アンテナを高くまるやま

千葉県総合教育センターカリキュラム開発部長
最近関心を持った科学にまつわる話題といえせいいち

丸 山 誠 一っと周知する必要があると思う。
一方、宇宙開発に関わる話題。近年、民間企ば、COP26（国連気候変動枠組条約第26回締約業によるロケットの開発や宇宙旅行ビジネスが国会議）と宇宙開発に関するものである。
まず、COP26。昨年11月、英国グラスゴーで本格化しており、「宇宙旅行時代の幕開け」だと開かれた会議では、産業革命前からの気温上昇言われている。９月には、アメリカの宇宙企業を1.5℃に抑えるための努力を追求するとの決SpaceX が打ち上げた宇宙船「Crew Dragon」が、意が示された。岸田文雄首相は首脳級会合にお民間人だけでの初の宇宙旅行を成功させた。まいて、日本としても「1.5℃目標」達成に向け、た11月９日には、国際宇宙ステーション（ISS）2030年度には温室効果ガス排出量を2013年比に長期滞在していた宇宙飛行士の星出彰彦さん

46%削減すること、さらに50％削減への挑戦を続が、およそ半年ぶりに地球に帰還したが、星出けることを明言した。

さんは ISS 滞在中、人類が宇宙で暮らすことを2015年に SDGs（持続可能な開発目標）が国想定したさまざまな生命科学実験を行ったそう連で採択されたことに伴い、カーボンニュートだ。「筋力低下をどう防ぐか」「人類は子を産むラル（二酸化炭素排出量実質ゼロ）」「脱炭素社ことができるか」「自給自足は可能か」といった会」といった言葉を頻繁に耳にするようになっテーマでの実験とのこと。さらに12月には、実た。日本でも、多くの業界・企業が、政府の掲業家の前澤友作さんが、日本の民間人として初げる目標に対する具体的な取組に着手している。 めて ISS に12日間滞在した。宇宙旅行が実現し電気自動車や水素、バイオ燃料で走る自動車、てきていることや宇宙での長期滞在に向けた研水素を利用した製鉄技術、ミドリムシや木くず、究が加速していることに、大きな驚きとともにプラスチックなどを利用した航空燃料、CO２を夢や希望を感じる。
「宇宙なう」という前澤さん吸収する、あるいは原料とする「環境コンクリのつぶやきに、まだまだ費用や訓練の面で厳しート」、アンモニアや水素を燃料とする船舶等のいものがあるとはいえ、宇宙旅行が身近になっ開発、さらにはバイオ技術を活用した、CO２をてきていることを実感させられた人も多いだろ

食べる「合成生物」なるものの実用化に向けたう。
ここに挙げた２つの話題に限らず、情報、技研究も進んでいるそうだ。

現在、世界平均気温はすでに1.1℃以上上昇し、 術等の分野を含め、私たちをとりまく環境はも現状のままではさらに温暖化が進み、熱波や大のすごいスピードで変化している。この「変化雨、干ばつ、強い熱帯低気圧の発生といった極の激しい時代」を生き抜く力を子供たちに確実端な現象が、今以上に増加することは確実であに付けていくことが、私たち教育に携わる者にるとのこと。12月にアメリカで発生した複数の課せられた責務であることを自覚し、アンテナ巨大竜巻による大惨事の光景が記憶に新しいが、 を高く張りめぐらせ、新しい情報を得る努力を我々の孫、ひ孫の時代に地球はいったいどうなしていきたいものである。っているのか、非常に憂慮される。今、地球がどれほどの危機に瀕しているのかを、もっとも－ 27 －科学技術教育通巻233号(令和４年３月)

めざす児童像にながわ

千葉県教育庁北総教育事務所香取分室 指導主事
１

はじめにとしゆき蜷川 俊之

各教科等における優れた授業に共通し、かつ普スマートフォンやパソコンなどを利用した通遍的な要素である「主体的な学び」「対話的な学信技術、用途別に開発される洗剤や除菌剤、新び」「深い学び」の視点から授業改善を図ること

型コロナウイルスに対するワクチンや薬の開発、 である。
民間人の宇宙旅行など、日常生活や現代社会にこれらを受け、今回は「問題解決の過程」とおける科学技術の進歩は著しい。だが、高度な「『思考し、表現する力』を高める実践モデルプ科学技術もそれぞれの分野で基礎となるものがログラム」を参考にし、それぞれを関連させなしっかりとしていないと応用にはつながっていがら「めざす児童像（理科）」（図１）を作成し、かない。このような社会で生活をする中で「電授業における４つの場面で以下の力を育てたい

