通巻２３１号

科 学 技 術 教 育特集

令和２年３月「問題解決的な学習における課題設定の工夫」

千葉県総合教育センター

［巻頭言］

児童生徒が課題を設定する場面を授業デザインしよう

ふじ

文部科学省

初等中等教育局

視学官

藤

えだ

枝

ひで

秀

き

樹

新しい学習指導要領が小学校では来年度から、中学校では令和３年度から完全実施され、高等学校でも令和４年度の１年生から年次進行でスタートする。新学習指導要領においては、これからの時代に求められる資質・能力を明確にするとともに、「主体的・対話的で深い学び」の実現に向けた授業改善を通して、子供たちの資質・能力の着実な育成を目指している。とりわけ、高等学校の理数教育においては、将来、知の創出をもたらすことができる創造性豊かな人材の育成を目指し、新たな探究的科目として、「理数探究基礎」及
び「理数探究」を新設した。これはひとえに、理数科高校やスーパーサイエンスハイスクールなどで取り組んできた「課題研究」の取組が高く評価されてきたことに他ならない。
「課題研究」を実施するためには、探究の過程として、まず、『課題の設定』を行う必要がある。「理数探究基礎」の学習指導要領解説では、課題の設定のための留意点として、『課題を設定させるためには、身の回りにある自然事象や社会的事象等に関心をもたせ、なぜそうなっているかという疑問や、どうやって解決すればよいかという問題意識などをもたせることが大切である。例えば、数学や理科などの授業で疑問に思ったことを基に課題を設定させたり、科学史などの話題を参考に課題を設定させたりすることが考えられる。』と述べられている。
ちなみに理科では、科学的に探究するために必要な資質・能力を育成する観点から、観察、実験を行うことなどを通して探究する学習活動をより一層充実させるために、例えば、情報の収集、課題の設定、仮説の設定、実験による検証、実験データの分析・解釈などの探究の過程を明確化した。探究の過程全体を生徒が主体的に遂行できるようにすることを目指す中で、生徒が常に知的好奇心をもって身の回りの自然の事物・現象に関わるようになることや、その中で得た気付きから課題を設定することができるようになることが大切だからである。
今こそ自身の授業を見直すチャンスである。ともすれば、授業の課題を教師が設定していることが多くないだろうか。課題を教師が与えていないだろうか。つまり、教師がある
自然事象を提示することによって、児童生徒がその事象に疑問や感動などを抱き、自ら課題を設定するような授業場面を、時には、デザインしてほしいものである。

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

もくじ
●巻頭言
◎児童生徒が課題を設定する場面を授業デザインしよう
文部科学省 初等中等教育局 視学官 藤枝 秀樹●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 大山 光晴◎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 増田 卓剛◎地学分野における ICT を利用した授業を通して
印西市立印西中学校 若狭 昌臣◎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 内本 真司◎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 茂原 伸也●トピックス◎駒の森（学校林）の歴史と現状
成田市立遠山小学校 安藤 文朗◎千葉市動物公園「科学技術教育」
普及への取り組み
千葉市動物公園 鏑木 一誠◎DNA 研究を社会に活かす～かずさ DNA 研究所の取り組み～
公益財団法人かずさ DNA 研究所 長瀬 隆弘◎「第９回科学の甲子園千葉県大会」を終えて教育振興部学習指導課 菅原 大介●授業のヒント◎児童の表現力を磨く・話し合い活動等の工夫 アクティブ・ラーニングの視点からの授業改善、授業展開を通して
松戸市立相模台小学校 幸田 直子◎理科の見方・考え方を働かせ、主体的に問題解決していくための指導の工夫～第３学年の「風とゴムのはたらき」における教材・教具の工夫を通して 佐倉市立西志津小学校 白鳥 真人◎主体的な問題解決に向けた授業改善
東金市立東小学校 小菅諭◎日々の授業改善を意識して、生徒主体の授業を行う
八千代市立勝田台中学校 鈴木 雄太◎「理科の深い学びへの工夫」～タブレット型 PC のカメラ機能の活用～
木更津市立畑沢中学校 浦島 大輔●コラム◎予測困難な時代に思うこと
千葉県総合教育センター 古市 利行●科学について思うこと◎問題解決的な学習における必要な視点～ＳＤＧｓの活用～
整千葉県教育庁東葛飾教育事務所 石川◎これからの理科教育に向けて大切にしたいこと～自分自身を振り返って～千葉県教育庁東葛飾教育事務所 相原 康平◎根拠をもった予想を促すための指導の工夫
千葉県教育庁北総教育事務所 松原 充久◎学習意欲を高める課題設定についての一考察
千葉県教育庁北総教育事務所 本田 拓二●研究・実践レポート◎生活や技術を工夫し創造する思考力・判断力・表現力を育成する学習指導の在り方～主体的・対話的で深い学びを通して～
市川市立福栄中学校 野原 宗高◎生活や技術を工夫し創造する思考力・判断力・表現力を育成する学習指導の在り方～主体的・対話的で深い学びを通して～
市川市立福栄中学校 卜藏 佳織●平成３０年度長期研修生報告◎イメージ図を用いた対話的な学習を通して思考力、判断力、表現力を高める授業－電磁石の性質の学習を通して－
習志野市立秋津小学校 吉田 泰則◎実験活動に見通しをもたせる理科指導－データのとり方を決定する場面の工夫を通して－
香取市立小見川西小学校 香取 宏祐◎学びに向かう力を涵養する理科学習－見通しと振り返りを促すＯＰＰＡを通して－
いすみ市立東小学校 藤平 健太◎理科を学ぶことの有用性を高める授業づくり－日常生活と関連させた問題解決学習を通して－
市原市立内田小学校 齋東 俊直◎探究学習が理科の学習意欲に及ぼす影響に関する実践研究大網白里市立大網中学校 篠原 孝司－中学校第１学年「物質のすがた」を事例として－●センターだより◎科学技術教育に関する研修事業について
千葉県総合教育センター 大木浩◎調査研究事業「児童生徒が自己の変容に気づき、資質・能力を伸ばすための指導方法と評価方法の在り方」
千葉県総合教育センター 長谷川礼子◎児童生徒の理科離れ対策事業
千葉県総合教育センター 渡部 智也◎千葉県児童生徒・教職員科学作品展
千葉県総合教育センター 鈴木 啓督◎理科実験土曜塾
千葉県総合教育センター 中川 航太◎ものづくりパワーアップ教室
千葉県総合教育センター 岡田 弘道◎小学校家庭科、中学校技術・家庭科研修（伝達）
千葉県総合教育センター 渡部 智也
表紙「？は知恵のたまご、！を見つけよう」

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千葉県立千葉大宮高等学校 校長 生田 裕人
科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

〈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。

－ 12 －

駒の森（学校林）の歴史と現状

成田市立遠山小学校 教頭
１

あんどう

安 藤

はじめに

ふ み お

文 朗

いる。昭和52年より卒業記念品として自然マラ

本校は令和元年５月12日環境省・公益財団法

ソンコースおよび遊具づくりが始まり以後整備

人日本鳥類保護連盟主催の第73回愛鳥週間全国が継続している。また、学校経営の方針の一つ

野鳥保護のつどいにおいて文部科学大臣賞を受として「４．研修活動の推進と深化 学校『駒賞した。受賞理由は「①昭和51年より学校林をの森』の教育的活用に取り組み改善を加え継続『駒の森』と名付け児童や保護者、地域と連携

観察や体育施設の活用をはかる。
（昭和57年度のして雑草の除去や樹木の伐採に取り組み、カタ経営の概要）」とある。学校林は「児童のあそび

クリの群生やキンラン、ギンラン等の貴重な植と学習の場」としての役割を果たすこととなる。

物が多くみられるようになった。②倒木の整理

その様子が当時の学校文集に作文として残されや植樹活動、竹林の伐採等を地道に行い「駒のている。（昭和57年「ふな」）

森」が里山として整備され、貴重な植物の他に
アカハライモリが生息する等、千葉県北総地区
にとっても貴重な自然環境となっている。③平
成13年度より、総合的な学習の時間の中で「駒の森」の保護をテーマに動植物の専門家から話を聞き、自分たちが何ができるかを話し合う環
境学習を行い、自然保護意識を高めている。」である。本校の長年にわたる取り組みをご紹介をさせていただきたい。
２「こまの森にはすべりだいやロープで上るものがあります。こまのいずみ『駒の森』の歴史
本校が現在地に建築されたのは昭和25年であ遠山とうげ 杉の森があり

ゆめのいずみターザンどおりはる。その時に敷地の周囲に林がありこれが学校でこぼこでまがっています。森の中はほとんど林となっている。およそ1.2㏊である。昭和31

さかみちです。いずみにはタニシやカニ、おけ

年には遠山地区の防風林の伐採で得た材木の代らがいます。杉の森はうさぎが出てきたあとが金がピアノを購入する代金となったことが記録あるとかいてあります。４じげんのかいだんもされている。学校林は林業と共にあったといえあります。行ってもすぐ体育館がわにきてしまるだろう。昭和40年代の様子は次のように記録います。とってもおもしろいところです。こまされている。
「当時の『駒の森』は学校脇の雑木の森の観察がありました。もう秋なので木のは林という程度のイメージでしたが、その中の細っぱは黄色に変わっていました。」
昭和57年には千葉県緑化推進委員会学校林活い道を利用して集団登校する児童の姿が印象的

動コンクールで優秀賞を受賞している。それまでした。」平成18年 PTA 広報
学校林が「駒の森」と命名されたのは昭和51

での学校文集が「ふな」から「駒の森」と改題

年３月である。そのころ数年にわたって学校林されたのが昭和58年である。昭和61年には「わの斜面を利用して各種の遊具が取り付けられてんぱく広場」とよばれる場所もあった。子ども－ 13 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

たちの遊びの場として輝いていたのである。したこと等も遠因にあると思われる。
「駒の森を育かし、平成の時代も約20年を過ぎたころ、これむ会」を中心とした森林の整備が現在まで引きらの遊具に老朽化が見られるようになった。そ継がれている。令和元年９月９日に台風15号（千のため、平成19年に「駒の森」の遊具は撤去さ

葉県に上陸した中では過去最高の勢力であった）

れてしまった。

によって「駒の森」も大きな被害を受けた。杉

転機が訪れたのは、児童の自然観察活動がきがなぎ倒され大木が幹の途中から折れたものもっかけである。平成13年に千葉県自然観察指導あった。早速活動日には会員が駆けつけてくだ員協会代表の市川清忠さん（当時）に指導を受さり、現在は落ち着きを取り戻そうとしている。

けてからである。
「駒の森」について次のように雨水でえぐられた水路が未だに台風の強さを物述べられている。
「『駒の森』は第１級の森です。

語っている。

今では稀にしか見られなくなった多様な植物が現在の学習は、自然観察指導員の方をお呼び群をつくっています。学校林としても他に例のしてコースを一周する観察を実施している。昨ないほどの森です。後背地の森で蓄えられた豊

年度は、学年ごとに８回実施した。
「駒の森」はかな地下水と北に向いた斜面、その上南西方面

環境学習に限っての学習材ではない。本校にはの開けた緑地など様々な環境をつくっているか

平成22年に卒業生のためにつくられた「駒の森らでしょう。」（「駒の森」の植物リストには209から」と題するオリジナル曲がある。本校にゆ種類ある。
）そして森を整備していく必要を説い

かりのある音楽家が創作した曲で、本校の全校た。このことを受け当時の金山恒治校長を中心

児童の愛唱歌となっている。

に「駒の森を育む会」の結成を見た。校長は駒

３

おわりに

の森の整備が永続するために育む会の委員を地

昭和にうまれた学校林は、平成の時代を過ぎ域の方々あるいは団体としたのである。これは、令和の時代に引き継がれている。平成18年の児

過去に学区の中にカタクリの群生地が見つかっ

童と令和元年の児童の思いを比較した。

たが道路となってしまったこと、あるいは学校

あなたが「駒の森」を紹介（しょうかい）するとしたらどのように紹介しますか。

林周辺に廃棄物の埋め立てが行われそうになっ平成18年の調査

令和元年の調査

１ 自然がいっぱいあって楽しい

カタクリが咲きアカハライモリがいる

２ たくさんの遊具があって楽しい
３ カタクリが咲く

遠山小の自慢の場所
PTAの皆さんや全校で管理している

４ たくさんの生き物（虫や鳥）がいる 勉強の場所になっている
他の学校にはない森

他の学校にはない森

そ 森林があるけど一番の秘密基地の 森と一緒になって遊べる

まほうの森
みんながだいすきな

他 駒の森は自然の宝庫です。

何回行ってもあきないところ
みんなの宝物

次のような感想もある。
「遠山小の児童は駒の森と小学校生活をおくったと言っても過言ではありません。だから ぼくたちの思い出の場所です。ぼくが卒業してもいつでも『駒の森』として自然を守ってほしいです。
」
学校林の利用最適条件は「１．
安全な地形 ２．
近距離に存在 ３．短時間の滞在で学習可能な
植生の分布」であると指摘されている。この３条件を「駒の森」は満たしている。これは、本校のあゆみと共に絶え間なく引き継がれてきた関係者の努力のたまものである。そして、大きな可能性を持ち続ける存在である。

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)－ 14 －

千葉市動物公園「科学技術教育」普及への取り組み

千葉市動物公園 園長
はじめに

かぶらぎ

鏑 木

かずまさ

一 誠

し、動物公園を活用するための教材づくりも進

千葉市の園長募集に手を挙げ、４月に就任しめている。

た。大学卒業とともに電機メーカーに就職し、右に示した観察シート

営業前線や事業企画・マーケティング・新規事

は、生活科を専門とする業創出など幅広い領域を経験し、部門責任者や先生のアイディアで低学グループ会社の役員も経験させて頂いた。定年

年向けに作成したもので前であったが、若い頃から心底にあった「地元ある。動物たちのしっぽ

地域の活性化」へ携わることや、自然や生き物や耳など、特定のパーツへの関心、また自身にとっても思い入れのあるに注目しながら、ひとつ

千葉市動物公園の運営に、企業人としての経験

ひとつの観察結果をコレが生かせるのではないかとの思いが応募の動機

クションしていくことで、動物たちを比べ合わである。現在園長として、動物園の社会的役割せること、それぞれの動物にとっての体のパーを果たしていくこと、そして時代に即した発展

ツの役割を考えることなど、動物園ならではのへの取り組みの先陣を務めている。

学びと楽しみが膨らみ、より充実した校外学習

ここでは、学校や企業と連携した教育普及の取り組みと今後の展望について述べる。

となっている。一方で高学年向け連携も推進しており、４年理科単元「私たちの体と運動」では、蹄やかぎ爪等といった足の秘密、早く走る

１

小中学校との教育連携ために特化した脚や筋肉のつくり、手羽先を使千葉市動物公園には、千葉県内をはじめ近隣った筋肉が動く仕組みを、６年理科単元「体の都県からも多くの小学校が校外学習や遠足に訪つくりとはたらき」では、頭骨を観察しながられるが、その多くは低学年の児童である。校外

歯と食べ物の関係や、フンを手掛かりに消化の学習の事前指導として飼育員が学校を訪問し、仕組みを学ぶなどの内容で、出張授業や園内授動物のエサや頭骨、角、歯、フンなどを紹介し業を実施中である。また、小学校高学年や中学ながら行う出張授業や、校外学習で来園した時校の理科の学習向けに、当園の所蔵する頭骨標に、見どころ紹介や動物解説を行う園内授業の本等の貸し出しも行っている。ここで紹介した取り組みを行っている。本年度はこれまでに、学習プログラムや頭骨標本等の貸し出し方法に

小学校低学年向けに出張授業14校、園内授業６

ついては、当園ＨＰから閲覧、ダウンロードで校で実施した。動物園は生きた動物たちとの出きるので、ご活用いただきたい。

逢いの場だが、漫然と見ているだけでは動物のさて、令和元年６月に、文部科学省から「新不思議さや秘密に気付きにくいものである。ち時代の学びを支える先端技術活用推進方策」がょっとした観察のコツやきっかけを得ることで、 示された。今後の学校教育では、「子どもの力を深く広く動物たちを知ることが出来るようにな

