分かりました。日陰やじめじめした場所にコケはよく生えているけれど，光合成をしているということは驚きました。でも，コケも同じ植物なんだと思うと，生きるためには必要なことだから当たり前だなと思いました。

【図表２２ Ｉさんの振り返り】
考えるものである。共通点を考える過程で相違点についても捉えていく必要があるため，視覚的にも共通点と相違点を明確にすることができるシンキングツール
として，ベン図を用いることで，生徒自身が整理しやすくなる【図表２３ Ｉさんの振り返り】手立てとした。
Ｉさんのノートには，「光合成」「胞子」という記述が共通点の場所にまとめることができていた。また，維管束や吸水方法の違いについても，相違点として自分でまとめることができた【図表２１】。 また，Ｉさんは上のように授業をまとめている【図表２２】。Ｉさんは，「比較する」という「考え方のスキル」を大切にして授業に取り組む中で，本時の学びと今までの学びを整理して考えることができるようになった。また，自身の生活の中に見られる植物のつくりやはたらきについて考えたり，植物を生命と捉えて，その生命維持活動の巧みさや工夫などを考えたりすることができ，理科の見方・考え方を深めることができた。また，
Ｉさんは，総合的な学習の時間で使ったベン図を，理科の授業でも活用できることを学び，ベン図を使って「比較する」ことの有用性を実感することができた【図表２３】。
－14－

【実践Ⅴ：３年生

地球と宇宙「昼の長さの変化」】（2016 年 10 月実施）

生徒の創造性を育むためには，観察，実験において，誰もが確実に事実を掴むことのできる教材が必要不可
欠であると考えた。学習指導要領によると，３年生「地球の宇宙」の単元では，様々なモデル実験やコンピュ
ータシミュレーションを用いて，天体の位置関係や運動について視覚的にとらえさせる授業展開が大切であるとされている。その中で，第２章「地球の運動と天体の動き」の，季節による昼と夜の長さの違いでは，【図表２３ 糸の長さを測るモデル実験】
発泡ポリスチレン球に光を当て，地球の自転にともなって，日本が移動する軌道に糸を貼り付ける。そして，光が当たっている糸の長さを測定し，時間に換算し直して昼の長さを求める，という実験が一般的である【図表２３】。しかし，
この方法では，この糸の長さを昼の長さに捉えることができない生徒がいた。つまり，「距離」を「時間」の概念に変換する手間があり，その変換が苦手な生徒にとっては，何をやっているか分からない実験となっていた。
そこで，その課題を解消するために，「時間」を「時間」として捉えられる教材を開発した【図表２４】。

≪開発したモデル教材≫①木片に「低速ギアモーター」，「豆電球（抵抗の代わり）」，「乾電池ソケット」を取り付ける。
②低速ギアモーターの軸に発泡スチロール球を取り付ける。
③この装置を鉄製スタンドに取り付ける。鉄製スタンドのアームを利用することで，地軸の傾きを再現することができる。

【図表２４

時間を時間で捉えるためのモデル教材および作り方】

この教材の利点は，「時間」を「時間」として捉えることが可能な点である。電球を太陽に見立て，光が当たっている部分を昼とする。そのままモーターのスイッチを入れると，地球儀が回転する【図表２５】。地球儀にピンを刺し，回転させて，その回転時間をストップ

－15－

昼

公転周期を描いた
段ボール

夜

太陽

モーターによって
自転する
【図表２５

教材の使い方】

ウォッチで測定することで，「光が当たっている部分の回転時間」＝「昼の時間」として捉えることができる。この教材を使うことによって，生徒が，時間を時間として容易に捉えることができ，季節による昼の長さの違いを，モデル実験から見いだすことができた【図表２６】。
各季節における昼の長さの測定値
Ａ：夏 Ｂ：秋 Ｃ：冬 Ｄ：春【図表２６

