〈特集〉問題解決的な学習における課題設定の工夫

探究活動の入り口として課題設定の効果的な指導方法を考える
秀明大学 学校教師学部 教授
１

はじめに

２

おおやま

大 山

みつはる

光 晴

課題設定の工夫とは

新しい教科書による小学校の授業が、今年か授業の中で、理科の学習課題を児童生徒が主

らいよいよスタートする。来年度は中学校、再体的に見出すことができるようにするための指

来年度は高校である。今度の学習指導要領では、

導には、さまざまな方法がある。もっとも数多

これまで以上に探究的な活動に焦点が当てられ、 くの先生たちが取り組んでいるのは、発問の工高等学校の総合的な学習の時間は、総合的な探夫であろう。教科書にも単元ごとに学習課題が究の時間と名称が変更され、多くの教科に探究示されていることもあり、多くの先生たちが簡という言葉の入った科目が設定されている（大単な観察実験から発問をして、児童生徒に課題

山，2018a）。

を考えさせていることだろう。中学生であれば、新学習指導要領の中学校理科では、理科の目演示された現象を見て疑問に思ったことをワー

標について、例えば、「身近な物理現象について、クシートに記入させ、グループでお互いの疑問

問題を見出し見通しをもって観察、実験などをを議論しながら課題を作る方法もある。例えば、行い、光の反射や屈折、凸レンズの働き、音の宮崎大学の中山らは、
日常的な文脈での『疑問』

性質、力のはたらきの規則性や関係性を見出しと科学的な問題解決の『学習課題（学習問題）』て表現すること。」（下線は筆者による。）と記述

を区別して、『疑問』を基に『学習課題』を見出されている。このように、児童生徒が主体的にす理科授業の展開を提案している（中山、2018）。

課題を設定して学習活動を進めることが、学習

いずれの方法でも、課題設定の一番重要なカ

指導要領に具体的に示されている。

ギとなるのは、児童生徒が考えた疑問や課題が、

この目標に至る指導方法として、これまで以当該学年の児童生徒が観察や実験によって検証

上にその取り組みの充実が期待されているのが、 できるか、理科の見方・考え方によって科学的
児童生徒自身の課題設定から始まる、探究的なに解決することができるかということである。

学びとしての問題解決型の学習である。問題解

このことが、「見通しを持つ」という考え方にも決や課題解決を、探究活動の流れの中に位置付つながっており、課題設定をさせるための重要

けて、児童生徒に身に付けさせる資質・能力をなポイントといえる。したがって、単元の導入明確にすることが教師に求められる（大山、等で演示する観察実験も、児童生徒の興味関心

2018b）。

を引きたいという教師の思いから、既習事項や筆者は現在、教員志望の大学生に、「理数探究

日常体験では説明が難しい現象を取り上げてし演習」と「総合的な学習の時間の指導論」を講まうことは避けなければならない。小学校、中義している。これらの授業実践を踏まえて、理学校では児童生徒が持つ理科の知識・技能は限科の授業や総合的な学習(探究)の時間におけるられており、驚きや面白さだけでは児童生徒の課題設定やテーマ設定に求められる指導の在り

課題の設定にはつながらない。

方について考えを述べ、具体的な指導事例を紹介したい。

そして、児童生徒が自ら問題を見出して課題設定ができるようになるためには、教師が課題の設定から解決につながるような場面づくりを、

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)－ 2 －児童生徒の考える力を養うトレーニングとして、 子だけを大きく振らせることができることに気毎日の授業の中で意識して行う必要がある。こ付かせるのである。これは何故可能なのか、これが２つ目のポイントである。日々の授業で、の実験の経験の後に、教科書が紹介している条

教員自身が授業の方向性と位置づけを明確につ件を制御した実験を行って、課題解決につなげ

かんだ発問や観察実験を心がけることは、自由ることができる。

研究や課題研究、総合的な学習の時間の中での（２）運動とエネルギーの課題設定の工夫
ビー玉がもっとも早く（短い時間で）ゴール

探究学習における、主体的で実施可能なテーマに到着することができるような、コースの形を設定にもつながる指導の工夫といえる。

考える課題である。木材と柔らかいプラスチッ
３

クのレール（図２：電気コードのカブセ）が直課題設定の力を育成するための工夫
２で述べたように、課題設定では「自分が確線の時が、コースの長さは一番短い。しかし、かめられること」が大事であることを児童生徒