最大限に引き出す学び」を実現するため、ＩＣる。そこで、当園では市内のいくつかの小学校

Ｔを基盤とした遠隔通信などの最適な先端技術の理科・生活科などを専門とする先生方と提携を効果的に活用することが要請されている。

－ 15 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

当園では、Ｄｙｎａｂｏｏｋ(株)の協力を得て、スマートグラスと双方向コミュニケーショ

当園のボランティアまで、さまざまな方々を対象とした研修会が行われている。

ンシステムを活用した小学校との遠隔授業の実

同じく井上先生

証実験を行った。４年生の児童にＩＣＴの先端の指導の下、市川技術に触れてもらうことと、「総合的な学習の時

学園市川高校の生間」での学びを深めることが狙いである。

徒が動物行動観察

当日は、当園と実習に取り組んだ。

教室をインターネ

観察する霊長類をットでつなぎ、飼決め、１分ごとに行動（採食、移動、休息、毛育員が装着したス

づくろい、遊び等）や位置（地上、樹上）、姿勢

マートグラスを通（座っている、ぶら下がっている、寝ている等）

して、普段は見る

を行動観察用データシートに記入していき、そことができないライオン舎の裏側をインタラクの後ＰＣに入力しデータ解析を行う。生徒からティヴな環境でライブ中継した。ライオンが放「利き手はあるのか、来園者の数や反応が動物飼場から通路を通って寝室に入ってくる様子やの行動を誘発するのか」等の疑問が出された為、馬肉や鶏頭を食べる様子に児童から歓声があが新たな行動観察の項目も追加した。このようなり、説明を聞いたり、質疑応答をしたりといっ動物の行動観察・分析を通して、動物の社会性

た双方向のやり取りが、飼育員と児童の間で行や個体間の関係性を解明する学習である。

われた。学校サイドでは、キャリア教育（飼育また、茨城大学の小針大助先生の研究室にも員や獣医師の仕事を知る）への活用も検討され「飼育下のアジア場を提供している。昨年度は、ている。またこうしたＩＣＴを使うことで、来ゾウにおける睡眠の特徴と日中の活動の影響」

園することが難しい病院や高齢者施設の皆様にについて、ゾウ舎に赤外線暗視カメラを設置しも、動物公園の魅力を伝えられるようなプログ

分析を行った。本年度も同様の研究を継続中でラムが可能であり、福祉の面からも有意義ではある。

ないかと考える。
これからも、「知的欲求の連鎖」を意識し、知識を伝える以上に動物に親しむヒ

３

企業との連携ントや機会を提供することを主眼とし、動物観（株）ソードと連携し、ＡＩを使用した動物

察の実践を深めていけるように努めていきたい

行動観察の技術検証に取り組み始めたところでと考えている。

ある。ＡＩに動物の画像を認識させ、動物の行動観察データを集積・分析し、動物生態の可視

２

高校・大学との教育連携

化や健康状態の観察に役立てる目的である。現

高校教育では、より具体的な科学研究も視野

在クロザルを対象に検証中であり、これまで見に入ってくる。当園では、千葉工業高校の生徒をえなかった動物の生態データを、今後学校や来中心に千葉大学の牛谷智一先生の支援も受けて、 園者への教育普及や、動物環境の整備、飼育方
フクロウの聴覚の実態を検証する装置の開発に法の改善に役立てていければと考えている。

取り組んでいる。先行研究や昨年度の実績をもとに、本年度は給餌用の木箱から音が出たときおわりに「驚きと感動」「癒しと憩い」の追求と、「学に木箱の取っ手部分にフクロウがとまるとエサのハツカネズミが出てくる装置を開発中である。 びの場」として知的欲求を引き出し、それに応
また、東邦大学の井上英治先生による動物のえる新たな価値創出に今後も取り組んでいく。

行動観察プログラムに場の提供を行っており、皆様のご来園と共創・協創をテーマとしたご支

東邦大学の学生はもとより、高校の先生方から援・ご協力をこころよりお願いする所存である。

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)－ 16 －

DNA 研究を社会に活かす～かずさ DNA 研究所の取り組み～
公益財団法人かずさ DNA 研究所 な が せ
広報・研究推進グループ長
長 瀬
１

はじめに

たかひろ

隆 弘

開発研究を進め、病気に抵抗性をもつ作物や高当研究所は、千葉県の支援のもと、「かずさア

付加価値化した作物の創出を目指している。こカデミアパーク」の中核施設として平成６年にれらの植物ゲノム研究は食糧問題や環境問題の開所した。当時「DNA 研究の成果は将来必ずや解決につながるものと期待される。

社会に役立つ」という考えのもと、世界で初め

３

サクラ（ソメイヨシノ）のゲノム解読て DNA を専門に解析する研究所としてスター

平成31年３月には、島根大学、京都府立大学トしたが、開所以来、短期間で「植物」と「ヒと共同でサクラを代表する人気品種であるソメ

ト」の DNA 研究を中心に多くの世界的な研究

イヨシノのゲノム解読に成功した。解析に用い成果をあげ、世界の DNA 研究を牽引する一役たソメイヨシノの細胞組織は、上野恩賜公園にを担ってきた。本稿においては、基礎研究から植栽されているソメイヨシノの原木と推測され研究成果の社会還元に至る変遷を交えて、当研ている樹木から許可を得て採取した。サクラは究所の最近の成果について紹介する。

バラ科スモモ属サクラ亜族に分類され、多くの品種が作出されている。ソメイヨシノはその成り立ちに不明な部分があったが、島根大学が保有する139品種のサクラを解析し類縁関係を調査したところ、通説通り、ソメイヨシノはエド
ヒガンとオオシマザクラを祖先に持つ可能性が高いことが明らかになった。

図１ かずさ DNA 研究所
２

かずさ DNA 研究所の植物ゲノム研究
当研究所が最初に成し遂げた成果は、光合成

微生物「ラン藻」の約357万塩基対の全ゲノム解
図２ サクラの休眠覚醒と開花モデル

読であり、開所より１年半での発表は、全ゲノム解読として世界で３番目の快挙であった。平

４

サクラの開花に関わる遺伝子

成12年12月には、分子遺伝学のモデル実験植物

このゲノム解読と並行して、ソメイヨシノののシロイヌナズナのゲノム解読に成功し、以降開花に関する研究を行った。具体的には、開花の植物研究に重要な情報を提供してきた。令和前の１年間（１ヶ月ごと）と開花前の１ヶ月間

元年11月現在、藻類、根粒菌、トマト、ナス、（２日ごと）の蕾の遺伝子発現の解析を行い、ダイコン、イチゴ、オウトウ、カーネーション

開花に至るまでの遺伝子動態を明らかにした。

やシャインマスカットなど28種類のゲノム解読

図２に示したように、ソメイヨシノでは、CBFに成功し、ゲノム情報を活用した品種改良法のや EBB が休眠に関与する DAM 遺伝子の発現を－ 17 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

制御している。冬季の低温に十分さらされると報告が増えてきた。生命はタンパク質が正常にDAM 遺伝子の発現が低下し、自発休眠から他発機能することで正常に維持されるが、生まれつ休眠へ移行する。花成ホルモン（フロリゲン）

き、遺伝子に異常があることで発症する希少難を含む PEBP ファミリータンパク質やジベレリ病についても、疾患と遺伝子の関係が明らかにンのシグナルに関与する遺伝子の発現は DAMなり、国内では「難病の患者に対する医療等に遺伝子によって抑制制御されており、他発休眠関する法律」に示されている指定難病は、令和に移行した花芽では抑制作用が外れることで、元年７月時点で333種類ある。医療費助成などを開花に向かう。今後、蕾の遺伝子分析による正受けるためには、指定難病の診断が必要だが、確な開花日の予測が期待される。

多くは遺伝学的検査を必要とする。しかしなが５

ら、指定難病に係る遺伝学的検査は、患者数がかずさ DNA 研究所のヒト遺伝子解析
開所当時、成長ホルモンやインシュリンなど

少なく、採算性の面から民間での実施が困難でヒトの遺伝子から遺伝子組み換え技術でつくらあるため、当研究所では、平成29年７月に衛生れるタンパク質が治療薬として使われていたこ

検査所の登録を行い、「かずさ遺伝子検査室」をとから、ヒト遺伝子の探索が国際的な競争とな設置して同８月より診断に必要な遺伝学的検査っていた。当研究所でも解析の難しい比較的長を保険診療の下で実施できる体制を構築した。

い遺伝子に注目し、それまで見つかっていなかった2000種類のヒト遺伝子を発見した。約２万種類あるヒト遺伝子の10％に相当するが、世界的にヒト全遺伝子を単離して病気の解明や薬の開発研究に役立てようとする動きが起こり、平
成17年から、米国立衛生研究所主導のヒト遺伝子カタログ化の国際プロジェクトに参加し、世界に向けた遺伝子資源の提供に貢献している。
図４ 医療機関と連携した難病の遺伝学的検査
これらの取り組みを実施することで、当研究所が培った遺伝子解析や代謝産物解析の知識や技術が、難病患者の疾患原因の特定や、適切な治療法の選択、疾患の重篤化の防止などに大きく貢献している。
現在、ちば県民保健予防財団、
千葉大学病院、千葉県こども病院をはじめとした医療関係機関との連携により、県内における遺伝子診療を推進するためのネットワークを形
図３ 世界で行なわれたヒト遺伝子資源の蓄積

成し、難病克服のための取り組みを進めている。

また、平成18年からは、理化学研究所や厚生

７

おわりに

労働省研究班の臨床専門医の方々との共同研究

開所当時、まだ馴染みの薄かった「DNA」とで、原発性免疫不全症候群の遺伝子解析に関すいう言葉も、最近では、マスメディアを通じてる臨床研究を行い、ヒト遺伝子解析による社会

耳にする機会が増えてきた。世界的に DNA に貢献を目指している。

関する研究が飛躍的に進展する中、DNA 研究は

６

健康・医療・食料・環境・産業などの様々な分かずさ遺伝子検査室の設置
この数十年間のゲノムや遺伝子の DNA 配列

野で貢献するものと期待されることから、若い

解析や個々の遺伝子機能解析が進んだことによ世代の方にも是非興味を持っていただきたい。

り、疾患の遺伝的要因を分子レベルで解明する

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)－ 18 －

「第９回科学の甲子園千葉県大会」を終えて

すがわら

菅 原

千葉県教育庁教育振興部学習指導課 指導主事
１

はじめに

だいすけ

大 介

イ 実技競技（６名で競技／製作時間50分）

本大会は、高校生などが、科学技術・理科・理科、数学、情報に関する知識や技術を

数学・情報など複数分野の競技に取り組むこと総合的に活用して、ものづくり能力、コミにより、科学の楽しさ、面白さを実感できる場ュニケーション能力を発揮し、課題を解決を提供し、科学好きの裾野を広げるとともに、する力を競う。

将来に向けた科学技術分野における人材を育成することを目的に開催している。また、優勝チームは、全国大会への出場権を得る。今回は、県内の17校27チームのエントリーがあり、令和元年11月16日（土）に県総図２ 開会式

合教育センターで開催され（３）競技の様子た。

高校１、２年生約200人が集まり開会式を行った。各チーム名が紹介されると大きな返事

図１ ポスターで立ち上がる姿に、意欲があらわれていた。
競技の概要

筆記競技では、メンバーがそれぞれの得意（１）競技の形式

分野を生かし、分担して問題を解いたり、互２

競技は、筆記競技と実技競技からなる。各

いに意見交換しながら解答を模索したり、どチーム６名で編成し、メンバーで問題を分担のチームも制限時間まで真剣に取り組んでいしたり、相談したりしながら協働して取り組た。

む。

実技競技は、与えられた材料で、規定を満（２）協議の内容

たす製作物を作り、タイム等を競う内容であア 筆記競技（６名で競技／時間60分）

った。各チームで役割を分担し、様々な工夫

理科・数学・情報の複数分野から、実生を凝らした製作物によって、競技が行われた。

活や実社会と関連した出題となっており、競技後のアンケートでは、「難しかったが楽生徒が学校で学ぶ知識に加え、新たに示さしかった」という感想が多数あり、生徒たちれた情報を活用して取り組む。

が、科学の甲子園を通して、科学に対する興－ 19 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

味・関心を深めたことが伺えた。

ら準備を行う。この取り組みは、将来を見据（４）参加チーム

えた学問の興味付け、将来の科学者の育成に

17校・27チーム

つながるものとなっている。

県立千葉高校（２） 県立千葉東高校（２）
県立薬園台高校 県立東葛飾高校（２）県立柏高校 県立佐倉高校（２）
県立成東高校 県立木更津高校
県立長生高校（２） 県立安房高校（２）千葉市立千葉高校（２）木更津工業高等専門学校
千葉学芸高校 渋谷教育学園幕張高校（２）
日本大学習志野高校（２）専修大学松戸高校 市川学園市川高校（２）※２チーム参加した学校は（２）と記載
図４ 集合写真
３

全国大会
第９回科学の甲子園全国大会は、令和２年３月20日から23日の日程で、埼玉県さいたま市のソニックシティ及びサイデン化学アリーナで開催される。千葉県代表の健闘を期待している。
４

おわりに
毎年８月下旬、中学生を対象とした科学の甲子園ジュニアを開催している。そこに参加した
図３ 筆記競技

生徒が高校生になって、科学の甲子園にも参加するようになってきている。中学校と高等学校の連携で、科学好きの裾野が広がり、参加チー（５）成績
筆記競技（配点180点）、実技競技（配点180

ム数が増え、大会のレベルが上がってきている点）の合計得点により、順位を決定した。上と感じる。今後、さらに多くの学校が参加し、位６チームは以下のとおりである。

大会が盛り上がっていくことを願っている。科優

勝 渋谷教育学園幕張高等学校Ｂチーム

学の甲子園に参加した生徒たちが、将来、科学

準優勝 渋谷教育学園幕張高等学校Ａチーム

技術系人材として、日本を背負ってくれること

第３位 県立千葉高等学校Ａチームを期待する。

第４位 県立千葉東高等学校Ａチーム

最後に、競技運営委員、審査委員としてご協第５位 専修大学松戸高等学校

力いただいた千葉県高等学校文化連盟自然科学

第６位 千葉市立千葉高等学校Ａチーム

専門部会、千葉県高等学校教育研究会理科部（６）全国大会に向けての強化トレーニング

会・数学部会・情報教育部会及び共催いただい

本大会の優勝チームは、千葉大学の協力にた千葉大学、また、開催まで様々な御指導をいよる強化トレーニングを経て、県代表としてただいたＪＳＴの担当の皆様に深く感謝申し上

全国大会に臨む。代表チームは事前課題に挑げる。

戦し、大学の先生から指導・助言を受けなが科学技術教育通巻231号(令和２年３月)－ 20 －

授業のヒント

児童の表現力を磨く・話し合い活動等の工夫－アクティブ・ラーニングの視点からの授業改善、授業展開を通して－
松戸市立相模台小学校 教諭

１

はじめに

こ う だ

幸 田

な お こ

直 子

【話し合いの工夫】

理科授業において、観察、実験の結果などを整理分析した上で考察し、説明することに課題がみられる。自然の事物・現象について子どもたちが言葉だけで友だちに説明しても、適切に伝えられず理解しあえない場合もある。

成長していく過程をグループ内で話し合い、

新学習指導要領では、「見方・考え方を働かせ、ホワイトボードに原因や解決策をまとめメダカ

資質・能力を育成する」ことを目指すことから、にとってよく成長する条件を考察した。また、「主体的・対話的で深い学び」に視点をおき、生き物が苦手な児童や話し合いがうまく行えて授業改善が必要であると述べられている。そこ

いないグループも他のグループの行動や友だち

で、アクティブ・ラーニングの視点から理科学からの声かけによって責任を持って観察や話し習の授業改善、授業展開を図る。

合いをするようになった。ホワイトボードの活用で、班の共同学習で深めた内容を可視化し、

２

実践

事象の共通理解の場となった。

「メダカの誕生」では、各グループにメダカ【ＩＣＴ機器の活用】を配り、共通点や差異点についてじっくり観察させた。そこから、メダカを育てることについてグループに考えさせた。本やインターネットを使って調べ、グループごとに必要なことを話し合い、育てていった。

写真を撮り、機器を活用し拡大することによ【条件をそろえる】

り焦点化でき、ノートに分かりやすく観察、記録をすることができるようになった。新しい疑問が出るなど興味・関心も高まった。
３

児童の反応と成果
児童は、メダカを育てたことにより、様々な教師は、各グループの動きを観察し、声掛け

疑問や興味を持つようになった。ホワイトボーをした。各グループの育て方の違いがあっても、ドや動画を撮るなどの活用によって各班の考え

観察用の道具などは、できるだけ同じものを使を共有できた。また、板書において、教師の黒用した。また、観察の視点などの確認事項は必板と班ごとの考えをまとめたホワイトボードにず全体で話し合い、学習のねらいにそって学習