実験の様子及び測定結果】

そして，この教材を使うことにより，Ｊさんは昼の長さの違いを，地球の地軸が傾いていることと関連付けて考えることができ，理科の見方・考え方を働かせて，事物・現象【図表２７ Ｊさんのノート】
を考えることができた【図表２７】。
また，本実践では，一人一人の見方・考え方を広げたり，深めたりするために，本校理科部が大切にしている「学び合いモデル」を作成した【図表２８】。「学び合いモデル」は，生徒
Ⅰの理科の見方・考え方を広げ, 深めていくために, 生徒Ⅰと同様の見方や考え方をもつ生徒Ⅱ（同質集団）と, 生徒Ⅰと異なる見方や考え方をもつ生徒Ⅲ（異質集団）として分けて捉えながら学び合いの指導をしている。このように分類した生徒Ⅱや生徒Ⅲの見方や考え方をもつ生徒を的確に把握できるように, 学び合いのモデルにキーワードを位置付けて, 指導に生かすとともに，それを活用した指導計画を作成した【図表２９】。

－16－

【図表２８

本実践での学び合いモデル】－17－

【図表２９

本実践の指導案】－18－

一人一人の見方・考え方を広げ，深めるために，
学び合いモデルを作成し，それらを活用して本時を展開した。単元の学習を通して，地球や天体の運動を空間的，時間的な概念で捉えることができていた生徒を生徒Ⅱとして設定し，本時においては，「季節による昼の長さの違い」と「地軸の傾き」と関連付けて考えられる生徒として位置付けた。
そうすることで，モデル実験によって季節によっ【図表３０ 地軸の傾きを説明する生徒Ⅱ】て昼の長さの違いを見いだした生徒Ⅰも，生徒Ⅱと交流することにより，自分では気付けなかった地軸の傾きとの関連に気付き，自己の見方・考え方を深めることができた【図表３０】。また，モデルを使うことにより，南半球と北半球では季節が逆になる（北半球の昼が長い時，南半球は夜が長い）ことに気付いたり，もし地球の地軸が傾いていなければ，昼の長さはどの季節も一定であることを考えたりする
生徒も見られ，見方・考え方を広げることにもつながった。
新学習指導要領では，「主体的・対話的で深い学び」という教師の不断の授業改善において，目標とする子どもの学びの姿が示されている。単元を通して，生徒の学習状況や定着状
況を見届け，生徒一人一人の見方・考え方を把握して学び合いのモデルを作成することで，生徒の見方・考え方を広げ，深める「対話的な学び」が実現できた。

【実践Ⅵ：１年生 植物の世界「光合成」】（2017 年 5 月実施）
１年生「植物の世界」は，【図表１１】でも示したように，生命を柱として，多様性や共通性の見方で植物を捉える見方を養わせたい。例えば，植物にも被子植物や裸子植物，シダ植物など，様々な種類が存在する一方で，蒸散や呼吸，光合成など，自身の生命を維持するためのからだのつくりやはたらきがあることを理解させたい。また，そのような視点で植物を捉えたり，植物も生命体であり，生きているという生命観を養わせたりしたい。
そこで，本単元の学習前に，生徒の植物に関する知識概念を把握するため，２学級合計６０名の生徒を対象にレディネステストを実施した【図表３１】。その結果から多くの生徒は，小学校での既習事項が定着しており，植物にも動物と同じような生命維持活動があることや生命があることを理解している。しかしな
問１：動物には体内に水を取り入れたり，がら，学級の約６分の１（１つの班に１人）
汗や尿として体外へ 排出したり すは，植物に生命があることを理解していなる。そんなはたらきを植物ももっていますか。
いことが分かった。このような実態を改善○植物にもある ：７５．０％
するために，生徒が前向きに活動に取り組○植物にはない ：２５．０％
み，生徒自身が自己の学びを自覚できるよ 問２：植物に命はあるのか。
うにすることで，生徒の主体性を育んでい ○植物に命はある ：８５．０％
きたい。そこで，西尾直也先生の実践（グ ○植物に命はない ：１５．０％
リーンマン: もしヒトが光合成できるよう（２０１７年４月実施２学級６０名の生徒対象）