気の利用」「水溶液の性質」「生物と環境」「月とと授業実践を重ねてきている学校について紹介

星・月と太陽」など、小学校において、日常生させていただく。

活や社会との関連を重視しながら理科を学ぶこ・問題を見いだす力（場面）との意義や有用性を実感させ、理科への関心を・根拠のある予想や仮説を発想する力（場面）高めていくことは、とても大切であると考える。

・解決の方法を発想する力（場面）・より妥当な答えを作り出す力（場面）２

小学校の理科でめざす姿
小学校学習指導要領（平成29年告示）解説理

３ 「電気の通り道」（３年）における実践より科編には、「問題解決の過程として、自然の事

本時は導入場面で、以前は明かりがついてい物・現象に対する気付き、問題の設定、予想やたおもちゃを、明かりがつかない仕組みにして仮説の設定、検証計画の立案、観察・実験の実提示することで課題を見つけ、豆電球に明かり施、結果の処理、考察・結論といった過程が考をつけるために、電気を通す物と通さない物をえられる。この問題解決のそれぞれの過程にお話し合いながら分類をしていく学習である。

いて、どのような資質・能力の育成を目指すのかを明確にし、指導の改善を図っていくことが＜４つの場面でめざす児童像＞（抜粋）重要になる。
」と書かれている。

【問題を見いだす場面】

また、千葉県教育委員会が活用を推進してい・導線がつながっていないから明かりがつかる「『思考し、表現する力』を高める実践モデルプログラム」は、学習指導要領で求められていないんだね。
【根拠のある予想や仮説を発想する場面】

る「主体的・対話的で深い学び」の実現に向けて、各教科の指導において児童生徒に育成すべき資質・能力を育むために授業改善をしていくためのモデルとなっている。ここで重要視しているのは、これまでの学校教育の蓄積を生かし、科学技術教育通巻233号(令和４年３月)－ 28 －

・何かはさんで、もう一度回路にすればいいかもしれないな。
・銀色のものは電気を通すと思う。

図１

めざす児童像（理科）【解決の方法を発想する場面】

このようにそれぞれの場面でめざす児童の姿

・回路の途中に調べるものをはさんで、明かを思い浮かべながら指導計画を立てて授業を展りがつくかどうか調べるといいんじゃない

開することが、児童が主体的に学習する姿や実かな。

験結果から考えられることについて対話を通し・スプーン、コップは電気を通さなかった。て確かなものとして認識したり、理解を深めた釘や１０円玉は電気を通すね。他のものはりする姿につながっていくと考えられる。なぜどうかな。どんどん試してみよう。

なら、実際の授業でここに挙げられているめざ・プラスチック（スプーン、コップ）、木（積す児童の姿がたくさん見られたからである。

み木、わりばし）、紙（段ボール、コップ）
４は、電気を通さない仲間だね。

おわりに今回紹介させていただいた学校は、「令和４年【より妥当な答えを作り出す場面】
・アルミニウムはくとアルミニウムでできて度千葉県教育研究会理科教育研究部会研究発表

いる１円玉が電気を通したから、アルミニ大会＜香取大会＞」で小学校の会場校となる学ウムは電気を通すね。

校である。新型コロナウイルスの感染状況によ

・銅も鉄と同じように電気を通すことが分か

いが、直接授業が見られる状況であればぜひ足ったよ。
・電気が通るか通らないかは、何でできていを運んで授業を見ていただきたい。また、そうでなくても一人でも多くの方々が参加し、理科るかによって違うみたいだね。
・鉄、銅、アルミニウムは電気を通す。プラ
スチック、木、紙は電気を通さない。

りどのような開催になるか現時点ではわからな好きな児童生徒を一人でも多く育てていくヒントにしていただけることを願っている。

－ 29 －

科学技術教育通巻233号(令和４年３月)

理科教育と ICT 活用についての一考察
た か せ けんたろう

千葉県教育庁北総教育事務所海匝分室 指導主事
１

高瀬 健太郎待できる。具体的には、以下のような場面で ICT

はじめにコロナ禍において、学校現場における ICT のを活用することができる。

需要が急激に高まった。しかし、実際にはごく一部の学校でしか対応することができなかった。

・観察、実験の過程や結果の保存⇒客観的に事実をとらえるために、記録のまた、OECD 生徒の学習到達度調査2018年調査（PISA2018）によると、日本の学校の理科授業におけるデジタル機器の利用時間が短く、授業手段として活用する。
・観察、実験のデータ処理やグラフ作成⇒結果の処理に係る時間を短縮し、考察にで「利用しない」と答えた生徒の割合は約80％に及んだ。