レールを曲げてコースが長くなっても、到達すに理解させて身に付けさせたい。児童生徒が見るまでにかかる時間が短くなる場合があること出した問題を自分たちの知識や経験の範囲の中に気付かせて、運動とエネルギーへの理解を深に引き寄せて、課題として設定できるように導めさせるのである。

くことが重要である。そのような力を育成する

コースという課題は教員が与えるが、解決へことを想定した３つの理科の実験と総合的な学向かう道筋の中で、物体が運動する時間が進む

習の時間の課題設定の事例を１つ紹介する。

距離だけでなく、運動の速さと強く結びついて（１）振り子の課題設定の工夫

いることの理解につなげることができる。

児童生徒に、経験や知識がほとんど無い単元

スタート

では、特に課題設定に工夫が必要である。例え←柔らかいプラスチックレール

ば、小学校の振り子の学習では、ブランコ遊びの経験を踏まえて、糸の長さを変えたおもりを揺らす実験を示したり、経験させたりすると良木材をＬ字型に組むい。木の棒に糸の長さやおもりの種類が異なる

ゴール

図２ 木材とプラスチックレールの装置

３～４個の振り子を吊り下げておき、児童が選
んだ振り子だけを振らせる、という昔からの実（点線は曲げ方の例）験である。簡単な装置なので各グループに作ら（３）電磁誘導現象の課題設定の工夫
これもよく知られた実験であり、課題は見出せても良い(図１)。

すまでもなくどの生徒にも明確であるが、生徒に目の前の事象のポイントをしっかり掴ませる
ためには演出が重要である。
例えば、ミニコンポから少し離れたところに置いたスピーカーから音楽を教室に流しておいて、コンポとスピーカーをつなぐ電気コードを切断したらどうなるかを生徒に問いかける。
「音が聞こえなくなる。」と答えるはずなので、
まず、実際にコードを切り離す。続けて、コー
ドが切り離された状態で、スピーカーからもう

図１ ４つのおもりを吊り下げた振り子の実験

一度音楽が出るようにするにはどうしたらよい

振動の周期という考え方を理解していない導かを問いかけるのである。考える時間を少しだ

入段階でも、棒の前後のゆらせ方で、ある振り

けとる間に、それぞれの側のコードをコイルの－ 3 －科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

形に巻いて右手と左手に持つ（図３）。

的な指導方法となる。

何気なく、左右のコイルを近づけると、音がまた聞こえるようになる。生徒たちはたいへん

４

課題設定と評価活動

驚くが、この理由を既習事項から説明させるの３で示した指導方法の例を行うと、児童生徒である。目に見えない磁界の存在、電流と磁界の課題についての理解のレベルがたいへんよくの関係、磁界の変化と電磁誘導、様々なこの分わかる。課題設定を含めて、探究活動に取り組

野の学習内容を組み合わせることによって、設ませると、学習活動が言葉の暗記で終わらずに、定された課題を理解して、正しく現象を説明す

目の前の現象の理解に児童生徒が自分の資質・ることができる。

能力をどのように働かせているかを見て取ることができる。だからこそ、発問内容や観察実験
や資料の提示方法を、教師が児童生徒の様子に合わせて変えることが大切なのである。
児童生徒をどの様に捉えて評価するか、発問
も実験も、教員にとって重要な児童生徒への評価の活動であるといえる。課題を見出して具体化することは、多くの児童生徒にとって難しく、
この途中を教師が適切な評価で支援することが

図３

欠かせない。そして、児童生徒が課題設定を行スピーカーコードによる相互誘導実験

うことができるようになったことを、教師が適（４）総合的な学習のテーマ設定の工夫

切に評価することが、最後のもっとも重要な指

本学附属の秀明八千代中学校では SDGｓを中

導のポイントであるといえる。

心に総合的な学習に取り組んでいるが、個別の生徒のテーマ設定について、本学の指導論の授５

業と同様に、次のような指導を行った。

おわりに小学校、中学校、高等学校と段階を踏みながまず17のアイコンから生徒が理科に関係するら、自ら検証可能な課題を設定できる児童生徒と考えるものをそれぞれ選ばせる。それぞれ数を育成することは教育の大きな目標である。こ枚のカードが生徒の前に置かれたので、なぜ理の時、先生方には、教科の専門性の向上に加え科と関係があると考えたのかを説明させる。例て、課題設定に必要な児童生徒のベース（学習えば、たった一人「作る責任 使う責任」のカ