【図表３１

－19－

単元前のレディネステスト】

になったら）を参考にし，光合成の学習を終えて，生徒
自身が自己の学びを自覚できるような学習活動として，「もしヒトに葉緑体があったらどのような社会になるか」という問題を出題した。生徒たちは，単元や章を通して学習した知識を活用して，ノートにまとめた【図表３２】。例えば，光合成によって自分自身で養分を作りだせるという視点から，「飲食店が無くなる」と考えた
生徒や，効率よく葉緑体に光を届けるという視点から，「服を着ずに，全裸で生活する」と考えた生徒，光合成を蒸散と関連付けて，体内から水が出てくるという視点から，「鉄が錆びるために鉄製品が少なくなる」と考えた生徒など，擬人化ならぬ“擬植物化”の活動を通して，自身が学んだ植物のつくりやはたらきの知識を確かめることができた。
また，本実践では生徒が主体的に「図やモデルを用いて」表現する姿が多く見られた。単元を通して，「考え方のスキル」を習得させたり，活用させたりする場面を位置付け，生徒自身が「考え方のスキル」を主体的に活 【図表３２ 生徒たちのノート】
用できるような活動を設定したことで，本実践のように，図やモデルを用いて表現する力が身に付いていることを確かめることができた。
単元前のレディネステストで，「植物に命はない」と植物の光合成は人間でいう回答したＫさんの振り返りには，植物とヒトとを比較し食事の役割をしていると分かて，生命維持のための共通性に気付くとともに，植物もった生きるために栄養が必要
生命体であることを見いだしている記述が見られた【図なところは人間と重なるとこ
表３３】。このことから，単元や章の学習を通して，身ろがあるので，植物も人間も同に付けた知識を活用して思考する活動を位置付けることで，生徒が自己の学びの変容を自覚することができた。 じ生物なんだなと思いました。
【図表３３

Ｋさんの振り返り】【実践Ⅶ：３年生 地球と私たちの未来のために「ディベート」】（2017 年 2 月実施）
新学習指導要領では，資質・能力の育成が目標に掲げられ，その中でも「知識・技能」「思考力・判断力・表現力等」「学びに向かう力・人間性等」の三つの柱を重要視している【図表３４】。つまり，理科の授業においては，教科書に載っている科学的な用語を覚えたり，観察，実験ができたりするだけでなく，それらの理解
【図表３４
－20－

育成を目指す資質・能力】

した知識・技能をどう使っていくかという「思考力・判断力・表現力等」も育成しなければならない。それと同時に，「知識・技能」や「思考力・判断力・表現力等」を活用し，自分の社会との関わり方や人生を考える力をも育む必要がある。そんな新学習指導要領の傾向を踏まえ，３年生「地球と私たちの未来のために」の単元では，ディベート活動を行った。この活動は，生徒が習得した知識・技能を活用して考えることで「思考力・判断力・表現力等」
を育成するとともに，自身がどのように社会と関わっていくかという「学びに向かう力」の育成を目標にして実践した。本実践を簡単な図にまとめて紹介する【図表３５】。