かける時間を確保する。

このような状況で、全国の小中学校に「１人・観察、実験の過程での情報の検索⇒自分の考えをもつために参考として活用１台端末」と「高速大容量の通信ネットワーク」を整備する「GIGA スクール構想」が、新型コロナウイルス感染症の感染拡大の影響で一気にする。
【参考】理科の指導における ICT の活用について（文部科学省）加速した。皮肉なことではあったが、学校の ICT環境が整うこととなった。

ICT を活用する際は、「観察、実験の代替」と２

理科における ICT 活用

してではなく、理科の学習の一層の充実を図る

理科の学習は、自然の事物・現象に直接触れための有用な道具として、授業の中に ICT を位ることから始まる。そして、観察、実験を行い、置付けることが重要である。教師が活用する場そこから得られた結果を考察することを通して、 面を適切に選択し、丁寧な指導の下で活用する
科学的に探究する力や態度を育て、理科で育成ことが求められる。
を目指す資質・能力を養うことを重視している。
では、理科の学習の中で、どのような場面に ICT３の活用が有効となるであろうか。

探究の過程における ICT 活用
学習指導要領の中に、資質・能力を育成する

観察、実験とは、児童生徒が自ら目的や問題学びの過程についての考え方として、理科では、意識をもって、意図的に自然の事物・現象に働「課題の把握（発見）、課題の探究（追究）、課きかけていく活動のことである。児童生徒は解題の解決という探究の過程を通じた学習活動を決したい問題に対して、既習の内容や生活経験行い、それぞれの過程において、資質・能力がを基に、根拠のある予想や仮説をもち、それを育成されるよう指導の改善を図ることが必要」

確かめるために観察、実験を行う。そして、根とある。ICT を活用することで、このような学拠を明確にして考察し、結論を導きだすことが習活動は可能になると考える。以下に、課題の大切であるが、この時、根拠となるのが観察、探究（追究）場面における ICT の活用について実験の結果である。根拠のある考察を導き出す考えをまとめたい。

ために ICT を活用することで、一層の効果が期

科学技術教育通巻233号(令和４年３月)－ 30 －

小学校第５学年Ｂ（３）「流れる水の働きと土地の変化」において、「雨の降り方によって、流の気持ちを呼び起こすような工夫をするのだ

れる水の速さや量は変わり、増水により土地のが、その際、できるだけ児童にとって身近な事様子が大きく変化する場合があること」を学習

象や意味を理解しやすいものを選ぶようにしてする。その際、人工的に流れをつくり、モデル

きた。

実験によって水の速さや量といった条件を制御

また、児童の経験や考えを引き出すことにもしながら増水による土地の変化の様子を調べる力を注いだ。児童は教師が提示した事象と出会学習を行う。

う前に、既に関係する事象と出会ったり、経験

しかし、このモデル実験では、準備に時間がをしたりしているものである。そして、目の前かかり、繰り返し実験をすることが難しいための事象について、過去の経験などから解釈をし児童が実験を見逃してしまうと結果を明確に捉ようとする。したがって、既習と未習とのズレえることができなくなる。

を生じさせ、半分わかるが半分わからない状態

そこで、前述したように「観察、実験の結果をつくると授業が大変盛り上がった。

や過程の保存」のために、タブレット等で実験

そして、捉えさせるべきことが明確であるこの様子を録画し、グループで繰り返し再生すれとも大切である。児童の興味・関心を高めるこば、一つの事象を何度も確認することができる。とばかりを優先しすぎると、学習すべき内容かその映像を基に考察してより妥当な考えをつくら外れた事象提示になってしまうことがある。

りだすことができる。小学校第６学年Ｂ（４）

事象提示をする際は、「児童に何を捉えさせるべ「土地のつくりと変化」で行う堆積のモデル実きか」ということを十分に考慮した。事象提示験も同様にできるであろう。

によって児童の問いが拡散的になった場合は、また、小学校第４学年Ａ（２）「金属、水、空気と温度」の学習では、水の温まる様子を観察教師による問いかけ（発問）によって焦点化を図ることも必要である。