より学習の成果や道筋が分かりやすく見えるもが進むように支援した。

のとなった。そこから、全体の話し合いが深まったりさらに問いとして次の課題が出たりと、学んだことが分かち合える場となった。

－ 21 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

授業のヒント

理科の見方・考え方を働かせ、主体的に問題解決していくための指導の工夫～第３学年の「風とゴムのはたらき」
における教材・教具の工夫を通して～
佐倉市立西志津小学校 教諭

１

はじめに

３

「風とゴムのはたらき」において、ゴムの引き

しらとり

白 鳥

ま さ と

真 人

児童の反応と成果（１）「ゴムの力と物が動く様子」

方や風の強さを変えながら、物の動きの変化を

児童は数値の比較に加え、車が動いた分の糸記録する場合には、算数科で学習した長さの単の長さを重ね合わせるなど、具体物を直接比べ位を用いて、数値で比較するのが一般的である。

ることで、物の動きを視覚的に捉えることがで

しかし、多くの場合は数値の大小のみを比較

きた（図１）。

した表面的な見方に陥り、数値に置き換えられまた、比較の観点が増えたことで児童間の話る前の具体的な「物の動き」が失われているよ

し合いも活性化し、より主体的に問題を解決すうに感じていた。

る姿が見られた。

そこで、物が動く様子を具体物で比較できるように工夫すれば、風やゴムの力と物が動く様子について、児童は見方・考え方を深めながら主体的に問題解決していくのではないかと考え、
以下の実践に臨んだ。
２

教材・教具の工夫

図１

図２

（２）
「風の力と物が動く様子」（１）「ゴムの力で動く車」の工夫
車体後方を切り抜き、児童は、学習経験（ゴムの力と物の動きとのボビン糸を車軸に取り付関係）から得た見方・考え方を働かせ、「強い風けたもの（ボビンカー）。

の方が大きく物を動かすだろう」という見通し

糸の長さによって、車をもって主体的に実験に臨むことができた。
また、帆（厚紙）を容易に抜き差しできる車の進んだ長さを視覚的に捉えることができるようにしている。

の特性（図２）から、実験を通して「帆の向き（２）「風の力で動く車」の工夫

や形も物の動きに影響しているのではないか」という新たな疑問を発見し、さらなる問題解決

前述の「ゴムの力で動く車」に、100円ショップに意欲的に取り組む姿が見られた。

で購入できるマッサージ

４

おわりに

用のゴム製マットを取り実験の結果を数値やグラフに置き換えて比較付けたもの（とげとげボすることは、理科の学習を通して身に付けたい

。
ビンカー）

資質・能力である。しかしながら、発達段階に突起に厚紙を差し込むことで、風を受けても変形したり、外れてしまったりすることがない。

応じた直接体験や具体物の比較を疎かにしては、主体的で深い学びも得られないはずである。

帆の向きや形を変えて、風の受け方の違いに

今後も、児童が自ら問題を解決し、自然の事

よる物の動きを比較する学習においても、帆（厚物・現象の本質に迫れるような手立てが工夫で紙）を自由に変形させて差し込むことができる。

きるよう、教材研究に努めていきたい。

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)－ 22 －

授業のヒント

主体的な問題解決に向けた授業改善

東金市立東小学校 教諭
１

はじめに

こ す げ

小 菅

諭

な実験結果になるか考えさせた。

児童自らが発想した解決の方法で行った観以下は、児童が考えた実験方法と実験結果の察・実験は、児童にとって主体的な問題解決の予想である。

活動となる。

【膨張】

そこで、主体的な学びの実現に向けて、問題の解決を図るための根拠のある予想、さらに、それを確かめるための実験方法を考える力を育成したいと考えた。
２

さとし

実際の授業
第４学年「温度と体積の変化」の学習におい実験方法
筒の両側に膜を張って、温める。
しぼんだ袋を温める。
へこんだペットボトル、ボール、
ピンポン玉を温める。
試験管に膜を張って温め、いろい
ろな方向に向ける。

実験結果の予想
両側とも膨らむ。
袋が膨らむ。
それぞれ膨らむ。
どの方向でも膜が膨
らむ。

【上昇】

かませることがねらいである。今回は、空気に実験方法
容器に羽を入れて温める。
逆さにした試験管に膜を張って、冷やす。
試験管に膜を張って温め、いろい
ろな方向に向ける。

ついて扱った第１次について紹介する。

（３）実験を行い、結果の共有化を図るて、本実践を行った。本単元は、空気や水、金属は温度によって体積が増減する性質があり、また物によってその増減に違いがあることをつ

実験結果の予想羽が浮く。
膜が下に膨らむ。
（温めれば上に膨らむから）
上に向けたときだけ、膜が膨らむ。

グループごとに行った実験の結果を伝え合い、（１）根拠のある予想を立てる
まず、石けん水の膜をはった容器を湯の中にそれぞれの結果をまとめるとどのようなことが入れ、膜が膨らむ様子を観察させた。児童から言えるか話し合わせた。そして、学習のまとめ挙がった疑問をもとに、「石けん水の膜が膨らんとして各自が描いたイメージ図を紹介し、空気

だのは、温めた空気がどのように変化をしたたの熱膨張についての理解を深めた。

めだろうか」という学習問題を立てた。
次に、児童一人一人に予想を立てさせた。既習の内容は今回の予想を立てる際に用いることは難しいと考え、「お湯を沸かす」「暖房器具を筒の両側に膜を張って温める

使用する」「ラップしたものをレンジで温める」など、日常生活で何かを温めたときの経験を想３

へこんだペット
ボトルを温める

逆さにした試験管に膜を張って冷やす

児童の反応起させて、根拠のある予想を考えさせた。
「温め

予想を立てる際、ものを温めた経験を自由にると空気が膨らむ（膨張）」と「温めると空気は発表させ、多くの事例を挙げさせた。
そのため、上に行く（上昇）」の２つの予想を立てることが根拠のある予想を立てることができていた。
自分達で考えた実験方法で予想を確かめたた

できた。

め、意欲的に実験に取り組んでいた。また、授（２）実験方法を考える
同じ予想の児童同士でグループを作り、自分業後には、「空気を冷やすと体積はどうなるのだ

達の予想を確かめるための実験方法を考えさせろうか。
」と次の課題を見つけることができた児た。さらに自分達の予想が正しければどのよう童が多かった。

－ 23 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

授業のヒント

日々の授業改善を意識して、生徒主体の授業を行う
八千代市立勝田台中学校 教諭

１

す ず き

鈴 木

ゆ う た

雄 太

けあうことができるようになった。

はじめに
新学習指導要領が令和３年度から中学校では（４）考察を何回も発表し、内容を高める

全面実施されることを受け、日々の授業改善を考察の発表では、ペアの片方の生徒が発表行った。１年生の授業では、課題解決に対してし、終わったら隣の生徒が発表した。次に、自ら解決する力を養えるよう工夫をした。

ペアを変えて時間を短くして発表した。２回目以降は、必要最低限の単語を選ぶように指２導した。全員が必ず発表するため、自分が分授業の展開方法
年間を通して、
課題や実験に応じて、次の（１）かる所まで考えて考察を書くようになった。

～(５)を行った。その際、課題が明確になるこ

時間が余ったペアは、お互いの内容についとと安全に実験を行えるかを事前に確認した。

て意見を交換し、書き直すよう指導した。

（１）実験方法を自ら考える

また、考察を上手

実験方法をすべて提示せず、今までの経験にまとめている生を生かして、実験方法を自ら考え、実験用具

徒のプリント(結を生徒に準備させた。その際、安全に実験が果のみ)を電子黒行えるか事前に確認した。金属の性質を調べ板で表示し、全体

る実験では、前時に予想を発表し、必要な道具を教卓に置いて実験した。

図２ 全員が発表する様子で共有した。
（５）評価基準を伝える

１・２学期の前半は、文章表現に慣れさせ（２）課題を調べるための条件を整える
性質の違いを確認する実験では、基準となるために沢山書くことを意識して指導した。

る方法に対して、変更する条件を１つだけに

その後、内容を高めることに重点を置き、実した。考察の際に方法の違いと結果を比べら

験のポイントを実験プリントに明記した。光

れるようにした。音の高低や大小と弦の動きの反射の実験では、「Ａ：複数の実験結果とのの関係を調べる授業では、音の高さを変える関係性」と明記し、複数の角度の違いに注目

ためには弦の何を変えるか考えて、実験を行して実験を行うことができた。

った。
（３）自分が分かりやすい方法でまとめる

３

成果

結果の欄は基本的に１学期は、方法や結果の欄に少ししか書けな

空欄にし、図や言葉、い生徒が非常に多かった。回数を重ねるごとに表などを使って、自分多くの生徒が、自分たちで実験方法を考え、結がまとめやすい方法を果や考察もまとめることができた。実験に対し考えて書くように指導ても、課題を意識しながら自分たちで進めるこした。同じ実験でもまとができた。

とめ方に違いがあり、お互いの良い所を見つ

科学技術教育図1 結果の比較

通巻231号(令和２年３月)－ 24 －

授業のヒント「理科の深い学びへの工夫」～タブレット型ＰＣのカメラ機能の活用～
木更津市立畑沢中学校 教諭

１

はじめに

うらしま

浦 島

だいすけ

大 輔

容を調査して、教育的効果を検証する。

新学習指導要領や情報環境の大きな変化に伴い、ICT 環境は注目すべき存在になっている。
そこで、タブレット型 PC のカメラ機能に焦点を当て、身近な物理現象「光の性質」の単元での活用について検討・実施した。タブレット型
PC のカメラ機能の利点を活かし、結果を共有

写真１ 反射と屈折が同時に起こっている様子しながら、実験や検証、考察の中で生徒相互のコミュニケーション活動を充実させたい。そして、より多くの対話的活動により生徒達の見方や考え方を多様化、深化させ、「深い学び」へとつなげたいと考えた。

写真２【タブレット型 PC のカメラ機能を用いる利点】

タブレットで写真を撮る様子（１）見る視点、角度が一緒になりやすい。
→ 観察・実験の質の向上や主体性（２）
振り返りがしやすく、細部を拡大できる。
→ 写真 大きな画面

図１→ 正しい結果を共有しやすい。

３（３）共有した結果を使って話し合いができる。
→ 対話的活動の充実

生徒の反応と成果
生徒達はタブレットの扱いに慣れており、抵

抗なく授業に導入できた。

→ 見方・考え方が多様化、深化
２

３つに見えるコインと光の進み方

今までの光の授業では、目の前の事物、現象

実践

を個々の目で見ていたため、果たして本当に正（１）光の直進や反射、屈折の単元では、カメ

しい結果を見ているのか、確認しづらい面があ

ラ機能を用いて観察・実験を行う。全員がった。一方、タブレット型のカメラでは、実験同じ結果を確認し、その後、班ごとに光の中の観察するポイント、見る視点が絞られると進み方をまとめる。

いう利点があり、確実に全員が正しい結果を確（２）「水中にある１つのコインが３つに見える

認することができた。

位置」をタブレット型 PC のカメラ機能をどの班もタブレットの画面を用いて結果を振用いて探し、撮影することで、発展的課題

り返り、細かい部分を拡大して話し合いをしてについて全員が同じ結果を確認する。更にいる姿が伺えた。生徒へのアンケート結果では、

コインが３つに見えるための光の通り道を

どの項目も良い結果が表れ、有用性が示された。

既習事項をもとに話し合い、ホワイトボー

４ドにまとめ発表を行う。

参考資料
第54回千葉県教育研究会理科教育部会（３）事前・事後アンケートを行い、生徒の変－ 25 －

研究発表大会安房大会 学習指導案

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

予測困難な時代に思うこと

千葉県総合教育センターカリキュラム開発部長

ふるいち

古 市

としゆき

利 行

2019年のノーベル化学賞に吉野彰氏が選ばれ「私が子供の頃は・・・」どころか、「教員にた。急速に普及した持ち運びできるＩＴ機器をなった頃は・・・」と話をしても「想像できな

支えるリチウムイオン電池の開発が受賞理由だ。 い」という反応が返ってくる。この100年を見て長寿命で軽量小型、何度でも充電して使えるリ

これまでの変化を振り返ると、こんなにわずか

チウムイオン電池は、ＩＴ機器だけではなく、な期間で変化してしまったのかと、信じられな自動車など様々なものに使われるようになり、い気持ちになる。まさに、複雑で予測困難な時

私たちの生活を大きく変化させた。

代になっていると実感している。

これまでに、どんなものが日本の社会に変革

革新的な道具や仕組みが登場し、当たり前にをもたらしてきたのだろうか。平成28年に公益使われるようになっていく時代。ますます、「不社団法人発明協会が「戦後日本のイノベーショ

思議だな」「本当にそうなのか」などと思われなン100選」を発表した。この100選の中で、特にくなってしまうのではないか。

目に付いたものが多機能携帯電話、いわゆるス

それでも、子供たちの科学論文や研究発表会

マホだ。日本では1985年に携帯電話のレンタルを見ると、実に様々な事柄に疑問を持ち、いろが始まり、1999年にインターネット接続サービ

いろな手段を使って調べようとしていることがスが開始された。これを機に、契約数が一気にわかる。子供たちなりに、「理由はなぜか、仕組

増え、様々なソフト（アプリ）が提供されるよ

みはどうなっているのか」と「どのように使いうになった。さらにカメラ機能が付き、撮った活用すればよいか」の２つを上手に使い分けて写真をメールで送ることができるようになったいるのではないか。探究心を失ってしまったのことで日常生活の中に広まっていった。最近では、急速に進歩したものに振り回されている私は、小学生にも急速に広がっている。もはや話

たち大人の方かもしれない。
ＬＥＤに接している子供たちでもシャーペン

すための道具ではなくなってきており、子供たの芯に電流を流して光らせる実験を見せると歓ちは、私たち以上に使いこなしている。
スマホを見ても、「中はどうなっているんだろ声があがる。デジタルカメラを使っている子供

う」「分解してみよう」などの気持ちも出てこな

もピンホールカメラで映った像に興味を持つ。

い。このような電化製品に囲まれている子供たどんな時代になったとしても、子供たちが、身ちにとっては「ブラックボックス」という表現の回りの様々なものに不思議さを感じ、自分のすら適当ではない。液晶上では、『スイッチ』の力で解決したいという力を伸ばしていかなけれ

位置すら変わってしまい、プログラム上で『動ばならないと再認識するのと同時に、そのため作』していく。分解して中身を見てみるのではには、教師自身が「おもしろい！」
「なぜ？」
「本

なく、プログラムを解析しなければならず、「ど当？」と感じるアンテナをしっかりと持ち続けうして？」と質問されても「コンピュータがやることが大切になってきている。

っている」としか回答できない。

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)－ 26 －

「問題解決的な学習における必要な視点～ＳＤＧｓの活用～」
千葉県教育庁東飾教育事務所指導室 指導主事
１

はじめに

３

いしかわ

石 川

せい

整

グローバルイシューについて

高等学校では令和４年度から新学習指導要領

グローバルイシュー（global issue）とは、地が実施される。新学習指導要領では、これまで球的規模での解決が必要とされている問題であ大切にされてきた「生きる力」を育成するといる。経済や環境、人権、開発、ジェンダーなどう目標が継続されると同時に、AI や IoT の進展の課題をいう（地球的問題（大辞林 第三版））。

が加速度的となり、これからの社会が予測困難

グローバル化が進む現在では、経済活動を中な時代になっても、自ら課題を見付け、自ら学

心に人類の活動は地球的規模となり、国境を越び、自ら考え、判断して行動し、よりよく問題

えて、人や物の往来が激しくなっている。人やを解決する資質や能力を育成することが目標と物の往来が激しくなった結果、伝染病や感染症されている。その中で観察、実験などにより科の拡散、外来種の拡大による生態系の破壊など

学的に探究する学習活動や、データを分析し、の新たな問題も起こっている。また、国境を越課題を解決するための統計教育が重視され、新えて経済活動が行われている現在のグローバル

しい教科「理数」の理数探究基礎や理数探究と社会では、国と国の経済の関係が密接になり、いう科目が生まれる。また、どの教科・科目に

他の国の経済状況の影響を受けやすくなってい

おいても目標を達成するためには、主体的・対る。リーマンショック（the financial crisis of

話的で深い学びの実現が必要となる。総合的な2007-2008）のように１つの国で起こる金融危機

学習の時間も、総合的な探究の時間へと生まれも対岸の火事ではなく、自分の国の経済や雇用

変わり、学校教育において、問題解決的な学習に大きな影響が出る可能性を持っている。もとの場面が大幅に増加することになる。

もと大気汚染や海洋汚染などの環境問題対策には、国境など関係のない、地球規模の視点が必２要であったが、グローバル化が進んだ現在では、

国際高校での勤務経験から
私は平成31年３月末までの７年間、千葉県立

この地球上で起こっているあらゆる問題が、そ松戸国際高等学校に勤務をさせていただいた。

の国や地域だけの問題ではなく、世界中に影響

松戸国際高等学校は文部科学省及び日本ユネスがあるグローバルイシューであるという認識を

コ国内委員会が持続可能な開発のための教育持つ必要がある。

(ESD:Education for Sustainable Development)のその中で、「生きる力」を育成する教育は、自推進拠点と位置づけているユネスコスクールで