ディベート「賛成派立論」→「反対派立論」→「賛成派
反論」→「反対派反論」→「判定」の流れ

自然災害と
関連付けて

生徒Ｌのノート。
「野菜はすべて野
菜工場でつくるべき」の賛成派

他教科での学びと関連付けて反論する内容を考えたり，ホワイトボードに立論をまとめたりする。

パソコン室で，立論する上で必要なデータやグラフを集める。

作戦会議「自然環境」と「科学技術」の視点から，２テーマずつ設定。班対抗で賛成・反対を競う。

情報収集

テーマ設定
【図表３５

実践Ⅶの流れ】－21－

【図表３５】で紹介した生徒Ｌは，「野菜工場依存」に賛成の立場であった。野菜を屋外で栽培することのデメリットとして，台風等の自然災害の影響と関連付けて考えている。これは，第３章「自然の恵みと災害」で学習した内容であり，自己の学びを，ディベートの立論材料として活用することができている。また，社会科で学習した食物自給率や輸入の考え方等，他教科で学習した学びとも関連付けて考えることができている。
さらに，生徒Ｌは，ディベー
トに勝つために，工場野菜のデメリット，すなわち相手の立論や反対意見を予想し，それらに答えるための準備をノートにまとめていた【図表３６】。このことから，ディベートという活動【図表３６ 反対意見を予想したＬさんのノート】
において，自分の学んだ知識・技能を活用するだけでなく，「どうすれば自分たちの意見に賛成してもらえるか」「どうすれば相手に分かりやすく立論できるのか」等の思考力・判断力・表現力を高めることができた。このような活動を取り入れることにより，生徒自身が自己の学びを自覚することができるようになった。

４

本年度の教育実践の成果

Ⅰ

自ら疑問をもち，理科の見方・考え方を働かせて探究する生徒

実践Ⅰにおける生徒Ｂは，電力の学習後に右のような振り返りを書いた【図表３７】。
生徒Ｂは，授業で学習した電力（Ｗ数）から，「自宅の家電【図表３７ Ｂさんの電力の授業での振り返り】
製品のＷ数はどうなっているのだろう」と疑問をもち，自宅にある家電製品のＷ数を調べた。また，Ｗ数の大きさと家電としての効率，そして電気代を関連付けて考えるという理科の見方・考え方を働かせることができた。
実践Ⅱの生徒Ｅは，「酸・アルカリ」の学習後，右のように振り返りを書いている【図表３８】。授業で学んだことを教科書で再確認する中で，身近な食材や液体の液性に興味をもった。そして，次時の授業において，自宅から持参した【図表３８ 酸・アルカリ学習後のＥさんの振り返り】－22－様々な液体の調味料を調べ，イオンが身近にあるという理科の見方を深めることができた【図表３９】。
実践Ⅰや実践Ⅱのように，単元や章を通して，身近な事物・現象を活用し，生徒の知的好奇心をゆさぶる導入を行うことで，生徒の理科に対する興味・関心を高め，
自分の生活に理科を感じる生徒を育てることができた。また，習得した理科の見方・考え方を働かせて得られた事実を捉えることで，自身の探究を深めることができた。

Ⅱ

自己の変容を自覚し，自分に【図表３９

液性を調べたＥさんのノート】

何ができるのかを考えて行動する生徒
実践を重ねていくと，生徒の理科に対する興味・関心が高まってきた。また，自分が身に付けた力を発揮したいとする生徒も見られた。そこで，生徒が身に付けた科学の力を発揮する場を設定するために，「科学の甲子園ジュニア」にエントリーすることにした。６人１チームで，数学や理科の筆記問題を解いたり，実験したりしてその得点を競う競技である。全
校放送で出場希望者を募り，応募者多数のため人数を絞り，２チーム（１２名）で出場することになった。生徒は夏休みに登校し，数学や理科の筆記問題を練習したり，実技競技に備えて教師から与えられた課題を解決するための実験を行ったりして，授業で【図表４０ 科学の甲子園ジュニアの取組】
身に付けた力を活用し，教科書には載っていない問題に立ち向かっ
科学の甲子園ジュニアへ出ることができて楽しかったです。普段の授業では見たことのない問題ばた【図表４０】。理科の見方・考え
かりでしたが，逆にいろいろな視点で考えること方を働かせることで，さらに自分
で，自分の中にない視点を得ることができました。
の見方・考え方を広げたり，深め
理科のいろいろな視点を得る機会を与えてくださたりすることができた【図表４１】。
り，ありがとうございました。
このように，身に付けた力を活用する場を設定することで，生徒に 【図表４１ 科学の甲子園ジュニア出場生徒の感想】
自身の変容を自覚させることができた。

－23－

５

次年度に向けた課題
上記のような成果と共に，この実践を通して，次の３点が課題として明確になった。

△理科の見方・考え方を自ら働かせようとする意識がまだ薄い。単元や章における単位時間の役割を明確にし，生徒自身が「考え方のスキル」を取捨選択して，主体的に活用できるように工夫していく。
△生徒によって，知識及び技能，理科の見方・考え方の習得には個人差がある。個に応じた指導を徹底し，一人一人が本時の課題を達成できるような手立てを講じる。
△理科で身に付けた力を活用する場が少ない。そこで，総合的な学習の時間で，理科で身に付けた力を活用する単位時間を設定していく。
△
６