基盤と生活基盤）を理解して、日頃から適切なードを選んだ生徒は、レジ袋とマイクロプラス

発問、観察実験や資料を提示することの重要性

チックの例を挙げていた。次に、選んだカードを理解していただきたい。

の中から自分のテーマと結びつくものを選ばせて、何について調査するかを発言させて、生徒

文献とディスカッションを行った。
「安全な水とトイ

・大山光晴(2018a)「高等学校指導要領の改訂とレを世界中に」を選んだ生徒は、家庭での水の「理数」の探究」中等教育資料、平成30年9

使い方、水道水とペットボトルの水の利用の仕月号、No.988、34-37頁

方などと説明をして自分のテーマとしていた。

・大山光晴(2018b)「生徒が問題を見いだして解このように、総合的な学習の時間のテーマ設決する授業を行うために必要な指導方法を考定でも、課題を設定するときに段階を踏み、自える」理科の教育10月号、Vol.67、15-18頁

分ができる具体的な調査の内容と方法を同時並・中山 迅（2018）「理科学習における「問い」

行で考えさせることによって、生徒がやりたいとは何か－問い・疑問・問題・課題－」理科

テーマを見出すことができ、テーマ設定の効果の教育10月号、Vol.67、5-9頁

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)－ 4 －〈特集〉問題解決的な学習における課題設定の工夫

子供の疑問とともに学びを深めていく
課題設定の工夫
習志野市立実籾小学校 教諭
１

はじめに

ま す だ

増 田

たかよし

卓 剛

ことにも気付く。それらをもとに、クラス全体

問題解決的な学習において事象との出会いはで確かめていく中ですぐには解決できない問題

非常に大切である。子供は不思議な事象に出会を整理していく。こうすることで問題を共有し、った時、自然と「なぜだろう」「どうなっている

学習問題としていく。

のだろう」という疑問をもつ。その疑問から課

今回は磁石が付くと思っていたものが付かな題を設定することで、子供は主体的に問題解決

かったり、付かないと思っていたものが付いたに取り組むようになると考えている。

りする不思議や、磁石は「金属に付く」「鉄に付

また、問題解決学習において導入だけでなく、く」といった異なった考えから、「磁石に付くも

問題解決の過程においても課題設定の場面をつのはどんなものだろう」という学習問題を設定くることができる。問題を解決していく中で新した。また、磁石の力に着目した「磁石の力をたな課題が生まれてくることがある。

調べよう」という問題や、磁石同士の関係に着

この導入時と問題解決の過程での課題の設定の工夫について３年生「磁石」の実践を紹介す目した「磁石と磁石の関係を調べよう」という問題を設定した。

る。
２

導入における課題設定
授業の初めに一人に１個、磁石を配った。そして、「磁石の秘密を調べよう」と投げかけた。
すると子供は様々なものに磁石を近付けては、「これはくっついた」「これはつかなかった」と確かめ始めた。また、繰り返し確かめていく中で、間にものを挟んでも付くことを発見する子、離れていてもものを引き付けることを発見する子が現れた。さらには磁石同士を近付けると、
図１ 子供の付箋をまとめた掲示物

くっ付いたりくっ付かなかったりすることを発見する子もいた。
そこで、気付いたことを付箋に書かせていっこのような過程で作成された問題は子供の思た。
「気付いたこと」は「赤」、「知っていること」

いと合致しており、主体的に問題の解決に取りは「黄」、「不思議に思ったこと」は「青」と色組んでいく。実際この時も休み時間のたびに付分けをして書かせていった。ある程度書けたとくものと付かないものを報告に来る子供や、磁ころで全体で意見を共有すると、自分と同じよ石同士を近付けてはくっ付けたり飛ばしたりす

うに考えている子がいることや、考えもしなかる子供がいた。

ったことを書いている子がいることに気付く。
また、矛盾したことが書かれているものがある－ 5 －科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