国の経済発展や国民の利益だけを求める国民教あり、１学年が普通科６クラスと国際教養科３

育ではなく、国際益を重視した問題解決能力、クラスからなる単位制の国際高校である。

グローバルな視点の問題解決能力を育むことがESPERANZA（希望）を校訓とし、国際理解教育求められている。グローバル人材を育成するたや国際交流、特長ある授業でグローバルな視点

めには、多様性を尊重し、「グローバル・コンピの問題解決能力を育み、世界で活躍できるグロテンシー」、「21世紀型スキル」などで「グローーバル人材を育成している。

バル・シチズンシップ」の概念を身に付けることが必要である。

－ 27 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

４ＳＤＧｓ（Sustainable Development Goals）

る。しかし、その反面、二酸化炭素の排出量はの活用について1990年以降50％以上増加し、ナショナルジオグ

学習指導要領解説、総合的な学習の時間編にラフィック日本版（2018年６月号）によると年は探究的な学習の過程が示されている。

間800万トンのプラスチックゴミが海に流れ出①課題の設定 ②情報の収集 ③整理・分析ている。これらが今、優先的に取り組まなくて④まとめ・表現はならない課題であり、SDGs でも、７エネル

上記の①～④を繰り返していくことが探究的なギーをみんなにそしてクリーンに、11住み続け学習の過程とされている。この過程の中に、られるまちづくりを、14海の豊かさを守ろう、

SDGs（持続可能な開発目標）を取り入れていくこ

で目標とされている。SDGs は探究活動の課題とで、とても有意義な探究活動になると考える。

を設定する時に、地球上で今、何が課題となっSDGs は2000年～2015年のミレニアム開発目ているのか検討する際の指標になるだけではな

標（MDGs）の成果をさらに一歩進め、あらゆ

く、情報の収集や整理・分析にも活用ができる。

る形態の貧困に終止符を打つことをねらいとし

海洋プラスチックの問題を持続可能に解決するている。2015年９月の国連サミットで採択されためには、４質の高い教育をみんなに、12つくた17個の「持続可能な開発目標（SDGs）」で、る責任、つかう責任、15陸の豊かさも守ろう、

2016年１月１日から正式に発効された。2030年など複数の目標を解決していかなくてはならな

までの15年間で、すべての人に普遍的に適用さいことに気が付くことができる。

れるこれらの新たな目標に基づき、各国はその力を結集し、あらゆる形態の貧困に終止符を打

５

おわりに

ち、不平等と闘い、気候変動に対処しながら、2006年に当時のアナン国連事務総長が、責任誰も置き去りにしないことを確保するための取投資原則（PRI）を提唱したことにより、機関投

り組みを進めていくとされている。SDGs の新資家が企業へ投資をする際には、その企業がたな目標の独自性は、
貧しい国も、豊かな国も、

ESG（環境 Environment・社会 Social・ガバナン

中所得国も、すべての国々に対して、豊かさをス Governance）の責任を果たしているかどうか

追求しながら、地球を守ることを呼びかけていが反映されることになった。これにより、投資る点にある。そして、
貧困に終止符を打つため、を受けるために企業では ESG を考慮する動き

経済成長を促し、教育、健康、社会的保護、雇が急速に広まり、SDGs を指標としている。飲用機会を含む幅広い社会的ニーズを充足しなが食店でのプラスチックストロー廃止や、スーパら、気候変動と環境保護に取り組む戦略も必要

ーでのレジ袋廃止はこれが理由である。現在、であることを認識している。

大学や企業では SDGs が常識となりつつあるが、2015年７月に発表された国連ミレニアム開発

小中高等学校での教育では、まだそこまでの活

目標（MDGs）報告によると、1990年代初頭以用がなされていないのが現状である。キャリア

降、５歳未満の幼児死亡率改善のペースは世界

教育の観点からも、早い段階から SDGs につい

規模で３倍に回復、2000年～2013年の間には、て学ぶことは有効であり、系統的な学びにつな

はしかの予防接種で1560万人の死亡が防がれ、げていくことができる。表面的な問題解決能力

HIV の新たな感染者数も350万人から210万人へ

ではなく、実践的な問題解決能力を育成するた

減少、マラリアも620万人以上が死亡から逃れる

めには、グローバルイシューの視点で課題を設ことができた。オゾン層破壊物質も98％が除去

定し、持続可能な解決策を得ることが必要であされ、今世紀半ばまでにオゾン層は回復する見る。SDGs が活用され、世界で活躍できる実践込みとなった。これまで世界で協力して解決し的問題解決能力を持ったグローバル人材の育成ていかなくてはならないとされていたこれらのが広がっていくように、私は今後も千葉県の理課題は概ね解決の目途が立っていることがわか

科教育に貢献していく所存である。

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)－ 28 －

これからの理科教育に向けて大切にしたいこと～自分自身を振り返って～千葉県教育庁東飾教育事務所指導室 指導主事
１

はじめに

２

あいばら

相 原

こうへい

康 平

児童生徒の実態

この４月から教育事務所勤務となり、小中学

それでは、今の子供たちは、理科の学習に対校の訪問を通して、授業を拝見させていただく

してどのような状況であるのか。私の時代のよことになり、「これからの理科の授業はどのよううにワクワクしながら理科を学習しようとするなところに重点を置いていくべきか」と日々考

子供たちは、本当に少なくなってしまったのかえるようになった。そんな中で、このような機考えていきたい。

会をいただいたので、今までの私自身の経験と平成30年度全国学力・学習状況調査結果概要

現在感じていることを併せて考えてみたいと思によると、主体的・対話的で深い学びの視点かう。

らの授業改善に関する取り組み状況として、

まず、理科の授業について私が中学生の頃の①「授業では、課題の解決に向けて、自分で考記憶をたどってみると、先生から本時の課題をえ、自分から（進んで）取り組むことができ提示され、みんなで考えていくことが多かった。

ていると思いますか」との質問に肯定的に回実験では、役割分担を自分たちで行って出た結

答した児童生徒の割合は７割を超えている。

果をもとに、班で会話が自然に生まれて、まと②「学級の友達との間で話し合う活動を通じて、めに至っていたように思う。学校で見たことも自分の考えを深めたり広げたりすることがでない実験・観察にドキドキし、取り組んでいた

きていると思いますか」との質問に、肯定的と思う。

に回答した児童生徒の割合は、平成29年度と比べて増加しており、平成30年度は７割を超月日が経ち、理科教師となった今、感じることは、今はインターネットで検索すれば様々なえている。

情報や知識はいとも簡単に手に入れることがで理科に関する状況・理科に関する興味・関心、きるようになったことだ。教える側にとっては授業の理解度等についての一連の質問に、肯定

とても便利になった。実験動画もたくさんネッ

的に回答した児童生徒の割合は、平成24年度、

ト上にあり、教科書の実験・観察はほとんど網

平成27年度に比べて、若干の増加、または、ほ羅されているようである。生徒もパソコンやス

ぼ横ばいの傾向が見られ、マートフォンが広く普及して、知りたいことを①「理科の勉強は大切だと思いますか」・「理科オンタイムで得ることができ、ワクワク感、ドの授業の内容はよくわかりますか」との質問

キドキ感をもって主体的に理科の時間を待ってに、肯定的に回答した児童の割合は８割、生いるような生徒は少なくなっていると感じてし徒の割合は７割を超えた。

まう。訪問をさせていただいた学校で雑談をし②「理科の授業で学習したことは、将来、社会た際、何名かの先生からもお聞きしたことがあに出た時に役立つと思いますか」との質問でるので、私だけが感じているわけではないよう

は、肯定的に回答した児童の割合は７割を超に思う。

え、生徒の割合は平成24年度以降、増加の傾向が見られるものの、６割を下回っている。

－ 29 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

このような調査結果を見ると、今も昔も子供

例えば、中学１年の第１分野（溶解度）のとこたちの様子に大きな差は見られず私の勘違いで

ろでは、「試験管の中に雪を降らせよう」というあったようだ。では、何が移り変わってきたのテーマで硝酸アンモニウムの飽和水溶液を用いだろう。そう考えていくと、やはり、子供たちて教科書の内容を発展させた楽しみながら主体を教える私が何かを置いてきてしまったように的に試行できる実験を仕組んでみたこともある。

感じる。そこで、自分を振り返ってみると、そ班・クラスのみんな笑顔でわいわいと取り組ん

れは、「授業改善・工夫への欲求や情熱」ではなでいる姿は最高の喜びである。

いかという考えに思い至った。指導書に従って（３）授業の振り返りの充実

いれば、一定の授業ができ、それに何の疑問も

理科の授業の大切なポイントの一つとして、抱かない自分がいたのではないか。
「目の前の生科学リテラシー（科学的知識を活用し、証拠に徒の実態を見過ごし、学ばせるための工夫や手基づく結論を導き出して説明したり、意思決定立てを自分で考えることをしなくなってしまっしたり、科学に関する諸問題に関与する姿）をたのではなかっただろうか。
」と自責の念がふっ養うことがある。大人になって、社会に出回るとわいてきた。そう思うようになって、これか情報に対して懐疑心を持つ態度であり、科学ニらの小中学校の理科の授業において次のようなュースで、難しい専門用語が出ると何となく信ことを大事に心がけていく必要があると考えるじてしまうのではなく、「本当にそうか？」と疑ようになった。

うことから始め、科学的視点でどう説明できるのかを問う姿勢を持たせたい。課題との出会い

３

これからの授業づくりで大切にしたいこと（１）課題の設定

から、自分事として科学的視点（再現性、実証性、客観性）から思考し、自己の納得解を設定

理科の典型的な授業スタイルとしては、やはし、合意形成をはかるため周囲に伝える態度をり「課題解決学習」である。課題解決する喜び

育むためには、今日の授業の学びをこの後どうはクイズを解くようで、授業が終わって、一つ生かすかをきちんと生徒自身で振り返らせるたの答えが導き出された時には、また「一つ自然めの黒子としての教師の支えが重要と考える。

の法則を知ることができた。
」と中学生の私は達成感を感じていたように思う。その繰り返しに

４

おわりに

よって、学習の喜びを強めていけたと感じる。

新学習指導要領の完全実施が目前となってい学習でも、生徒指導でもどんな場面でもとてもる。学校として、計画的・組織的に準備が進め大切になるのは「問い」で、良い問いを生み出られていることと思う。現場の先生方の構成も、し続けるのが、教師の仕事ではないかと感じる。

かなり若返って、中堅の先生は、即戦力となる（２）体験活動

ことを期待され、研修の期間も短い中で、授業

新学習指導要領で、理科の学習と日常生活の以外に多くの業務を行い頑張っている。先生方関連を図り、理科を学ぶ有用性を認識させるこが情熱を傾けて授業を行うことができれば、児とが重要とされている。私は、今日の理科の学

童生徒も同じように主体的な学びへの意欲が生

習が生活のどの場面で活かされるかといった学まれると思う。周りを見渡すと、様々なタイプ

習内容と日常生活をできるだけ結びつけるようの指導が成果を上げていることがわかるだろう。

な授業を心がけてきた。パソコンやスマートフ

ぜひ多くの授業を観察し、自分だったらどうすォンで情報がオンタイムで手に入れられる社会るかを主体的に考えてみて欲しい。私は、そのとなり、実体験をする機会が減少している今のような先生方、学校を応援して、児童生徒が主

子供たちを目の当たりにする中で、特に授業に役になるような授業づくりを一緒に考えていき

観察・実験等の体験活動をたくさん取り入れるたい。

ようにしてきた。

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)－ 30 －

「根拠をもった予想を促すための指導の工夫」

千葉県教育庁北総教育事務所 指導主事
１

はじめに

まつばら

松 原

みつひさ

充 久

作りに仲間の先生方と、日付が変わるまで話し

今年度、指導室訪問、要請訪問を通して多く

合いや準備を行ったことも数多くあった。苦しの小・中学校を訪問し、先生方の授業を参観す

いこともあったが、そこで、授業の悩みが解決る機会を得た。どの学校でも先生方が、子供たしたり、効果的な指導方法や自作教具を得たこ

ちに身に付けさせたい資質・能力を育成するたとなどは、自分にとっての財産となっている。

めに、「主体的・対話的で深い学び」の実現に向

新たな勤務地でも、経験豊富で研究熱心な理

け、授業改善に日々努力されている姿を目の当科の先生方が多くいた。理科離れ、学力低下のたりにし、日本の教育水準の高さが、先生方の声が聞こえてくる中、理科教育の中で、基礎・献身的な努力に裏付けられていることを強く感

基本の確実な定着を図る為の工夫を考えていこじる。指導の際には、「主体的な学び」の実現にうと、平成23年度から「根拠をもった予想を促向けた手立ての一つとして、自ら課題を見出し、すための指導の工夫」を研究テーマに掲げ、３

根拠をもった予想を立てる為の導入の工夫を図

年間の研究を行った。

ることが重要であると伝えている。以前、県の指導主事に指導された「授業で大切なことは、

３

目的意識をもつ」と子供たちに課題を明確につかませることだ。

研究員の中で、予想を立てずに実験をしたり、いう言葉が自分自身の中に残っているからだ。

「多分」「何となく」など根拠もない予想をした

そして、理科教員の集まりで携わった研究がそり、結果だけをすぐ求めてしまう生徒が多いこの裏付けとなっている。

とが課題に上がり、それが研究のスタートになった。

２

仲間と培った研究

目的意識

私が子供たちに理科を教える上でとても助けとなったのは、同じ理科を教える理科教員の仲根拠を間の存在である。スタートは、初任の学校で先もった予想輩の先生と参加した理科研究会であった。初任問題把握の身で、他の先生方の話についていけず、ただ

→

予想

→

観察・実験

ただ、熱く語り合う理科の先生方の温度を感じていた。今でも強く残っているのは、夏休みに＜探究的な学習の流れ＞

行われた牛の頭骨の標本づくり。牛の頭部に残

考察

←

←

←

まとめ

っている眼球を取り出し、残っている脂肪部分をできるだけはぎ取る。３か月後、重曹入りの目的意識をもち見通しをもって学習を進める

煮立てたドラム缶に頭骨を入れる。完成した標ことが、探究的な学習を進めるうえで重要であ本は、子供たちにはとてもインパクトを与えた。

「観察・実験は何のために行うのか。」「どのる。

30年ぶりに訪問した学校で、当時作られた標本

ような結果が予想されるのか。
」を考えさせるこを見つけ、感慨深いものがあった。また、資料とが目的意識をもつことにつながり、探究的に－ 31 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

学習を進めるうえで大切であると考え、予想（仮記述から、「予想に根拠があるか」「考察が論理説）の場面に着目した。漠然とした根拠のない的か」「予想をフィードバックしているか」の３予想が、既習の内容や生活経験を基にしながら、点を分析した。

根拠のある予想

（実践前）

（実践後）

に深まっていく。
そのことで、実験・観察においては、「何が分かればよいのか。」
が明確となり、「今までの学習とのつながり」
が振り返られる
ようになる。これが目的意識を（絵：柏市立旭東小学校
森下康彦 教頭）

もった学習につながると考え、主題を『根拠をもった予想を促すための指導の工夫』と設定し、結果を受けて、考「予想をたてる活動に重点を置き、授業の流れ

察を論理的に書くこや方法を工夫すれば、根拠のある予想を促すことができ、見通しをとができるだろう」と仮説を立てた。

もった実験を行う姿が確認できた。生徒

４

根拠を持った予想を促すための指導の工夫の自己評価で「予想根拠のある予想を促すために、３つのことをの理由を書けた」「見

基本とした。

通しをもって実験に取り組めた」「結果を受けて①予想を立て、理由を考えることを授業の基本考察ができた」と考えているかを分析した結果、としていくためにも、学習課題の書き方を全てにおいて、肯定的に感じている割合が９割