したり、温度の変化を記録したりする。ここで以前、「今日は皆さんにこれをやってもらいまは、「観察、実験のデータ処理やグラフ作成」のす。
」と学習課題を提示し、児童生徒は、板書さために、タブレット等に備わっているアプリ（表れた学習課題をノートやプリントに記入すると計算ソフトや共有ツールなど）を活用すれば、いう場面に出会ったことがある。

温度の変化を表計算ソフトに入力することで瞬観察や実験、考察の場面等での話合いに時間時にグラフ化することも可能となる。さらに、を確保したいという理由もあるのだろうが、目共有ツールがあれば各グループのデータをリア的もわからないまま実験をする児童生徒の姿がルタイムで反映させることもできる。

あった。

そうすることで、ワークシートでグラフ化す

このことからも、教師自身が児童生徒に「気ることに要していた時間を考察にかけることも付き」や「疑問」を抱かせる工夫や「知りたい」でき、各グループの結果を比較することでよりと思わせる導入の工夫を追究する姿勢をもち続妥当な考えをつくりだすことも可能となる。

けることの大切さを痛感した。

４

５

ICT≠観察、実験の代替

最後にどんなに ICT が便利になろうとも、観察、実「学ぶことをやめたら、教えることをやめな

験などの指導については、やはり直接体験に勝ければならない」少年サッカーのコーチをしてるものはないと考える。かつて自身が小学校でいた際に出会った言葉である。

授業に取り組んできた際には、導入における自児童生徒に理科の楽しさや有用性を感じても然の事物・事象との出会いを大切にしてきた。

らえるよう、学び続け、優れた教育技術を広めそのために、まずは児童の興味・関心を高めるていきたい。

ことを心がけた。
「あれ？」「どうして？」など－ 31 －

科学技術教育通巻233号(令和４年３月)

ノーベル賞受賞者の言葉から思うこと
さ く ま

千葉県教育庁南房総教育事務所安房分室 指導主事
１

あきなり

佐久間 亮成とメッセージを送っている。さらには、「社会が「え？なんで？」を大事にする

将来を見据えて、科学を一つの文化として認め2021年のノーベル物理学賞は、プリンストン大学の眞鍋淑郎博士が受賞した。
受賞会見では、てくれるような社会にならないかな、ということを強く願っています。
」とも述べている。

アメリカ国籍を取得した理由を尋ねられて大変この話を耳にして、すぐに役立つ応用研究に話題になっていたが、その会見の中では、「日本偏らず、好奇心から出発する基礎研究も受け入の研究は好奇心に基づいた研究が少なくなってれるという社会を作り出すためには、我々理科きているように思う」とも言及している。日本

教師の働きが重要だと痛感した。科学が社会のでは、研究費を確保するために短期的な成果が発展に貢献していることを教えるのはもちろん出やすい応用的な研究を重視しがちであり、「な大切である。しかし、そればかり強調していてぜだろう？」という好奇心から出発する基礎研は、「それって何の役に立つの？」という意識も究に取り組む研究者が少なくなってきていると強くなってしまう。
「え？なんで？」と思ったこいう意味だと受け取れる。日本人研究者がノーとに興味を持たせ、進んで調べたり確かめたりベル賞を受賞すると、しばしば基礎研究のありすることをたくさん経験させることで、好奇心方が話題に上る。

が満たされたときの喜びを実感させていきたい。

免疫にブレーキをかける PD-1というタンパ

事実、新たな事象や法則を知った児童・生徒が、ク質の働きを解明し、新しいがん治療法を発見次々に条件を変えて実験に取り組むという姿をしたことで2018年にノーベル生理学・医学賞をよく目にすることがある。そういった児童・生受賞した本庶佑博士は、研究を登山に例え、「何徒がさらに増えていけば、日本全体で基礎研究が正しいのか重要なのかわからないまま、山をを受け入れる雰囲気が出来上がり、日本の科学攻めようというのはナンセンス。多くの人がた力の向上につながっていくのではないだろうか。

くさんの山を踏破して、そこに何があるか理解して、どの山が重要か調べる段階だ。
」と基礎研

２

リスクとベネフィット

究の重要性を語っている。
細胞が自分自身のタンパク質を分解するオー

2012年、iPS 細胞の研究で山中伸弥博士がノトファジーの研究で、2016年にノーベル生理ーベル生理学・医学賞を受賞した。iPS 細胞は、学・医学賞を受賞した大隅良典博士は、やはり筋肉、神経、心臓、肝臓など、様々な組織や臓基礎研究の重要性を語った上で、小学生・中高器の細胞に変化する能力を持ち、再生医療と創生に向けて「特に子どもたちには、本当に『あ薬という二つの面で注目され、研究が進められれ？』と思うことがたくさん世の中にはあって、ている。