３

問題解決の過程での課題設定（２）磁石に付いたくぎは磁石になったのか（１）方位磁針は磁石なのだろうか

また、「磁石の力」について調べていく中で磁学習を進めていく中で、社会科の学習で用いた「方位磁針」に着目した子供がいた。

石に付けたくぎが、磁石を離してもくっ付いているという事象に出会った。この事実を見て子「『方位磁針』って、『方位磁石』ともいうよ

供から、「なぜくぎ同士が付いているのだろう」

ね。これも磁石なのかな。
」という子供の疑問かという疑問が生まれた。そして今までの学習から、新たに課題を設定し、授業を行った。

ら、「磁石に付いたくぎは、磁石になったのでは

どうすれば確かめることができるか。
「磁石」

ないか」という仮説が立てられた。

について今までの学習で学んできたことをもと検証の方法は前述の方位磁針と同様にできるに、「離れていても、間にものを挟んでも鉄を引と考え、実験を行った。結果、鉄を引き付ける

き付ける」「極がある」という２つのことが当て

が、極については確認できなかった。これは磁はまれば、「磁石である」ということができると石の磁力が強すぎたためである。そこで方位磁考えた。

針を使って確かめると、極があることが分かっ

鉄を引き付けるかについては、クリップや砂鉄を用いることで確かめた。極については、磁た。この結果から、仮説通り、磁石に付いた鉄は磁石になることが分かった。

石を近付けることで確かめた。２つの実験から、「方位磁針」も磁石である、と結論付けることができた。
さらにはこの結果から「方位磁針が磁石なら、磁石も方位を指すのか」という新たな疑問が出てきた。この課題を実験を通して確かめること
で「Ｎ極は北を指し、Ｓ極は南を指す」という知識を獲得し、磁石に対する理解をさらに深めることができた。

図３ 磁化したくぎを方位磁針に近付けて極があるか確かめている様子
４

おわりに
今回実践した一つ一つの授業は教科書にある、一般的な展開である。しかし教科書の流れに縛られず、子供の疑問に寄り添って展開していくことで、子供は主体的に学びに向かっていく。
そして学んだことを活用していくことで学びは深まっていくと考えている。このような授業を展開するためには、教師が教材に対して理解を深め、子供の思いを十分に受け止められる様に準備をしておく必要がある。
そしてこのような学習の繰り返しが、子供の問題解決する力を高めていくと考える。
図２ 方位磁針は磁石か、確かめた学習の流れ

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)－ 6 －〈特集〉問題解決的な学習における課題設定の工夫

問題解決的な学習における課題設定の工夫～地学分野におけるＩＣＴを利用した授業を通して～
わ か さ

若 狭

印西市立印西中学校 教諭
１

はじめに

まさおみ

昌 臣

印西市・白井市の理科研究部において教員対

新学習指導要領では「主体的・対話的で深い

象のアンケートを行ったところ地学分野で生徒

学び」の実現に向けた授業改善が求められていに目的意識をもたせにくいとの回答が得られた。

る。千葉県教育委員会ではそのための手立てとその理由として実際に実物を見せることが困難

して「『思考し、表現する力』を高める実践モデであることや、地球や宇宙など、空間的な広がルプログラム」の内容に新たに「主体的・対話りが大きすぎるため、その広がりを視覚にうっ的で深い学び」の視点を加えている。学習過程

たえることが難しいことがあげられる。そこで

における４つの指導過程（見出す、自分で取り本理科研究部では地学分野での目的意識をもっ組む、広げ深める、まとめあげる）の中で生徒た課題把握のためにＩＣＴを利用することにしがより主体的に学ぶためには、学習のスタートた。

地点である「見出す」の場面で「何を学ぶのか」をしっかりと把握し、それを「学びたい」「調べ

３

実践１：「なぜ雨が降るのだろうか。
」てみたい」と感じることが必要である。このよ

本実践では「なぜ雨が降るのだろうか。」というな目的意識をもった課題把握ができれば、生う課題を「大気の動きがぶつかる点」という科徒は自ら進んで課題に向かい、主体的に学ぶこ