Let's 形（～してみよう。～しよう。）ではな近くなり、『予想に重点的を置いた活動』を実践

く、why 形（～なのはなぜだろうか。なぜ～することで、目的意識、見通しをもった実験・するのだろうか。）How 形（どのように～な観察を行う生徒が増えた。

るか。～には、どうしたらよいだろうか。
）とする。

この実践を通して、確かな手ごたえを感じたとともに、仲間と協力して研究に携われてこられたことが、何よりの力となった。

②根拠のある予想を立てられるようにするために、予想を立てる前に、『予想の根拠となる現５

象を生徒に提示』したり、『既習の内容や生活終わりに根拠をもった予想を促す指導は、簡単なことではない。そこに至るまでのいろいろな情報収

経験を振り返る』学習を取り入れる。

集（子供の実態把握等）や教師の仕掛け（演示③考察を書く際に、考察の書き方を段階的に提実験、発問の工夫等）、継続指導が必要となって示することで、予想をフィードバックさせるくる。しかし、この指導は、風評に惑わされな活動を意図的に取り入れる。

い、持続可能な社会の実現に向け、科学的な視点をもって考える子供たちの育成につながって

この①～③を実践し、生徒のワークシートの科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

いくと確信する。

－ 32 －

学習意欲を高める課題設定についての一考察

千葉県教育庁北総教育事務所海匝分室 指導主事
１

はじめに

ほ ん だ

本 田

た く じ

拓 二

度であることから、千葉県の教員の授業改善に

平成30年実施のＯＥＣＤ生徒の学習到達度調

向けた取組が反映されつつあると感じる。

査（ＰＩＳＡ）では、読解力が前回調査から大幅に後退した一方、科学的リテラシーは引き続き

３

世界のトップレベルを維持しているという結果であった。

「主体的・対話的で深い学び」の実現
新学習指導要領の中に、資質・能力を育成す

る学びの過程についての考え方として、理科でまた、科学的リテラシーが中心分野であったは、「課題の把握（発見）、課題の探究（追究）、

平成27年の調査では、生徒質問調査において、課題の解決という探究の過程を通じた学習活動「科学の楽しさ」、「理科学習に対する道具的なを行い、それぞれの過程において、資質・能力

動機付け」、「理科学習者としての自己効力感」、が育成されるよう指導の改善を図ることが必「科学に関連する活動」の４つの観点の指標値『対話要」とある。加えて、「『主体的な学び』、について、４観点ともＯＥＣＤ平均を下回ってい的な学び』、『深い学び』の三つの視点から学習るものの、「理科学習に対する道具的な動機付過程を更に質的に改善していくことも必要であけ」指標における肯定的な回答をする生徒の割る」と示されている。

合が平成18年の調査時と比べて増加していた。

探究活動では「気付き」を基に形成された自「理科学習に対する道具的な動機付け」とは、然現象に対する疑問から、課題を設定すること

生徒が自分の将来に理科の学習が役立つと感じに留意したい。
「主体的な学び」を実現していくていることを示すものであり、ＯＥＣＤ平均と近ためにも自然現象に対する「気付き」を丁寧にいレベルに達していた。

引き出し、児童生徒の興味・関心を高めることは必要不可欠である。

２

全国学力・学習状況調査から児童生徒が、自分の日常生活の中や身近な自千葉県総合教育センターが平成30年11月に発

然の事物・現象に興味・関心をもって関わるこ

行した「平成30年度全国学力・学習状況調査とや、「気付き」から自ら問題を見いだし、課題

分析結果報告書」の質問紙調査の結果の詳細にとして設定するまでに至ることができれば、そ

よると、小中学校ともに「児童生徒の好奇心やの学習課題が児童生徒の「もの」となり、主体

意欲が喚起されるように工夫した指導を行っ

的な探究活動へとつながるはずである。

た」と回答した割合は全国平均を上回っている。

しかし、子供たちは、自然や日常生活の中かまた、「実生活における事象との関連を図った授ら「疑問」を見いだすことは不得手であると言業を行った」と回答した割合は、小中学校ともえる。これは、情報化社会の発達や科学技術のに全国と同程度であることから、多くの教員が発達により、インターネットやテレビ等からあ工夫を重ねながら、日々の授業実践に取り組ん

ふれるほどの情報を簡単に入手できる時代の中でいることが推察できる。

で、身近にある道具はますますブラックボック

児童生徒質問紙調査では、「理科の勉強が好ス化が進み、どういう仕組みでどう動いているき」と回答した児童の割合は、全国とほぼ同程のかなどと疑問に思う余地がないほど、生活の－ 33 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

中にテクノロジーが蔓延しているのも原因の一、ど多い町、畑や田が多い町、坂の多い町など）つであろう。

んなことに興味があるのかなどを、しっかりと加えて、中学校ではこの「疑問」がさらに抱把握する必要があり、実態調査（予備調査）のきづらい。考えられる一つの理由としては、小項目については、吟味して行っていきたいとこ

学校の理科で扱う内容よりも中学校のそれの方ろである。

が、日常生活とはかけ離れたものが多いため、より身近に感じにくいことが考えられる。

さらに、教員は演技も必要である。
「教員は役者だ。」この言葉は、私がかつてお世話になった

かつて学習課題をいきなり教員が提示してし校長から何度も言われた言葉である。児童生徒

まうという場面を目にすることがあった。
「今日の心に「くすぐり」を与えるために、時としては皆さんにこれをやってもらいます。
」と学習課

有効な「演技」が必要であるという。

題を提示し、子供たちは、板書された学習課題

演示実験や観察結果を予想させる場面、事をノートやプリントに記入するという場面であ物・現象を提示する場面等において、教員自身る。

が目を輝かせて驚いたり、なぜだろうと困惑し観察や実験、考察の場面等での話合いに時間たり、あるいは児童生徒の予想や考えと真逆のを確保したいという理由もあるのだろうが、学意見を主張したりする姿を見せることは、児童

習課題が一人歩きをしてしまい、児童生徒自身

生徒の興味・関心を沸き立たせ、モチベーショのものになっておらず、そこには受容的な授業

ンを引き上げる効果があると考える。これまでが進んでしまうばかりである。もちろん、学習多くの教員が多くの授業で行ってきた手法だろ

内容によっては教員が提示した学習課題から、

うが、改めてその大事さに触れたい。

児童生徒の思考を促し、興味・関心を引き出しながら授業を進めていく方法もあり、素晴らし

５い授業展開も数多くある。

最後に最近「主体的・対話的で深い学び」の実現に大切なことは、教員自身が毎時間とはいかな

向けた授業実践を目にすることが多くなってき

いまでも、児童生徒に「気付き」や「疑問」をた。仮説を立てる場面や予想する場面、実験の抱かせる工夫や「知りたい」と思わせる導入の方法、実験過程、実験結果の確認、結果を受け工夫を追究する姿勢をもち続けることである。

ての考察やまとめなど、多くの場面でペアやグループ等、形態を工夫して取り組んでいる。

４

心に「くすぐり」を与える

授業者の中には、「対話が深まらない」「話合

われわれ教員は児童生徒の「主体的・対話的いが成立しない」「発言力のある児童生徒の意見で深い学び」につなげるために、どうしたら児に引っ張られてしまう」など、課題を感じてい童生徒に「おやっ？」「えーっ！」「どうして！」る人も少なくない。

「知りたい！」という「くすぐり」を与え、「疑

これらは、やはり児童生徒個々の学習課題に問」として発出させるかについて日々奮闘して対するモチベーションの有無が深く関わっていいる。

るように思う。学習課題が自分たちのものとな

課題設定の場面の善し悪しが、１時間の展開、っており、児童生徒自らが「知りたい」、「追究

もしくは１単元の児童生徒のモチベーションをしたい」と感じることこそが、個々の考えを明どのくらい高め、持続させることができるかが確に持ち、より活発で深い対話の活動につなが勝負どころとなってくる。

っていくものと思う。

児童生徒の心を「くすぐる」には、児童生徒

私自身、児童生徒が「理科が楽しい」、「理科に予備知識がどのくらいあるのか。これまで、は社会に役立つ」と感じてもらえるよう、目にどんなことを経験してきたのか。学区はどんなした優れた教育技術をできるだけ多くの教員に特性か（自然豊かな町、港町、住宅街、工場が紹介していきたいと考える。

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)－ 34 －

令和元年度千葉県教育研究会技術・家庭科教育部会研究大会授業公開の取組「生活や技術を工夫し創造する
思考力・判断力・表現力を育成する学習指導の在り方」～主体的・対話的で深い学びを通して～
の は ら

野 原

市川市立福栄中学校 教諭
１

主題設定の理由

むねたか

宗 高来の発展に極めて重要である。中央教育審議会

市川市では以下の視点を重視した授業改善に

では、2030年の社会とその先の子供たちの豊かついて、３つの目標が掲げられている。

な未来を築くためには、膨大な情報から何が重①生徒自身が見通しをもって自らの学習を振り

要かを主体的に判断し、自らその解決を目指し、返り次につなげる「主体的な学び」の実現

他者と協働しながら新たな価値を生み出してい②他者との関わりの中で、自らの考えを広げ深くことが、現在の中等教育が果たすべき役割でめる「対話的な学び」の実現あると述べており、2021年度から実施される新③学習の過程の中で、問題発見・解決を念頭に置いた「深い学び」の実現

学習指導要領において、その具体策が明示されている。

これらをふまえ、生徒が主体的に問題解決を

新学習指導要領の基本方針では「主体的・対図り、仲間の力を借りながら、あるいは互いに話的で深い学び」ができるように、授業の改善・協働しながら、思考力・判断力・表現力を高め、工夫を行っていくことが重要視されており、授深い学びを経験していくことが、今後、技術革業改善を進める際の留意点がいくつか挙げられ新の進んだ社会で生き抜く力を身に付けていくている。

ための大切な一歩と考える。

これらの留意点にも挙げられているとおり、

技術・家庭科は教科の特性上、作品製作や生従来と全く新しい授業方法を展開するのではな

物育成、調理・被服実習や保育実習等、授業がく、以前から小学校や中学校で行われてきた、問題解決型の学習にしやすく、個人で思考・判

生徒自身が実感を持ちながら、目標に取り組む

断し、学んだことや自分のアイディアを表現し活動をより効果的に実施していくことが必要でていく機会も多い。そこで、主体的で協働的なある。

授業展開を実施し、生徒の思考力・判断力・表

市川市の中学校技術科教育では、課題の達成

現力を育むことを目的として研究を進めたいとやより良い手法、より良い製作品を目指して頑考えた。

張り抜く生徒を育てることに視点をあて、継続

２

的に本研究に取り組んできた。本研究を一つの研究仮説
基礎的な技術・知識を指導するための “試行きっかけとし、新学習指導要領の内容を日々の題材”を授業に導入すれば、主体的・対話的で授業へどのように活用していくかを検討し、今深い学びのある学習活動が活発になり、生徒自後の新たな方向性を提案したいと考える。

身が自ら工夫し、創造する力を向上させること

４

技術科教育における基礎的・基本的な知識・ができるであろう。
３

実態調査

技能は、生徒の学びの土台としての役割を担っはじめに現代社会では、コンピュータシステムやＡＩている。その土台の上に主体的・対話的な活動が高い性能を持つようになり、生活の様々な場を取り入れることで、より深い学びへ結びつく

面での利便性が著しく向上している。そのようという視点でまず、各学校で現在行っている実な社会の中で、現在の教育や研究は、日本の将践について調査を実施した。

－ 35 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

各校の展開例調査の中で注目した点を以下に③ ダイコン袋栽培

挙げる。

収穫量や手入れの仕方等の結果を見せ合いな・お互いの作

がら話し合い、発表をし、作物をより良く育て品、作業内る方法を考える。冬から春にかけて、ジャガイ

容を見あっモ栽培を実施し、話し合い活動やダイコン栽培たり、意見の記録をもとに、各自の栽培へ生かす。

を出し合っ＜千葉県研究大会での授業公開について＞
栽培において「小松菜の栽培」を通して、
“小

たりする活

松菜栽培の最適な生育環境はどのようなものだ

動・作業内容についての良し悪しや成功談、失敗

ろう”という内容で授業を行った。１度目の栽培を終えて、潅水状況や日当たりなど、生育環談を比べて、改善点を考える活動
・練習で基本的な技術や注意点を学ばせ、本番

境によって収穫量はどのように変化するのだろうかということを、グループワークを通して比へその経験を活かす活動
・製品の仕組みに気付かせ、体験をもとに理解較、検討を行い、最適な生育環境を導き出した。
最適な生育環境をまとめ、２度目の栽培を行させる活動
これらの活動は、学習した知識を活かし、ようときに活かされると、質の良い小松菜が多くり良い方法を自ら工夫して見つけ、問題を達成

収穫できることにつながればと考えられる。

しようとする生徒の主体的な姿勢を育てること

６

成果と課題

に密接に関わっており、技術科の授業を実施す

これまで定例研技術科部会で行ってきた研究る上で大変、効果的であると考えられる。そこの成果も参考にしながら、技術科のそれぞれので、どの実践例でも共通していた、“本番をうま領域ごとに授業実践例を挙げ、その効果や生徒く行わせるための練習の教材”や“１回目の経の学ぼうとする意欲がどのように向上できるか験を２回目に活かす”といった“試行題材”にを調査し、利点がある授業方法を再検討するこ

着目し、次の研究仮説を導いた。

とができた。また、本研究のテーマは、以前、

５“作業先行学習”と呼ばれることもあり、内容

実践内容
実態調査の中から、いくつかの学校の展開例も類似している。市内技術科の教員は年齢層がに着目し、各校の試行題材となる事例をもとに、幅広く、技術科の授業時数がまだ多く確保され主体的・対話的な活動を取り入れ、深い学びへていた時には、数多くの題材へ取り組み、よりつながったかどうか、
また、その活動によって、深い学びへつなげられるという意見もあった。

生徒自身が感じた利点や教師が教えやすくなっ

現在では限られた授業数の中で、言語活動、作

た、あるいは、質が向上した等の利点を検証す

業実験、問題解決的な学習などの質を向上させべく、平成30年度に各学校の授業内で実践した。

ることが求められている。学習を見通し振り返① 木片での強度実験る場面、グループなどで対話する場面、生徒自

木片の繊維の方向による強度を班で協力して身が考える場面、教師が教える場面を、生徒が計測する。本棚製作時に木取りや組立て、くり楽しみにしている技術科の授業にうまく盛り込

抜き加工へ生かす。

み、日々、成果が得られる授業を展開していき② 差し芽体験たい。そして、主体的に判断し、自らその解決

セントポーリアまたは、シャコバサボテンのを目指し、他者と協働しながら価値を見いだす

挿し芽を体験し、成長の様子について意見交換力を育て、社会で役立つ実行力へとつなげていする。品質を保つための栽培技術を身近に体験きたい。

することで、１年中食卓に上がる作物についてより関心が高まる。

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)－ 36 －

令和元年度千葉県教育研究会技術・家庭科教育部会研究大会授業公開の取組「生活や技術を工夫し創造する
思考力・判断力・表現力を育成する学習指導の在り方」～主体的・対話的で深い学びを通して～
ぼ く ら

卜 藏

市川市立福栄中学校 教諭
１

か お り

佳 織

（ア）幼児の生活と家族に関する学習につ

研究主題についていての調査

市川市では以下の視点を重視した授業改善に（イ）幼児との触れ合い体験実施状況の調ついて、３つの目標が掲げられている。

査①生徒自身が見通しをもって自らの学習を振り（ウ）幼児との触れ合い体験に関する学習

返り次につなげる「主体的な学び」の実現の内容についての研修②他者との関わりの中で、自らの考えを広げ深イ

める「対話的な学び」の実現

関係機関との連携（ア）市川市子育て支援課との研修③学習の過程の中で、問題発見・解決を念頭に（イ）地域の幼稚園・保育園との触れ合い置いた「深い学び」の実現
これらをふまえ、生徒が主体的に問題解決を体験前、体験後の連携図り、仲間の力を借りながら、あるいは互いに（ウ）主体的・対話的な活動を取り入れた

協働しながら、思考力・判断力・表現力を高め、

授業実践

深い学びを経験していくことが、今後、技術革新の進んだ社会で生き抜く力を身につけていく（２）授業実践例

ための大切な一歩になると考えた。

ア

技術・家庭科は教科の特性上、作品製作や生思考力を高めるための、ロールプレイ
ングとチャイルドビジョン（幼児視野体

物育成、調理実習や被服実習、触れ合い交流等、

験メガネ）を取り入れた授業

問題解決型の学習がしやすく、個人で思考・判イ

断し、学んだことや自分のアイディアを表現す

表現力・判断力を高めるための、絵本の読み聞かせを取り入れた授業る機会も多い。そこで、主体的で協働的な授業

ウ

展開を行い、生徒の思考力・判断力・表現力を

判断力を高めるための、幼児との触れ合い体験を取り入れた授業

育むことを目的として研究を進めたいと考えた。
２

研究仮説
幼児の生活と家族に関する学習において、思考力・判断力・表現力を高めるための主体的・対話的な活動を積極的に取り入れれば、将来にわたり、幼児や家族のより良い生活を創造する