そういうことの気付きをとても大事にしてほし一方で、iPS 細胞には腫瘍が形成されるのでい。
」「『え？なんで？』ということを大事にするはないかという懸念もある。iPS 細胞の誕生か人たち、子どもたちが増えてきてくれたら、私ら研究が進み、安全性は年々高まっているといは日本の将来の科学も安泰だと思っています。
」

う。その上で山中博士は、「リスクは減っても、科学技術教育

通巻233号(令和４年３月)－ 32 －

絶対ゼロにはならない。だから、リスクとそれか。中学校で理科を教えていると、「理科で習っに対する効果（ベネフィット）とのバランスで、たことなんて、将来使わない」などと言う生徒ベネフィットが上回ると思えたら、臨床試験等もいる。しかし、その文脈での「理科で習ったを始めることができるのだと思います。
」と話しこと」というのは「知識」という意味でしかなている。

い。知識については、この情報化社会においてリスクとベネフィットという言葉を聞くと、は検索方法さえ知っていればどうにでもなるこ

DDT という殺虫剤を思い浮かべる。DDT は安とが多い。私たちが理科を通じて教えているこ

価に大量生産でき、高等生物への急性毒性が弱とは、知識を暗記することではなく、手にしたかったため、万能の殺虫剤としてかつて多用さ知識や技能を駆使して、考え、議論し、より妥れていた。しかし、DDT の分解物（DDE、DDA）当な結論を導き出していくことなのだと、改めは環境の中で分解されにくく、食物連鎖を通じて感じた。て生物濃縮されることで生態系に大きな影響を与えてしまうことが明らかになった。このよう

３

持続可能な社会に向けてな危険性は、レイチェル・カーソンの『沈黙の春』で取り上げられるなどして、多くの国で眞鍋博士の物理学賞受賞は、地球科学分野でDDT の使用が禁止・制限されることになった。の受賞という点でも話題になった。地球温暖化

一方で、亜熱帯や熱帯地域の多くの国々ではは、持続可能な社会を実現するために解決しなマラリアが猛威を振るっており、その媒介をすければならない大きな問題のうちの一つであり、るハマダラ蚊の駆除には DDT に取って代わる分野にとらわれずに取り組んでいかなければなような有効な薬剤がないことも実情である。そらないというメッセージのようにも受け取れる。のような中で、WHO は2006年に DDT を屋内使

実際、眞鍋博士も、気候変動に対して人類が何用に限定して有効活用することを勧告した。こをすべきかということについて、「自分が研究しれも、まさにリスクとベネフィットを天秤にかてきたことよりも、もっともっと難しい問題だ。

けた判断だと言える。

ありとあらゆることにつながっている。
」と答え

また、生命科学の分野では、倫理面での課題ている。人が暮らしていく社会の問題である以もよく話題になる。急速な研究開発のスピード上、自然科学だけで解決できるものではない。に負けないよう、倫理的な議論を社会全体で迅社会に生きる私たち一人一人が、多面的な視点速に進めることが求められている。同様に、人を持って議論していかなければならない問題で工知能（AI）の飛躍的な進化により、人工知能ある。

が人間の知能を超えるだとか、人間の仕事が人だからこそ、学校教育においても、教科横断工知能に奪われるといった話もよく聞くように的な学びが大切になってくる。それぞれの教科なった。

で身に付けた視点を活かして、新たな問題につ科学技術の発展は良くも悪くも私たちの生活いて考える機会を作っていかなければならない。に大きな影響を与えており、予測困難な時代がそのためにも、教員同士が活発に意見を交わし、到来すると言われている。そのような時代におまずは、身近なことや、やりやすそうなことかいては、０か100かでは判断できないことがさらら実際に行動を起こしていくことが重要ではなに増えていくと予想される。そのためにも、子いだろうか。

どもたちには、多くの情報の中から必要なもの

私たち教員も、多面的な視点を持ち、互いにを選び取る能力や、自他の意見をすり合わせて対話をしながら、これらの教育活動に積極的により妥当だと思われる考えを作り上げていく力取り組んでいきたい。その姿勢こそが、子どもなどが必要になってくる。そのような力は、理たちにとっての良い手本になると思っている。

科の学習でこそ育成しやすいのではないだろう－ 33 －

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