学的視点から解決していく。

とで「対話的な学び」「深い学び」に通じること（１）「学びへの興味・関心」（興味・関心）ができると考える。

湿度、気圧、既習事項である気象要素(気温、
風向・風力・・・など)を確認した後「風」が２

課題設定の工夫「大気の動き」であることを「earth::地球の目的意識をもった課題把握につなげるために風」を用いて確認する。地球規模での「大気以下の３点を踏まえた課題設定の工夫を行い、の動き」を視覚として捉えることによって生授業実践を行う。

徒の興味・関心を引き出すことができる。

（１）「学びへの興味・関心」（興味・関心）
いかに生徒が「学びたい」と感じる導入を
行えるか。
（２）
「何を学ぶのかの把握」（課題把握）
生徒が「学びたい」と感じた事柄に対して「何を学ぶのか」をいかに明確にすることが
できるか。
（３）
「学ぶための視点」（科学的な視点）
生徒が「学びたい」と感じた事柄に対して
いかに科学的な視点を持たせることができるか。

図１ 大気の動きを確認している様子－ 7 －科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

（２）「何を学ぶのかの把握」（課題把握）
３ＨＰＡ（３時間の降水量）と重ね、雨が降っている地域と晴れている地域があることを地球規模で確認し、「なぜ雨が降るのだろうか。」という課題をもたせる。
（３）「学ぶための視点」（科学的な視点）
雨が降っている地域と「大気の動き」を関連させて「大気の動きがぶつかりあうところ
で雨が降っている」ということに気づかせる。
ここで「大気の動きがぶつかる点」という科学的視点をしっかりと持たせることが大事で

図２ ドローンを用いて２つの視点を確認している様子ある。
以上の３点を踏まえ設定した「なぜ雨がふる（３）「学ぶための視点」（科学的な視点）」という課題を解決する。
「earth::のだろうか。

ドローンを用いて、天体にみたてた生徒が地球の風」を用いて大気の動きと３ＨＰＡ（３動いているときと、生徒が動かずドローンを時間の降水量）、気温、湿度、気圧を重ねること回転させたときでは動いてみえる生徒にどのができる。その結果をもとに、「大気の動きがぶ

ような違いがあるのかを考えさせ、「天体が動つかる点」がどのようなところでおこるのかをいている場合には１つ１つの天体の動きにば

班ごとに議論し、「気圧の低いところで大気のぶ

らつきがあるが地球自身が動いている場合につかりが多くみられることから低気圧が近づくは一律に天体が動いて見える」ということにと雨がふる。」という結論を導き出させる。

気づかせる。ここで「１つ１つの天体の動きの比較」という科学的視点をしっかりと持た４

実践２：｢なぜ天体は動いて見えるのだろう

せることが大事である。

か。」
本実践では「なぜ天体が動いて見えるのだろ以上の３点を踏まえ設定した「なぜ天体は動うか。」という課題を「１つ１つの天体の動きのいて見えるのだろうか。」という課題を解決す

比較」という科学的視点から解決していく。

る。「Star Walk2」というアプリを用いて北の（１）「学びへの興味・関心」（興味・関心）

空、東の空、西の空、南の空の天体の動きにつ自然現象として太陽や月などの天体が動い

いて時間を早めて確認できる。その結果をもとて見えることを確認する。ドローンを用いて、に班で議論し、「どの方角の空でも天体の動きが天体が動いている可能性と地球自身が動いて一律にみられることから、地球が動いているたいる可能性があることを示す。ドローンを使め天体が動いて見える。
」という結論を導き出さ

うことで２つの視点の違いをより鮮明にイメせる。

ージすることができ、生徒の興味・関心を引き出すことができる。

５（２）「何を学ぶのかの把握」（課題把握）

おわりに課題設定でこのような工夫を行うことで生徒

天体が動いて見えることには２つの視点が一人一人が目的意識をもって課題解決に取り組あることを知ることで、実際に動いて見える

むことができる。また、問題解決学習における理由はどちらなのかという疑問を持たせ、「な科学的な視点をはっきりさせているため、班でぜ天体が動いて見えるのか。
」という課題をよの議論についてもより深い議論につながることり鮮明にすることができる。

ができ、その有効性が確かめられた。

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)－ 8 －〈特集〉問題解決的な学習における課題設定の工夫