４

力を身に付けることができるだろう。

（１）題材名 幼児の生活と家族Ａ（３）

実践内容「幼児はどのように見えているのだろう」

３

研究内容

（１）研究計画
ア（２）題材の展開
本題材では、疑似体験を通して「幼児に関心

中学校間での指導内容の情報共有化－ 37 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

をもち、幼児の特性を理解しようとしている」

する周囲の配慮の必要性にもつなげることがで（関心・意欲・態度）、「幼児と関わるときに配きた。触れ合い体験後にチャイルドビジョンを慮することや課題について考えをまとめること使った学校では、体験で触れ合った幼児の姿をができる」（工夫・創造）を目標に展開を行った。

思い出しながら「前から話しかける意味が、こチャイルドビジョン（幼児視野体験メガネ）の体験で実感できた」と過去の体験とつなげるを使って、次の６つの体験をした。

発言もみられた。

ア

膝立ちで視野の確認(人)触れ合い体験を想定し、絵本の読み聞かせをイ

膝立ちで視野の確認(景色)取り入れた授業では、図書館司書の協力で市内

ウ

絵本を読む

のネットワークを活用し、より専門的な知識を

エ

食事をする

身に付けたり、生徒が互いに教え合いながら、オ

着替えをする

幼児を引き付ける読み聞かせの方法を仲間ととカ

おもちゃで遊ぶもに考え、よりよい方法を工夫することができ体験してや気付いた

た。また、幼児の発達や興味・関心に適した絵ことを班で意見交換し本の選択をすることで、他者への思いやりの心ながら幼児の気持ちをを育て、よりよい関わり方を考えようとする力

言葉で表現し、発表をを育むことができた。

行った。最後に体験し触れ合い体験の授業では、学んだことを活かたことをもとに、幼児して、実際の体験につなげることができた。幼との関わり方で配慮す

児の特性や幼児の気持ちを考えた関わり方や、ることや課題を考え、様々な状況に応じて考え、判断しながら関わり

今後の学習と関連させ方を工夫する姿が見られた。

ながらまとめた。

生徒が主体になり、対話的な活動をすること
で、幼児の発達についての知識や、幼児と触れ（３）生徒の感想

合う時の知識・技術をより深く身に付けること・幼児は、想像以上に低い位置で生活していができた。また、触れ合い体験を行うことによることがわかった。触れ合い体験では、しり、幼児を身近な存在として捉え、命の尊さやゃがんで目線を合わせるようにしたい。

親の愛情を感じ、今まで自分が育ててもらった

・自分達より見えていないものが多いことにことに感謝する機会を得ることにもつながった。

驚いた。幼児の動きがゆっくりなのは視野

このように、主体的・対話的な学習活動を効の狭さも関係しているのではないかと思っ果的に多く取り入れたことで、生徒の思考力・た。幼児のペースに合わせて関わりたい。

判断力・表現力を高めることができた。また、・人が大きく見えた。横から声をかけられてこれから自分が関わる人々との関わり方についも姿が見えなかった。幼児が怖がらないよて考える等、学んだことを実生活の中に活かす

うに正面から優しく声をかけたいと思った。 ことにつなげることもできた。
５

成果と課題

（２）課題

（１）成果

思考力・判断力・表現力を高めるための授業

ロールプレイングやチャイルドビジョンを取を通して、新学習指導要領にある「科学的な理り入れた授業では、幼児の視野の狭さを実感す

解を深める」ための工夫について、考えていく。

ることで、幼児に声をかけるときの位置や幼児の身体的特徴を考えた関わり方を具体的に考えることができるようになった。また、安全に関

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)－ 38 －

イメージ図を用いた対話的な学習を通して思考力、判断力、表現力を高める授業－電磁石の性質の学習を通して－
習志野市立秋津小学校 教諭
１

よ し だ

吉 田

やすのり

泰 則

図の説明として言葉や文章を研究主題について
これまで、学校教育において、他者と協働し書いた。これらをもとに、対て課題を解決していくことが求められてきた。

話を行った。

他者とのかかわりや協働的な学習に対話は必要（２）イメージ図を用いた対不可欠である。そこで本研究では、対話を通し話と教授行動た思考力、判断力、表現力を育成することを主教師と児童の対話を、イメー

題とし、そのツールとして「イメージ図」を取ジ図を用いて行った。学級全り入れる。イメージ図とは子供が自然事象をイメージし、これまでの既有の体験をもとにして、体で対話を通して、児童が自 図２ 児童のイメージ図
らのイメージをより妥当なものへと変容させる場

言葉や絵を用いて表した図のことである。

では、教師は、個々の対話を全体に広め、比較分類

しかし、子供同士のイメージ図を用いた対話する点を明確にしていた。そのための手立てとしだけでは、思考力、判断力、表現力を適切に育て、教授行動をとっていることが明らかになった。

成することは難しい。教師が授業の目標を達成

また、児童が理科の見方・考え方を働かせてできる対話になっているかを見取り、調整を行予想を考え、実験方法の構想へつなげる場では、

うための教師の教授行動が必要である。そこで、

教師は、電流・導線・磁石の力の量や大きさにイメージ図を用いた教師と子供の対話における着目させていた。児童が量的・関係的な見方・考教授行動を図１の「Palincsar、S.（2003）の『対え方や条件制御の考え方を働かせられるように、話的な授業における教授行動』」１）を用いて分教師が教授行動を用いていることが分かった。

析・考察し、学習方法の開発を行った。

（３）思考力、判断力、表現力の育成結果と考察①目立たせる②もどす③復唱する④表現させる⑤つけ加える⑥まとめる①子供による思考の表現において、特に大事と思われるところに子供の注意をむけたり、強調したりする。
②子供に考えたり、説明したりさせたいところに、もどしていく。
③子供が表現しようとしていることを解釈して言い換えたり、もう一度子供の表現を繰り返したりする。
④子供に考えを声に出させて言わせたり、考えをうまくまとめられないところを言わせたりする。
⑤教師がテキストにはない考えを述べたり、適切と思われる情報をつけ加えたりする。
⑥子供の思考の表現を要約する。

条件の整った実験方法を構想できたかを検証するためにノートを分析した結果、思考力、判断力、表現力の向上がみられた。また、教師と児童の対話においてはイメージ図を用いること
や Palincsar、S.（2003）の『対話的な授業における教授行動』が有効であったと考えられる。
３

研究のまとめ本実践では、思考力、判断力、表現力の育成にイメージ図を用いた教師と児童の対話が、効図１ 「対話的な授業における教授行動」 Palincsar、S.（2003）

果があることが分かった。しかし、この対話を

２

児童同士で行い、理科の見方・考え方を働かせ授業の実際（１）児童の用いたイメージ図て、思考力を育成できる実践を研究する必要が児童は、単元を通して、予想や考察の場でイメージ図を描いた。
（図２）イメージ図には、見えない電流や磁石の力等が描かれている。また、あると考える。
１）森本信也（2017）編著『理科授業をデザインする理論とその展開』p.205東洋館出版－ 39 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

実験活動に見通しをもたせる理科指導－データの取り方を決定する場面の工夫を通して－
香取市立小見川西小学校 教諭
１

主題設定の理由

か と り

香 取

こうすけ

宏 祐

くできるように、予想をグラフに表させること見通しをもって観察・実験を行うことは問題である。

解決に必要不可欠な過程である。見通しをもっ３て実験を行うためには、実験の計画を自ら立案（１）授業前後での質問紙調査の比較

授業の分析と考察することが重要である。しかし、限られた時間「実験の結果から分かったことを自信をもっの中で、安全性を確保したうえで、決められたて発表できるか」「理科の授業で、観察や実験の学習内容を理解することができる実験の方法の進め方や考え方が間違っていないかを振り返っ

全てを児童が決定することは難しい。そこで実て考えていますか」の問いで肯定的な回答をし験のおおまかな方向性を決めた上で、児童が実た児童が増えた。児童が「このデータで仮説が験計画の一部を決定する場面を設定し、児童が正しいと言えるか」を検討することで、実験に見通しをもって実験に取り組める授業を行う必対しての責任感が増したためだと考えられる。

要があると考えた。本研究では、実験計画の段（２）授業前後での調査問題の比較階において、データの取り方に着目した。

「仮説を設定する力」に関する調査問題と「条２件を制御する力」に関する調査問題の両方で正

授業の実際（１）データの取り方を決定する場面

答率が上がった。これはデータの取り方を考え

データの取り方を決定する場面とは、変化する中で、仮説と結果の一致について考えながらる自然の事象を原因と結果の関係で捉え、測定実験に臨むことができたためだと考えられる。

範囲や測定回数を決定する場面であるとした。

（３）授業後の感想の分析
実験結果に対して自信をもてたことや実験を本研究では小学校５年生「電流のつくる磁力」と「振り子の運動」で授業を行った。

自分たちでできたという記述が多く見られた。

（２）データの取り方を決定する場面の工夫

見通しをもった実験を繰り返すことにより、こ児童がデータの取り方を決定できるように、のような記述が多くなったと考えられる。授業

３つの工夫を講じた。１つ目は、これから行う

後に児童が書いた感想では、「予想」や「結果」

実験では、何を変化させて何を測定するのか、という語句が多く出現し、授業を重ねるにつれ、

またその関係を調べるために変えない条件は何

その数も多くなった。児童が予想や結果を意識なのかを明確にできるように「変える条件」「測して実験活動に取り組んだことが伺える。

定すること」及び「変えない条件」を検討させ

４

研究のまとめること。２つ目は、「測定範囲を広くとった方

データの取り方を決定する場面を工夫するこが、変える条件と測定することの関係が明確にとにより、児童が見通しをもって実験に取り組なる」という考え方を学習する場面を単元の中めることが示唆された。今後はより多くの児童に設定し、実験計画を立てる際に児童が測定範にとってこの方法がよい方法なのかを検証する

囲を決定する際の手がかりとなるようにすることともに、よりよい指導方法を考えていきたい。

と。３つ目は、児童の考えた「実験計画と結果の関係」を視覚化し、自分の考えを分かりやす

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)－ 40 －

学びに向かう力を涵養する理科学習－見通しと振り返りを促す OPPA を通して－
いすみ市立東小学校 教諭
１

主題設定の理由

ふじひら

藤 平

け ん た

健 太

俯瞰した。教師は、コメントを書いてフィード

本研究では、「学びに向かう力」の涵養に、バックを行った（Ｂ－１～９）。学習後、児童はOPPA（One Page Portfolio Assessment：一枚ポ

学習前に行った単元の「本質的な問い」に再度ートフォリオ評価法）を活用した指導と評価が答えた（Ａ－２）。また、これまでのシートを踏効果的であると考えた。OPPA は、児童が「OPP

まえ学習全体を振り返り、自己評価を記述したシート」と呼ばれる一枚の用紙の中に授業前・（Ｃ）。教師は、児童の学習評価、教師の授業評

中・後の学習履歴を記録し、その全体を学習者

価としての総括的評価を行った。最後に、学習自身に自己評価させる方法である。教師は、児全体をどう捉えたかタイトルを考えた（Ｄ）。

童が書いた学習履歴に対しコメントを書き、学習の質を高めるとともに、授業の評価と改善を行う。OPPA による単元及び授業の見通しと振り返りが児童の「学びに向かう力」を涵養すると考え、本主題を設定した。
２

小学校理科における学びに向かう力
新学習指導要領解説理科編による、「学びに向かう力、人間性等」の記載を基に、本研究では、理科における学びに向かう力としての「主体的に問題解決しようとする態度」を以下のように８つに分け、授業実践を通した児童の変容を分析し、OPPA の効果を検証した。
⑴意欲的に自然事象に関わる⑵自然事象から問題を見いだす⑶自分の能力への自信、学んだ手応え（自己効力感）⑷学ぶことの価値や重要性を認識する（学びの意味付け）⑸身に付けた資質・能力を自覚する（自己成長感）⑹粘り強く問題解決する⑺他者と関わりながら問題解決する

図１⑻学習内容を自然事象や日常生活に当てはめる

３

単元の実際

４

研究のまとめ

５年理科「振り子の運動」において検証授業

OPPA の活用により、「主体的に問題解決しよを実施し、OPP シートを作成した（図１）。学

うとする態度」において、⑶児童の自己効力感、習前に単元の「本質的な問い」に児童が答え⑷学びの意味付け、⑸自己成長感が特に高まっ(Ａ－１）
、教師は既習の知識や考えを把握した。

た。単元前後をつなぐ学習過程の学習履歴、教児童は毎時間「今日学習した中で一番大切なこ師によるフィードバックが一覧できるため、学と」を記録し、学習履歴を残して自己の学びを習の手応えや自信につながったと考える。

－ 41 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

理科を学ぶことの有用性を高める授業づくり－日常生活と関連させた問題解決学習を通して－

市原市立内田小学校 教諭
１

目 的
TIMSS2015などの国際比較調査において、日本の子供たちの理科を学ぶことの有用性（以下
理科の有用性）に対する認識が諸外国と比べ低いことが示された。そこで、理科の有用性を高める授業づくりが求められている。平成28年中教審答申の中に理科の有用性を高めるには、観察・実験を中心とした探究の過程を通じて課題を解決したり、新たな課題を発見したりする問
題解決学習の重要性が述べられている。
そこで、本研究は、日常生活と関連させた化学実験を活用し、問題解決学習を行えば、子供たちの理科の有用性を高めることができるかを明らかにすることを目的とする。
２ 方 法
授業実践の有効性を検証するために、実験群と統制群を設定した。対象は、千葉県市原市内の小学校６年生５クラス133名である。５クラスのうち２クラス（45名）を実験群、残り３クラ
スを統制群（88名）とした。実験群は、日常生活と関連させた化学実験を活用し、問題解決学習を実施した。統制群では、日常生活と関連させた化学実験を活用せず、教科書の記述に従ったこれまで通りの授業を実施した。検証授業の実施時期は、平成30年９月～10月であった。検証授業の前後に理科の有用性を高めることができたかを検証するために質問紙調査を実施した。
統制群と実験群の調査結果を比較・分析することによって、日常生活と関連させた化学実験を活用し、問題解決学習を行う授業実践によって、子供たちの理科の有用性を高めることができたのか有効性を検証した。
３ 研究の具体的内容
理科の有用性を高めるために、「水溶液の性質」

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

さいとう

齋 東

としなお

俊 直

の学習において、まず、どのような日常生活の物を授業に取り入れていくかを検討した。販売
されているトイレ用洗剤の中には、9.5％の塩酸が含まれている物があるので、塩酸の薬品ではなく、日常生活で使われているトイレ用洗剤を活用した化学実験を行うこととした。
４ アンケート結果と考察
児童の理科の有用性を高められたかを検証するために、６項目からなる質問紙を作成した。
質問事項ＡからＦについては、「とてもそう思う」「そう思う」「あまりそう思わない」「思わない」の４件法で応答を求めた。
検証授業後のアンケート調査の検定結果（表１）から、日常生活と関連させた教材を活用し、問題解決学習を行う授業実践が児童の理科の有用性を高めたと考えることができる。
表１ 理科の有用性に関する事後アンケート調査結果の比較
肯定

否定

無回答

合計

実験群

39

5

1

45

統制群

55

33

0

88

B.理科の学習は、自分の見方や考

実験群

36

8

1

45

え方を変えてくれると思う。

統制群

61

27

0

88

C.水溶液の性質の学習は、ふだん

実験群

37

7

1

45

の生活の役に立つと思う。

統制群

62

26

0

88

D.水溶液の性質の学習は、将来、

実験群

29

15

1

45

社会に出たときに役立つと思う。

統制群

44

44

0

88

A.理科を学ぶことに興味がある。

５E.水溶液の性質の学習は、自分の見方

実験群

33

11

1

45

や考え方を変えてくれると思う。

統制群

45

43

0

88

F.水溶液の性質の学習は、日常

実験群

38

6

1

45

生活と結びついていると思う。

統制群

58

30

0

88

†.05≦ｐ<.10

＊＊

†
†
＊
＊

＊ｐ<.05 ＊＊P＜.01

研究のまとめ
本研究から、日常生活と関連させた教材を活用し、問題解決学習を行う授業実践が児童の理科の有用性を高めることに有効であった。また、日常生活と関連させた教材は、児童にとって扱いやすいか、入手しやすいか、疑問を引き出す
ことに効果的かといったことに焦点を当てて選定したが、よりよい物がないかどうかさらに検討が必要である。