２０１８年度の教育計画（１）教育実践構想図
上記の課題を解決するために，単元や章，単位時間の中で，生徒自身が目標を設定し，今までの学びを生かして考え，自身の学びを振り返る学習過程を行う。
また，教師が生徒の学習活動が深まるように，指導計画を作成
したり，単位時間における手立てを講じたりすることで，科学が好きな子どもを育成したいと考え，教育実践構想図を作成した【図表４２】。
【図表４２

２０１８年度教育実践構想図】（２）具体的な手立て①生徒自身が主体的に「考え方のスキル」を活用できるような工夫
生徒が，事物・現象に対して自分の考えを構築したり，課題を解決したりする時に，「考え方のスキル」を主体的に活用して考えることで，探究が生徒自身のものになり，上記の学習過程がより濃く，深いものになると考える。そこで，生徒がいつでも「考え方のスキル」を活用できるように，教室
掲示にして必要に応じて板書に位置付けたり，ノートに自分が使ったスキルを記入させたりする【図表４３】。また，机間指導で，生徒一人一人の学習状況を見届け，意図的に学び合いを仕組むことで，一人の考え方を全体に広げたり，一人一人の考え方をさらに深めたりしていきたいと考える。
【図表４３ 「考え方のスキル」教室掲示】－24－

②一人一人が本時の課題を達成できるような個に応じた手立て
単位時間において，生徒全員が課題を解決できるように，教師は手立てを講じなければならない。しかし，知識及び技能，理科の見方・考え方の習得には個人差がある。そこで，理科が苦手な生徒も，確実に本時の課題が解決できるように，アニメーションを活用したいと考えている。例えば１年生「植物の世界」であれば，吸水と蒸散の関係を理解させるために，水の粒が道管を通って【図表４４ 蒸散のアニメーション】
葉に移動するようすを見せることで，目に見えない植物のつくりやはたらきを理解させることができると考える【図表４４】。また，理科室にある第２黒板を使って個別指導することによって，全員が課題を達成できているかを確実に見届けたいと考えている【図表４５】。そのような教師の手立てを確実に行えるようにするために，個に応じた手立てを指導計画に位置付けるようにしたい【図
表４６】。

【図表４５

第２黒板の活用】③総合的な学習の時間における，理科で身に付けた力を活用する単位時間を設定
単元や章，単位時間内で学びを振り返る場を設定することは当然であるが，それだけでは生徒の学びに向かう力の育成には不十分だと考える。そこで，総合的な学習の時間を活用して，理科で身に付けた 【図表４６ 個に応じた手立てを位置付けた指導計画】
力を活用する場を設定することにする。
本校２年生は，学級内でＰＴ（プロジェクトチーム）を作り，テーマを決め，そのテーマの探究を１年かけて行う。
例えば，平成２９年度５月の実践では，ある学級のＰＴは「小学生への宇宙に関する興味を高めるために」とテーマ設定し，探究を開始した。その探究を深めるために，岐阜市の大学を訪問し，自分たちが知っている宇宙に関する知識を確かめたり，新たな知識を大学教授から教えてもらっ 【図表４７ 大学を訪問する生徒】
たりした【図表４７】。このように，自分たちが理科の学習で身に付けた知識及び技能を活用しながら総合的な学習の時間のテーマ探究を進めること
で，教科の学習が教科以外の場所でも活用できることの有用性に気付くとともに，自分が身に付けた力を実感することができるのではないかと考える。また，本校校区には岐阜市科学館があり，科学教室などの催し物が開催されている。生徒たちの探究がより深いものになる
ように，そのような施設との連携を図りながら総合的な学習の時間を構成していくことを来
年度取り組んでいきたい。
（執筆者：岐阜市立陽南中学校 教諭 中谷 駿）－25－