問題発見・解決能力を育成するための実験課題設定の工夫
千葉県立流山北高等学校 教諭
１

はじめに

３

新学習指導要領では、問題発見・解決能力の

うちもと

内 本

し ん じ

真 司

実践例

（１）ウォーターバルーンドロップ

育成が重要視されている。理科の特質を生かし、前述した、「物理現象を利用して新たな課題を授業で行う実験で、児童生徒のそれらの資質・解決する」実験を課題解決型の実験と呼んでい能力を育成したい。そのためには、実験の課題

る。課題解決型の実験では、教科書に載ってい設定の仕方が大切だと考える。新学習指導要領

ない答えを生徒は実験を通して考えていく。

では、「どのように教えるか」が重要視されてお例えば、落下運動の実験はエッグドロップをり、実験においても教科書通りではなく、生徒改良したウォーターバルーンドロップを行っての実態にあわせる必要があると考える。今年度いる（図１）。紙で作ったプロテクターで水風船の物理と物理基礎の授業で行った実験を例に、を守り、高さ10ｍから落下させて割らずに教室

本校における課題設定の工夫を紹介する。

に持ち帰ることを課題とした実験である。落下させる物を卵から水風船に替えたことで片付け２が楽になり食べ物を扱う抵抗感も無くなった。

課題解決型の実験
物理や物理基礎の教科書で紹介されている実

また、水を入れる量で質量を変えられる利点が験は、物理現象を数値的に確認するものが多い。

生まれたので、この実験では持ち帰ってきた水

例えば、自由落下の実験で教科書によく掲載さ風船の質量で競わせている。
物体は重力の影響で加速し、空気抵抗を無視れているものは、重力加速度の測定実験である。
２

すれば、地面衝突時に時速50km を超える。プロに近くなることを算出する。計算の難易度が少テクターでうまくパラシュートを作製した班のし高く、計算に気を取られ、実験結果と理論値

落下の様子を動画で見ると、終端速度に達してとの差の考察までたどり着けない生徒がいた。

いることが多い。質量を変えても自由落下の速物理では自然現象を数式で表すことが多いため度変化は同じだが、実際には空気抵抗の影響がその確認に数値解析が必要になるのだろうが、あるため、質量が大きいほど成功率は低くなる。

ただ言われた通りに実験・計算しても、自分で（実際はプロテクターの形状によるクッション

考えて実験しなければ、問題発見・解決能力は性能等も重要になってくる。）

記録タイマー等を用いて重力加速度が9.8m/s

養われないと考える。生徒が考えて実験を行う
ためには、生徒の興味・関心、やる気を引き出すことが重要になってくる。そこで、実験の課
題を「物理現象を数値的に確認する」から「物理現象を利用して新たな課題を解決する」に設定しなおし、班ごとに試行錯誤させることにした。そして、その課題を生徒たちが解決する中で新たな疑問（問題）を発見できるように工夫した。

図１ 水風船を落下させる時の様子－ 9 －科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

（２）ストロー笛
本校で物理基礎は１年次に全員が学習する。
計算に苦手意識を持つ生徒も多く、物理現象を数式から読み取ることは難易度が高い。そこで、波動分野でも課題設定の仕方を工夫している。
例えば、音波の波長を考えさせるストロー笛の実験では、振動数と音速から各音階の波長を計算するのではなく、実際にストローを少しず
つ切りながら音の高さを確認して各音階の音が

図２ 衝突実験の準備の様子

出るストローの長さを求めるようにしている。
各班がきらきら星を演奏して、うまく演奏できたと思う班に投票するが、ストローの長さが理論値に近かった班ほど票を集めやすい（表１）。
図３ 衝突実験の模式図
表１ ストローの長さの誤差
班
理論値

ド

レ

ミ

１班
２班
３班
４班
５班
６班
７班

0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0

0.6
1.0
0.2
0.4
0.3
0.1
0.3

1.0
0.6
0.9
0.1
1.6
0.7
0.3

ファ
ソ
誤差
0.5
0.7
1.1
2.6
0.7
1.3
0.1
0.1
2.1
3.1
0.2
0.3
0.2
0.8

ラ

0.7
4.2
1.6
0.3
3.9
0.3
1.4

演奏

合計

順位

3.5
9.5
4.7
6票 1.011.0
5票 1.6
3.0

4
6
5
1
7
2
3

４

課題設定の工夫
３つの実践例からわかるように、課題解決型の実験をする時は、理想の条件下において物理
現象（法則）が成り立つものとして、それを利用して新たな課題を設定している。答えが教科※誤差の単位は㎝