－ 42 －

探究学習が理科の学習意欲に及ぼす影響に関する実践研究－中学校第１学年「物質のすがた」を事例として－
大網白里市立大網中学校 教諭
研究主題
PISA 等の国際比較調査から、日本の子供たちの学習意欲が低いことが明らかにされた。そこ
で、生徒が主体的に実験計画を行う探究学習を取り入れることによって、生徒の「好奇心」や「挑戦行動」を刺激し、学習意欲の向上に有効であるかを検証していきたいと考え、本主題を設定した。
２ 研究目的
主体的に実験計画を行う探究学習と従来の教科書を中心とした授業と比較して、生徒の学習意
欲にどのような影響を与えるのかを明らかにする。
３ 研究の実際（１）研究方法
１学年３クラスのうち、２クラスを実験群（探究学習を取り入れた授業を実施）、残り１クラスを統制群とし、すべて同一授業者が指導する。
また、実験群と統制群の双方に事前・事後アン
ケートを実施する。さらに、毎時間、授業の終末に感想の記述を実施する。
（２）検証授業の実施
中学校第１学年「物質のすがた」の単元における探究学習を取り入れた単元計画（全11時間）を作成した。そのうちの１時間（発生する気体は何だろうか）を紹介する。まず、生徒は、４種類の実験方法（炭酸水素ナトリウム＋クエン酸など）から１つの実験を選択する。生徒たち
は前時に学習した実験方法を参考にしながら実験を進めた。最後に、実験方法と結果をホワイ
トボードにまとめ、黒板に掲示することで、各班での実験結果や考察を共有させた（図１）。授業の感想では「教師の指示ではなく、自分たちで考え実験することが楽しい」や「自分たちで考えてやるのは難しかったが、また自分たちで考えてやってみたい」や「自由研究並みに楽しかった」などの肯定的な意見が多かった。

しのはら

篠 原

こ う じ

孝 司

１

図１

ホワイトボードでのまとめ（３）検証結果と考察
検証授業の事前と事後に全30項目からなる学
習意欲測定尺度を用いたアンケート調査を実施した。その結果、主体的に実験計画を行う探究
学習は、学習意欲の下位概念である『挑戦』、『観察・実験』を高め、学習意欲を向上させることが示された。また、生徒が毎時間の授業の終末に記述した感想は、テキストマイニング（通常の文章からなるデータを単語や文節で区切り、それらの出現の頻度や相関などを解析する分析方法）を用いて分析した。統制群の動詞の出現頻度では、「分かる」、「知る」が多いのに対し、実験群では、「できる」、「考える」、「調べる」などの生徒主体の学びに関わる単語が顕著に多かった。探究学習では、主体的に学びにかかわることができ、生徒の観察・実験に挑戦してみようとする気持ちを高められると考えられる。
４ 研究のまとめ（成果と課題）
本研究における主体的に実験計画を行う探究
学習は、学習意欲の下位概念である『挑戦』、『観察・実験』を高め、学習意欲を向上させることが明らかになった。
しかし、学習意欲の下位概念の『有能感』の顕著な向上が見られなかった。これは、本実践でのいくつかの学習課題が生徒にとって難しす
ぎたためであると考えられる。
生徒にとって『挑戦』する気持ちを刺激しつつ、自ら解決することで『有能感』の向上も期待できる学習課題を考えることが必要である。

－ 43 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

科学技術教育に関する研修事業について
千葉県総合教育センター 主席研究指導主事
１

はじめに
科学技術教育班では、理科、家庭科、技術・家庭科、産業教育等、授業で活かせる研修を実施している。基礎的基本的な観察・実験、教具の作成から、大学や研究所と連携した科学の最先端技術に直接触れられる企画まで、教員としての成長を見据えた研修内容の充実を推し進めている。
今年度は、理科関係18、家庭科及び技術・家
庭科関係８、環境教育関係２、産業教育関係２、教科全般１の合計31の研修を実施し、延べ646名が参加した。
令和元年度の実施状況
今年度は、高等学校、特別支援の先生方を対象に「創造力をはぐくむ『課題研究』の進め方
研修」
を新規に加えた。本研修の最大の特長は、受講者は千葉市科学館の展示物に実際に触れながら課題の把握（発見）→課題の探究（追究）→課題の解決までのステップを疑似的に体験できることである。自ら課題を発見・設定し、それについて教師や友達と共に探究し、最後に発表し合う課題探究は、主体的・対話的で深い学びを実現する手立てとして有効であることが言われており、本研修は、そうした授業づくりの一助となった。

お お き

大 木

ひろし

浩

ついての伝達研修として実施した。今年度は小学校教員が34名、中学校教員が70名参加し、その後の地方伝達研修では全県で760名が参加し、指導法や技能が伝えられた。
また、当班の希望研修は、大学や博物館、研究所等の機関との連携を図ることで、より専門的で、実体験を伴った内容にすることにも力を入れている。

２「海の生物観察実験研修」 海の博物館前の海岸にて

３

次年度に向けて
若手教員を中心に理科の指導に不安を感じている割合が高いことから県内３か所で県立高校を会場に「理科実験土曜塾」を実施し、観察・実験の楽しさや、そのスキルを参加者に伝えてきたが、休日開催ということもあり、参加者数が伸び悩む傾向があった。そこで次年度は本研修を廃止する代わりに「小学校理科すぐに役立
つ観察・実験研修」を一部変更する形で研修回数を増やし、夏季休業中の平日に「理科実験土曜塾」に相当する研修を実施することとした。
４「展示物に触れ、自ら課題を発見する」「小学校家庭科研修」「中学校技術・家庭科研
修」は、各教育事務所から推薦された家庭科、
技術・家庭科の教員を対象に、技術や指導法に

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

おわりに新学習指導要領が段階的にスタートしている
現在、私たち教員は次代を担う子供たちに、どんな力を、どんな方法でつけていくかあらためて見つめ直し、実践していくことが急務となっている。当科学技術教育班で実施する研修もそうした先生方の指導実践の一助になるような研修を提供できるよう心がけていきたい。

－ 44 －

児童生徒が自己の変容に気づき、資質・能力を伸ばすための指導方法と評価方法の在り方
千葉県総合教育センター 研究指導主事
１

はせがわ

ひろこ

長谷川 礼子

はじめに
新学習指導要領では、「主体的・対話的で深い学び」の実現に向けた授業改善や、学習評価の充実が求められている。
一方、平成30年度全国学力・学習状況調査では、学習過程を見通した指導法の改善や、身に付けたことを生かす機会を設けることについて、千葉県は全国に比べて若干低い結果となった。

（２）自由記入式○○用紙の活用例

また、児童生徒は、教員が思っているほど認め【小５家庭 かたづけよう 身の回りの物】

られているとは感じていないことも分かった。
そこで、平成27～29年度調査研究で科学的思考力を高める一定の効果があるとの結論を得た、４つの学習資料を理科以外の教科で活用し、児童生徒に自己の変容に気づかせ、資質・能力を高めたいと考えた。
２

目的
理科以外の教科で４つの学習資料を活用し、（３）振り返りカードの活用例

児童生徒が自己の変容に気づき、資質・能力を【中３道徳 自然愛護・生命の尊さ】

伸ばすための方法を明らかにする。
３

内容（１）４つの学習資料の、理科以外の教科への応用を視点においた理論研究。
（２）検証授業の実施と活用方法のまとめ。
研究協力校：市原市立内田小学校、習志野
市立秋津小学校、香取市立小見川西小学校、（４）ルーブリックの活用例

いすみ市立東小学校、鴨川市立鴨川中学校、【小４算数 式と計算の順序】

浦安市立南小学校、柏市立光ヶ丘中学校、県Ａ：（ ）を使うと１つの式に表したり計算の順序を変えられたりすることを考えられ、人に説明ができる。
Ｂ：（ ）を使うと１つの式に表したり計算の順序を変えられたりすることを考えることができる。
Ｃ：（ ）を使うと１つの式に表したり計算の順序を変えられたりすることを考えることができない。

立長生高等学校（３）実践事例集の発行。
４

４つの学習資料の活用（１）コミュニケーションカードの活用例【小３社会 わたしたちのくらしとスーパー
マーケット】－ 45 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

５

まとめ ～４つの学習資料の活用方法について
他教科での活用場面見込まれる効果展開

学習資料について導入

活用のポイント・留意点○既習知識カード
本単元の学習内容に関わる前学年までの既習事項が簡潔に書いてある（理コ ミ ュ ニ 科では決まり、法則など）。予想、話ケ ー シ ョ ン し合い、考察などの場面で活用する。
○問題・説明カード
カード
単元で学習した発展的な内容に関する問題が書かれている。単元の終末に活用する。
○もともとは理科学習の充実を目的としたもので、目的、予想、実験方法、
実験結果、考察までを、子供が自ら考えて、自由に記入するシートである。
自 由 記 入 式 ○さらに、子供が表現したものを教員が助言、評価し返却する。
○○用紙○よく書けているものを掲示し、紹介する。

○課題解決、話し合いのヒントになる。
○話し合い活動が活発になる。
○思考力、表現力を高める。
○「コア知識」のように、幅広い事象に適用できる決まり（ルール）が存在する
教科での活用が有効である。
○既習知識が多くなる小学校高学年以降での活用がよい。
○課題解決力、思考力、表現力を高める。
○学び方を学べる。
○課題解決的な学習で使う。
○各教科の学習過程を考慮した項目で作成する。
○助言やよい内容に対する称賛、励まし
等のコメントを入れ、返却する。
○よく書けている用紙を紹介する。
○できるだけ継続して使用する。

○学習 者が 書い た学 習履 歴に 対し て、 ○学習に対する姿勢、思考力、判断力、教師が コメ ント を書 き、 学習 の質 を高 表現力を高める。
めると とも に、 教師 は、 授業 の評 価と ○自己の成長や学ぶ意味がわかる。
改善を 行う こと がで きる よう に構 成さ ○教師がコメント書くことでさらに学習の質が高まる。
れたシートである。
○教師は授業の評価ができる。
○構成要素は次のとおりである。
○単元構成がはっきりしていない教科で
Ⅰ 単元名タイトル
は、大くくりのまとまりでシートを作成
Ⅱ 学習前・後の本質的な問いするとよい。
振 り 返 り Ⅲ 学習履歴
○気持ちや考えを正直に書くよう指示す
Ⅳ 学習後の自己評価シートる。
○生徒の考えを認め、励ますようなコメ
ント、さらに深く考えさせるようなコメントを書く。
○授業の始めに前時の子供の記述を紹介し本時に生かす。
○授業者自身も振り返りシートを作成するとよい。
○シート記入時間を確保する。
○評価の観点について「達成の度合い ○思考力、判断力等の質的評価がしやすを示す数値的な尺度」と「それぞれの い。
尺度に見られるパフォーマンスの特徴 ○教師と子供が学習の目的を共有できを示した記述語」で評価指標を設定る。
し、マトリックス形式で示したもので ○子供の学習意欲が向上する。
ある。
○指導と評価の一体化が図れる。
○ルーブリックの作成プロセスが教師のルーブリッ○パフォーマンスの特徴とは、文字や 研修の場となる。
ク
絵・図、音声、身体表現などの具体的○主に単元末やポイントとなる授業で活な状態のこと。
用する。
○学習前に示したり、子供と一緒に作成したりすることもできる。
○ルーブリックによる自己評価の時間を
確保する。

◎

話し
合い
活動

課題
解決
場面

◎

◎

○

◎

評価

（教師側）

○

◎

◎

◎

◎

◎

◎

◎：特に適している

６

まとめ○：適している

おわりに４つの学習資料は、理科以外の教科においても、各教科の特性や学習内容等に応じて構成や使い方等を工夫することによって、子供の資質・能力を伸ばすために効果的な指導資料・評価資料となることが分かった。詳しくは、今年度末発行のリーフレット、及び千葉県総合教育センターWeb サ
イトに掲載の研究報告書を御覧いただき、授業改善の一助として活用していただきたい。

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)－ 46 －

児童生徒の理科離れ対策事業
千葉県総合教育センター 研究指導主事
１

○

はじめに

わたなべ

渡 部

と も や

智 也

児童生徒の理科離れの原因の一つとして指児童生徒の理科離れが問題視され、様々な対摘されている「小学校教員の理科の指導への策がとられている。本県の小学生は、平成30年

苦手意識」に対応するため、小学校初任者の度全国学力・学習状況調査の結果を見ると、「理

理科に関する知識・技能の向上を図る。

科の学習は好き」など、理科に関する多くの質○

県内各地域の小・中・高等学校の連携及び問事項で肯定的回答の割合が全国と比べて高い協力体制を構築し、サテライト研究員を中核結果となった。

とした各地域の理科教育の活性化を図る。

一方、総合教育センターが実施した令和元年
度小学校初任者対象の調査では、８割を超える

２

実施内容

（１）サテライト研究員制度

初任者が理科への興味を持っている。しかし、各地域で理科の指導力に優れた小・中・高等

理科指導についてはどの領域においても、９割

学校の教員をサテライト研究員として委嘱する。

近く不安を感じている。また、高校３年次の類

理科教育のリーダーを継続的に養成するととも型を調べると、理系は２割以下であり、高等学に、同じ地域のサテライト研究員が校種間連携

校在学時の理科の履修単位数も少なく、理科指のもとで理科教育の在り方や教員研修の内容等（図１）
導への不安要因となっている。

について研究を行う。
令和元年度は、小・中・高等学校教員各18名ずつ、計54名をサテライト研究員に委嘱した。
令和元年度の実施状況は、表１に示す。
表１
月

令和元年度

日

４月

実施状況

実施内容

場所

会場校となる高等学校の決定

県総合教育センター

サテライト研究員の決定
５月２１日 「第１回サテライト研究員会議」

県総合教育センター

事業概要の説明等
６月５日 小学校初任者全員を対象とした理科教育に関す 県総合教育センター
る実態調査の実施

６〜７⽉「第２回サテライト研究員会議」

各教育事務所管内の県立高等学校５校

共通研修の実施
研修報告書等
７〜８⽉「会場別サテライト研究員会議」

県立高等学校１５校

初任者研修準備等
８月

５日 初任者５１７名を対象に、小学校初任者研修に 県立高等学校１８校
６日 おける「理科観察・実験実習研修」実施
７日 研修のまとめ等

３月末

研修報告書の発行

県総合教育センター

３回の会議を通して、小学校初任者への実態調査結果と協議用アンケートを分析し、会場校
図１ごとに実施する研修内容について検討し、「理科

小学校初任者への調査結果

つまり、児童生徒の理科離れを解消するためには、小学校教員の理科指導の不安や苦手意識

観察・実験実習研修」の準備を進めた。
（２）小学校初任者研修における「理科観察・を解決する必要がある。そこで、このような課

実験実習研修」

題を克服するため、本事業を実施している。本
事業の目的は次の二つである。

小学校初任者研修の校外研修の一つとして、理科の知識や技能を高めることを目的に、「理科－ 47 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

観察・実験実習研修」を実施した。対象は令和

れとても勉強になりました。」「予備実験も含め

元年度小学校初任者研修対象者517名（千葉市、て、準備の大切さを改めて実感した。楽しい授

船橋市、柏市を除く）とし、表２に示す、実施

業は十分な準備の上で成り立つものであり、今日、県内18の高等学校を会場とした。

後大切にしていきたいです。」などの感想から、

表２

葛

南

東葛飾

北

総

東上総

南房総

147

136

91

53

90

今後の授業実践に向けての意欲が向上したこと

教育事務所別実施状況

教育事務所 初任者数

会場校

実施日 初任者数

①船橋高校

8月5日

29

②薬園台高校

8月7日

29③船橋北高校

8月5日

29④国府台高校8月6日

30⑤市川東高校

8月7日

30⑥県⽴松⼾⾼校

8月5日

27⑦東葛飾高校

8月7日

27⑧県立柏高校

8月6日

27⑨柏の葉高校

8月7日

28⑩流山おおたかの森高校

8月5日

27

⑪佐倉高校

8月6日

31

⑫四街道高校

8月6日

30⑬県立銚子高校

8月7日

30

⑭成東高校

8月5日

26

⑮⻑⽣⾼校

8月6日

27

⑯安房高校

8月7日

30

⑰木更津高校

8月6日

30

⑱君津高校

8月7日

30

が分かる。

図２

初任者への事後調査結果

サテライト研究員への事後調査では、100％が「全体的にみて、研修のねらいは達成された。
」と回答した。（図３）「理科離れの根本に先生方

各会場校で実施された研修内容は次のとおりの理科指導への不安があることを実感した。教である。

師自身が理科への興味・関心を持つことが大切①理科の指導及び理科室の管理なので、この研修はぜひ実施してほしい。」「この研修は初任者、研究員どちらにも意味のある②顕微鏡の使用法