書に載っているのではなく、教科書に載ってい※「ド」のストローの長さは全員共通

ることをもとに新たな課題を考えていく。ゲー
ム性が強いので、生徒はやる気を出す。本気で（３）衝突でピタリ賞！

考えるからこそ、結果に対してしっかり考察す

本校で物理は３年次に選択者のみ学習する。

る。
「パラシュートをつけたのに減速しきれなか

計算に苦手意識を持つ生徒の割合は少ないが、った。」「ストローの僅かな長さの違いで曲がき「物理現象を数値的に確認する」実験では計算

れいに吹けなかった。」「計算では500ｇのはずなに集中して、その先の考察までたどり着けないのに誤差が出る。」実験結果が予想と違った時、生徒が多い。そこで、物理基礎で行っている実

生徒は何が問題だったのかを考え、それをどう験よりは計算を組み込む比率を上げながらも、すれば解決できるのか思考する。うまくいかな

やはり、実験の仕方を工夫している。

くてもその原因は何かを考えることができれば物理の力学分野で、運動量保存の法則の実験

実験は成功だと言える。生徒が知りたいと思い、がある。台車を衝突させたり、途中でおもりを自ら考える課題を設定するよう工夫している。

載せて、台車の速度の変化から運動量が保存されていることを数値的に確認することが多い。

５

おわりに

これを課題解決型に変える方法は何通りかある

問題発見・解決能力を育成するために、生徒と思うが、今回は次のようにした（図２、図３）。

自らが問題を解決したいと思う課題設定が必要だと考え、前述したような工夫を行ってきた。

台車に身の回りの小物（ノート等）を乗せて、実験の特性上、パラメーターが多くなるので、何も乗っていない台車に衝突させ、衝突前の台生徒の実態に応じて難易度の調整もしやすい。

車の速度と衝突後に一体化して走る台車の速度

授業で教えている生徒がより深い考察ができるから小物を500ｇに近い値になるようにせよ。

よう、心を動かす実験課題を設定したい。

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)－ 10 －

〈特集〉問題解決的な学習における課題設定の工夫

肢体不自由特別支援学校における「探究活動」の実践〜生徒一人ひとりに応じた課題設定の工夫〜
千葉県立桜が丘特別支援学校 教諭
１

はじめに

３

本校は、四肢や体幹に何らかの障害を有する

も は ら

茂 原

し ん や

伸 也

「自由研究」における課題設定の工夫（１）先行研究を参考にした例

児童生徒が学ぶ肢体不自由特別支援学校である。

１、２年生の多くは、科学的な研究を行った

障害の程度に応じて複数の教育課程を編成し、経験が乏しく、１人で研究テーマを決めること

児童生徒一人ひとりに合わせたきめ細やかな指が容易ではない。よって、先行研究を参考にし

導や支援に取り組んでいる。

たテーマが選ばれることも少なくない。

筆者は、小・中・高等学校に準ずる教育課程

小学部から本校に在籍する生徒の研究テーマの中学部で理科を担当している。担当する生徒

が、夏休み直前になってもなかなか決まらないの多くが、様々な困難を抱えながらも懸命に学でいた。そこで、いくつかの自由研究サイトの習に励んでいる。そうした彼らの科学的思考力

閲覧を勧めたところ、「ストローロケットに関すや問題解決能力のさらなる伸長を願い、数年前る研究」に強い興味を示した。ロケットの飛行

より、「探究活動」といった実践に取り組んでい距離の測定方法を変え、試行回数も増やすことる。本活動における課題設定の場面で講じてきで研究の信頼性が大きく向上することを伝える

た工夫や配慮などについて報告する。

と、生徒は即座に先行研究の追試を行うことを

２

決めた。

「探究活動」の概要
主に理科や総合的な学習の時間を想定して、ロケットの正確な飛行距離を測定するために、

中学部卒業前の３年生には「卒業研究」を、１、空気ポンプに鉄球を落下させることでロケット

２年生には「自由研究」を課している。卒業研が飛ぶ仕組みの発射装置を作成した。また、長究は３年間かけて取り組む探究活動の集大成でさや重さなど、微妙に形状の異なる20種類以上

あり、自由研究は卒業研究を行うための事前学

ものロケットについて、それぞれ50回以上飛ば習と捉えることもできる。

し、その距離を測った。その結果、先行研究で自由研究は基本的に個人研究で、生徒個々が興味を持った研究テーマを自由に設定する。年は明らかにされていなかった知見を見出すことができた。

度始めの４月からテーマを考え始め、理科などの教科学習でも事前指導を行う。教師も一緒になって取り組み、生徒が研究の進め方を身に付けられるようにしている。
一方で、卒業研究は、自由研究とは異なり、複数の生徒が協力して１つの研究を行う。また、実験計画の立案や考察など、研究のほぼすべてを生徒だけで進める。したがって、研究テーマの選定も生徒同士で話し合いながら決めることになり、筆者は助言する程度に留めている。

ストローロケットに関する研究－ 11 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

「カプセルの中に入れる物質や量の違いで落４「卒業研究」における課題設定の工夫

下時の跳ね返る高さは変化するか？」といった卒業研究では、複数の生徒で１つの研究テー研究に興味を持った生徒には、先行研究で用いマを選定する。そこで、前期（４〜９月）の間た物質の種類の少なさや、跳ね返る高さを目視

は、自身が推薦するテーマについて、生徒同士で測定している点に改善の余地があることを知で互いにプレゼンし合う時間を定期的に設けてらせた。

いる。そうした作業を繰り返すことで、研究テーマはより良いものへと変容していく。

生徒はカプセルが確実に自由落下

卒業研究におけるテーマ設定の際に重視する

し、跳ね返る高さ

点は、「オリジナルのテーマかどうか」である。

も正確に測定でき３年間の集大成となる卒業研究では、「生徒たちる実験装置を自作だけで研究を進めることができたか」を重点的した。また、小豆に評価したいと考えている。すでに公表されたや麩、食塩など、研究では、研究方法をそのまま真似ることがで豊富な材料を用意

きてしまい、適切な評価が難しくなる。したがして実験を繰り返って、例年、生徒にはこれまでにない新規性溢し行い、膨大なデれるテーマの設定を強く求めている。そして、ータを収集することができた。

自作装置で実験を行う様子

生徒が提案するテーマの一つ一つについて、似たような先行研究がないかを入念に調べることが筆者の役割となる。

（２）教師と共同で研究を行った例
身体に不自由があるものの、素晴らしいアイ

他方で、研究の基盤となる「実験」が壮大でデアを思いつく生徒もいる。そうした生徒の考

複雑なものになると考えられるテーマは、できえを具現化するために、教師と一緒に研究を進るだけ避けるように助言する。実験で使用する

めることも少なくない。

器具の作成も含めて、実験のすべてを生徒だけ

顕微鏡のプレパラートがうまく動かせない生で行うからである。また、実験結果が数値など

徒が、教師用の顕微鏡に装着されたメカニカルの「量」で測定できる方が考察につなげやすいステージを見て、「自作してみたい」と訴えてきことなども伝え、実験が簡易的で明瞭なものにた。生徒だけでは難しいと考え、筆者も一緒になるテーマを推奨している。

作成することにした。生徒とアイデアを出し合こうした経過を経ることで、これまでに「テいながら試行錯誤を繰り返した結果、透明アクィッシュの耐性を調べる研究」、「磁石の置き方

リル板や磁石、ネジなどを使った自作のメカニと紙を抑える力の関連」、「速く乾くドライヤー

カルステージを完成させることができた。

の使い方とは？」などの斬新なテーマが採用さ
れてきた。
５

終わりに
本校の生徒が、課題研究のような学習を行う

ことは決して簡単なことではない。しかし、長い時間をかけて、課題研究を行うために必要な力を着実に育み、個々の生徒に応じた配慮を講じれば、彼らも主体的に課題を設定し、その解決に向けて懸命に取り組むことができるようになる。そうした姿をより多く見られるように、
これからも生徒一人ひとりに応じた手立ての検
自作メカニカルステージの概略図

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

討を重ね、その充実を図っていきたい。

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