取組なので、今後も必要だと思う。」という感想③実験操作の基本と安全指導が多くあげられた。

④児童の興味・関心を高める指導⑤サテライト研修員との意見交換
サテライト研究員は各学校種の特徴を生かしながら連携・協力して指導にあたった。研修生
はどの会場も、意欲的に取り組んだ。（写真１）

図３

３サテライト研究員への事後調査結果

おわりに児童生徒が理科を学ぶ楽しさを感じる授業を行うには、教員が理科への興味・関心を持つとともに、教員の理科指導の知識・技能を高める
写真１

ことが重要である。

初任者研修の様子

初任者への事後調査では、「わかりやすく参加

今後、事業の改善を図り、小学校初任者の理してよかった。」「児童の学習意欲を喚起し、科科指導力の向上を図っていく。また、この事業

学的思考力を高めるために役立つ内容であっを通して、各地域の小・中・高等学校のネット

た。」の質問に対し、98％以上が肯定的な評価をワークを構築するとともに、ミドルリーダーのした。
（図２）「これまで、毎時間の導入をどの育成を継続的に行い、サテライト研究員を中核ようにしたら児童の興味・関心が高まるか考えとした地域の理科教育の拠点づくりを目指してていましたが、今回の研修でそのヒントが得らいく。

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)－ 48 －

千葉県児童生徒・教職員科学作品展
千葉県総合教育センター 研究指導主事
児童生徒が取り組んだ理科の自由研究・課題
研究の中から、優れた科学工夫作品や科学論文、教職員が工夫して製作した自作教具を集め、展示等を行い、「令和元年度千葉県児童生徒・教職員科学作品展」を開催した。現在、本作品展は、科学論文の部は63回、科学工夫作品の部は69回、自作教具の部は66回と長い歴史がある。
１

わくわく自由研究
理科の自由研究の楽しさを伝えるため「わくわく自由研究」として以下の取組を行っている。
（１）自由研究相談会（参加親子19組）
６月22日(土)千葉県総合教育センターで自由研
究の進め方、計画のしかた、データのまとめ方等について科学技術教育班職員等が相談にあたった。

（２）自由研究パワーアップ教室（参加19組）
７月６日(土)秀明大学で児童と保護者が自由
研究の進め方と論文のまとめ方について、大学教授から指導を受けた。実際に観察、実験を行
い科学の楽しさを体験した。
（３）ものづくりパワーアップ教室
７月21日(日)23日(火)の２日間、さわやかち
ば県民プラザで、児童と保護者がものづくりの体験を通し、科学工夫作品について楽しく学んだ。※詳細は52ページ参照①「紙工作に挑戦！」②「ガラスビーズ顕微鏡に挑戦！」③「ぜんまいプロカムに挑戦！」
２ 千葉県児童生徒・教職員科学作品展（１）出品受付・搬入
９月25日(水)千葉県総合教育センター科学技術棟で作品受付等が行われ、各地区等から選ば

す ず き

鈴 木

ひろまさ

啓 督

れた、科学工夫作品309点、科学論文322点、自作教具７点が搬入された。
（２）審査会（千葉県総合教育センター）
一次審査は10月１日(火)千葉県教育研究会理科教育部会より推薦された審査員79名で行った。
予備審査は10月２日(水)３日(木)のべ17名の審査員で中高科学論文の審査を行った。
最終審査は10月４日(金)大学や企業、各種関係団体、高等学校理科教育関係者等最終審査員
78名で審査を行い、科学工夫作品、科学論文、
自作教具の各賞を決定した。
（３）展示・一般公開
10月19日(土)千葉県総合教育センター大ホールで開催。今回は台風接近により、各部門の特別賞及び優秀賞のみを展示した。１日のみの開催となったが、383名の参観者があり、大変好評を得た。

（４）表彰式
11月６日(水)千葉県総合教育センターで千葉県知事賞をはじめとする特別賞、優秀賞、優良賞、奨励賞、学校賞、科学技術賞まで161点について表彰を行った。
３

全国展への出品
科学論文については全国児童才能開発コンテ
スト科学部門（小学校）３点及び日本学生科学賞研究部門（中・高等学校）10点、科学工夫作
品については、全日本学生児童発明くふう展29点が出品され、素晴らしい賞を受賞した。
これらの科学作品展に関する案内や、受賞者
一覧は千葉県総合教育センターWeb サイトで閲覧できる。

－ 49 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

４千葉県知事賞受賞作品紹介
特別賞のうち千葉県知事賞を受賞した６つの作品、論文、教具とその審査評を紹介する。

○流山市立南流山中学校 第２学年 岡本 惇生「鳥はなぜ飛び立てるのかⅣ－飛び立つ時の推力の得方について－」（１）科学工夫作品の部○千葉市立幸町第三小学校 第４学年
髙橋 功裕「モンシロチョウの一生」

電流の流れや磁石の性質等をよく理解し、仕掛けに生かしている。モンシロチョウの一生を伝えるとても優れた作品である。
○千葉市立花園中学校 第２学年 中澤 里菜「吹奏楽部のためのメトロノーム」

吹奏楽部でよく使うメトロノームを複数名で練習するため、親機と連動する子機も作成しジェスチャーでテンポを変えられるようにした。
（２）科学論文の部○千葉市立真砂西小学校 第６学年 樋口 梁果「フウセンカズラのひみつ パート６」

両性花と雄花の存在理由を明らかにし、わかりやすくまとめている。これまで６年間にわたって続けてきた研究の集大成となっている。

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

５種類の鳥の飛び立ち方を自ら撮影し、静止画にすることで一瞬の動きを観察可能にし、タイプ別の特徴や共通点を詳細に分析している。
○千葉県立大原高等学校 第３学年
鏑木 美優
山田 リサ
「ヨウ素時計反応の誘導時間の研究～自然短縮の原因の解明～」

誘導時間を短縮する要因について、酸化還元
電位測定から溶媒効果など複数あることを突き止めたすばらしい論文である。
（３）自作教具の部○浦安市立見明川小学校 理科教育推進教員
加藤 美音子 「この水溶液は何だろう？」

パンチカードの手法を使い、水溶液の性質の理解を深めるために作製された、カード型教材である。汎用性の高い作品である。

－ 50 －

理科実験土曜塾
千葉県総合教育センター 研究指導主事
１

はじめに

なかがわ

中 川

こ う た

航 太

スの実験では、楽しみながら実践における取「理科実験土曜塾」は、小学校学習指導要領

扱いの注意を学んだ。

に基づいた実習を通して、観察・実験の技能向上や安全配慮に関する理解を深め、理科教育にかかわる専門性を高めるために実施されている。
小学校・特別支援学校の先生方を対象とし、自主的に参加する研修で、今年で10年目になる。
以前は５回実施されていたが、平成22年度より木更津高等学校での様子

県内３か所の高等学校を会場に実施している。

（３）県立柏高等学校（11月30日）

２○「大気の力の大きさを実感する実験の紹介」

実施状況○「顕微鏡の使い方と簡単な観察実験」

今年度は高等学校の教員が講師を務めた。３
会場で延べ24名の参加があった。予定の人数にドラム缶つぶしでは、生徒も多く集まり、達しなかったものの、観察・実験の実施や講師

その迫力に大いに盛り上がった。顕微鏡の観からのきめ細かい指導・助言、実習後の質疑応

察ではスマートフォンの画面やクマムシ等を答も活発なものとなり、参加した教員の満足度観察した。講師が作成したクマムシの捕獲器は高かった。会場により研修内容が異なること

具を持ち帰ることができた。

もあり、複数の会場への参加もあった。
（１）県立津田沼高等学校（11月２日）○「顕微鏡を用いた観察実験」○「薬品の性質と使用上の注意」○「空き缶つぶし」○「紫キャベツとｐＨ」
トラディスカンチアは、葉をそのままステー

柏高等学校での様子

ジに載せて容易に気孔を観察することができた。 ３

受講者の感想空き缶つぶしは１人何回も挑戦し、教員自身が○実験の方法やその現象について、一つ一つ理

理科の楽しさを大いに実感することができた。

由を教えてくださったので、理科に対する理解が深まりました。
（津田沼高等学校）○講師の先生方が本当に楽しみながら生き生きと説明される様子を見て、教師が楽しむことの大切さを学びました。
（木更津高等学校）○今日のワクワク、ドキドキを子供たちにも、学校の他の先生たちにも伝えていけるように

津田沼高等学校での様子

さらに勉強したいと思います。
（柏高等学校）（２）県立木更津高等学校（11月16日）○「天文分野の実習」○「天体望遠鏡の操作｣

４

成果と課題

○「液体窒素、ドライアイスを用いた実験」

研修のアンケートでは、肯定的な意見が100％

太陽の動きを観察する実験は、教室全体をであった。その他の意見も自身の知識や学校で使って、子供たちの関心を引くとともに理解還元できる意見が多くあった。参加者を増やすを促す方法であった。液体窒素やドライアイための方策を検討する必要がある。

－ 51 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

ものづくりパワーアップ教室
千葉県総合教育センター 研究指導主事
千葉県総合教育センターでは、さわやかちば
県民プラザと連携し、「ものづくりパワーアップ

お か だ

岡 田

ひろみち

弘 道

近な道具を使っても、とても大きく見えていたため、驚いていた様子だった。

教室（子ども科学教室）」を実施している。この事業の目的は、「児童がものづくりを通して、科学工夫作品における工夫の仕方を学ぶとともに、科学の楽しさを体験する。
」ことである。県内小学生の親子を対象とし、多くの応募があった。
会場はさわやかちば県民プラザである。

「紙工作に挑戦！」
日時：令和元年７月21日（日）対象：小学１～３年生児童及び保護者34組
厚紙や輪ゴムなど身近な材料を使って、「かざわ」「かえるのぴょん」「くるくるコプター」「び「ぜんまいプロカムに挑戦！」

ゅんびゅんごま」「ふしぎなつつ」を製作した。

日時：令和元年７月23日（火）

一人一人が工夫して製作し、笑顔で遊んでいる

対象：小学４～６年生児童及び保護者16組

様子が見られた。
「かえるのぴょん」では、もっぜんまいを動力にして、進行方向を制御すると高く飛ばすために、紙の枚数や、ゴムの本数、カム機構を使った「ぜんまいプロカム」を製作

切れ目の入れ方などを工夫し、何度も試していした。製作後、チップを組み合わせてプログラた。

ミングし、指定されたコースを走行させた。
「いかに遅くゴールするか」という課題に取り組み、一人一人が様々な作戦を考え、プログ
ラムに反映して挑戦していた。

「ガラスビーズ顕微鏡づくりに挑戦！」
日時：令和元年７月21日（日）対象：小学４～６年生児童及び保護者36組

どの講座も子供たちが生き生きと思考し、工ペットボトルやガラスビーズ等を使って、簡夫していた。充実した講座となった。

単な顕微鏡を製作した。タマネギやオオカナダ
モ、ジャガイモのデンプンなどを観察した。身

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)－ 52 －

小学校家庭科、中学校技術・家庭科研修（伝達）について
千葉県総合教育センター 研究指導主事
１

はじめに

わたなべ

渡 部

と も や

智 也

地域ごとにアイディアを出し合いながら製作しこの研修は、県内各地域より推薦された先生方が参加する推薦研修である。大きな特徴は、ていて、技術の向上とともに、情報交換も図ることができた。

センターでの研修を受講した先生方が、主に夏季休業中に各地域で行われる研修会の講師とな
り、この内容を各地域へと広めていくという、二段階の伝達研修となっているところにある。
２

小学校家庭科研修≪期日≫ 令和元年６月18日（水）19日（木）写真２

中学校技術・家庭科研修（技術分野）の様子≪参加者数≫ 34名（１組18名・２組16名）

４

中学校技術・家庭科研修（家庭分野）≪研修内容≫≪期日≫ 令和元年６月26日（水）27日（木）①食に関する研修（調理）≪参加人数≫ 35名（１組18名・２組17名）②衣に関する研修（製作）≪研修内容≫

午前は、「実践する力をはぐくむ調理学習」を①食に関する研修（調理）テーマに、これからの時代に求められる家庭科②高齢者介護の基礎的な研修

学習、一人調理についての講話後、実際に調理

午前は、「45分間で、作って、食べて、後片付を行った。午後は、「生活を豊かにするための布けまでできる、郷土料理実習」をテーマに、房を用いた製作」についての講話及び、日常生活

総太巻き祭り寿司の調理を行った。午後は、超で使用するものを入れる「袋もの」を題材とし高齢社会における課題、加齢に伴う体や精神のて、ペットボトルカバーの製作を行った。

変化についての講話後、高齢者疑似体験をした。
見えにくさ、聞こえにくさ、動きにくさ等を実感し、高齢者介護について理解を深めた。

写真１

３

小学校家庭科研修の様子

中学校技術・家庭科研修（技術分野）≪期日≫ 令和元年６月26日（水）27日（木）写真３

５≪参加人数≫ 35名（１組18名・２組17名）

中学校技術・家庭科研修（家庭分野）の様子

成果と課題
毎年、現代的な課題や現場の先生方の技術の≪研修内容≫「『Ａ材料と加工の技術』についての教材の製作

維持、向上を目指した研修内容を取り入れておとその活用」

り、研修に対する満足度は極めて高い。

始めに、工作機械の使用上の留意点や生徒が今後も、ベテラン教員と若手教員それぞれの安全に使用するための指導のポイントを確認しニーズに合った研修、先生方の技術の向上を目た。その後、１×４材を使ったおもちゃカート

指し、新学習指導要領を中心に日々の学習指導を製作した。講師の用意した設計図通りに作っにより生かせるような研修を企画・運営していたり、工夫を取り入れたカートを作ったりと、きたい。

－ 53 －

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

〔担 当〕
編集委員長
千葉県総合教育センターカリキュラム開発部

部 長

古市 利行

編集委員
千葉県総合教育センターカリキュラム開発部 科学技術教育担当
主席研究指導主事

大木浩

研究指導主事長谷川礼子

研究指導主事中川 航太

研究指導主事鈴木 啓督

研究指導主事岡田 弘道

研究指導主事渡部 智也

編集後記
新学習指導要領の理科では、自然の事物・現象を科学的に解決（探究）するために必要な資質・能力の育成を次のように示しています。
①「観察、実験などに関する基本的な技能を身に付けること」②「観察、実験などを行い、問題解決の（科学的に探究する）力を養うこと」③「主体的に問題解決（科学的に探究）しようとする態度を養うこと」
さらにこれらを育むには、「主体的・対話的で深い学び」の実現に向けた授業改善が必要であり、問題解決的な学習活動の質の向上も重要です。
一方、問題解決的な学習の重要な過程「課題設定」における課題として、児童生徒がある事象や問題と出会うこと、そこに問題意識が生じること、問題解決の見通しを立てることなどがあります。
そこで本書の特集テーマを「問題解決的な学習における課題設定の工夫」としました。御寄稿いた
だいた方々の研究報告や授業実践、児童生徒の興味・関心を喚起するトピックス等を参考にして、授業づくり、学校づくりに役立てていただければ幸いです。
御寄稿いただいた方々をはじめ、本号の刊行に向けて御協力いただいた皆様に、深く感謝申し上げます。
千葉県総合教育センター 中川航太

通巻２３１号

科 学 技 術 教 育

令和２年３月

令和２年３月 11 日発行
編集発行者

千葉県総合教育センター所長 秋元 大輔

発 行 所

千葉県総合教育センター〒261-0014 千葉市美浜区若葉 2-13
ＴＥＬ 043-276-1184

印 刷者

有限会社 ワード〒261-0002 千葉市美浜区新港 116-1
ＴＥＬ 043-243-3000

科学技術教育通巻231号(令和２年３月)

調査研究：児童生徒が自己の変容に気づき、資質・能力を伸ばすための指導方法と評価方法の在り方
研究協力校で検証授業を行いました。

創造力をはぐくむ「課題研究」の進め方研修(7/31)
今年度から始まった新しい研修です。千葉
市科学館にて行われました。

楽しい技術と家庭科のコラボレーション研修(8/21,22)
技術科は竹を使った食器とミニ畳づくり、家庭科は季節の和菓子作りを行いました。

科学作品展 展示・一般公開(10/19)
各地域から選ばれた作品のうち特別賞、優秀賞を展示しました。

ものづくりパワーアップ教室（さわやかちば県民プラザ）(7/21,23)
ガラスビーズを使って顕微鏡をつくり、身近な植物を観察しました。

児童生徒の理科離れ対策事業
小学校初任者を対象にして、理科の基礎的な安全対策等について学びました。

＜写真提供＞千葉県総合教育センター 科学技術教育担当