広島工業大学紀要教育編
第 ₁₇ 巻（₂₀₁₈）23– 32

論文

卓上油化装置を用いたカリキュラムマネジメント視点からの学びのつながりの作成――中学校理科，高校化学，学校行事――

角島誠*（平成₂₉年₁₀月 ₄ 日受付）

Connecting the learning from a curriculum management perspective using
a benchtop waste plastic oiling device——junior high school science, senior high school chemistry, school events——
Makoto KADOSHIMA(Received Oct. 4, 2017)概要
プラスチックを油化（炭化水素液化）する卓上油化装置は，現行学習指導要領が示す方針である有用性の実感や環境教育の充実といったことにもつながり，また，その物理的な大きさからの存在感もあるなど，教材としての高い可能性を有していると考えられる。
₂₀₀₈年から授業や学校行事でこの卓上油化装置の取り扱い実績がある広島なぎさ中学校・高等学校の事例について，関係者で実状を振り返り課題の整理を行った。そして，装置の教材としての教育的価値を吟味し，カ
リキュラムマネジメントの視点から，卓上油化装置を用いた教育活動について ₆ か年教育の理科，学校行事の学びのつながりの作成を行うとともに，この作業を通して得られたものをまとめた。

キーワード：油化装置，カリキュラムマネジメント，中学校理科，高校化学，学校行事

日々生徒の目に触れている存在感ある教材である。
「理科を

₁ ．はじめに学ぶことの意義や有用性を実感する機会をもたせる観点か₂₀₀₇年に，広島なぎさ中学校・高等学校では理科の科会︵₂︶ら，実社会・実生活との関連を重視する内容を充実する」

研修で，㈱ブレスト社（※注 ₁ ）の製品であるバッチ式卓とした現行学習指導要領の観点からも，ある意味貴重な資︵₁︶

上油化装置 Be-h（※注 ₂ ）を用いた実演研修が行われた 。

産とでもいうべき個々の取り組み事例が散在しているといBe-h は，PP ポリプロピレン，PE ポリエチレン，PS ポリ

う観点からも，これらをカリキュラムマネジメントというスチレンを熱分解して生成油（いわゆる軽油相当の炭化水

視点から整理し捉えるとどういうことが明らかになるだろ

素液）を作り出すデモ演示用の装置である。

うか。

同校では，翌年の₂₀₀₈年からこの装置をリースで導入し，プラスチックの油化に関する研究や活動事例研修を受けた関係者の昂揚感と使用勝手に応じて暗黙のう

学校におけるプラスチックの油化に関する教材研究としちに有機的な関係を持ちながら様々な教育活動を展開してては，持続可能な社会の実現に向けて具体的な行動に結びきたが，現在では系統性なく散発的な展開にとどまっていつける資質を育てること，科学の有用性という観点から行る。そして，この装置は化学実験室に常置されており，

われた三木の一連の教材研究がある。アルミニウム缶の中* 初等中等教育研究センター，ICT センター
─ 23 ─

角島に廃プラスチックを入れて熱分解し，試験管に集める装置︵₃︶

誠（評価と改善）の重要性とそれをどのように実現させるかとの開発（₂₀₀₇） ，ポリプロピレンの熱分解における触媒といったことが論じられた。また，後藤・松原（₂₀₁₅）︵₁₃︶ はしてゼオライトを用い，熱分解の速度を速め残渣を残さな

理科授業研究がカリキュラムマネジメントという視点で位︵₄︶

い実験方法の開発（₂₀₀₈） ，油化に続いてガス化について︵₅︶も扱ったが，生徒実験としては困難とした（₂₀₀₉） 。活動

置づけられていなかったことに対し，論点整理と理科授業
研究のモデル化を行っている。

としては，₂₀₁₀年₁₁月に大阪府立堺工科高校の環境化学シ
ステム科の生徒が文化祭で出店する鉄板焼きの発電機の燃これら先行研究等に照らし合わせても，油化ならびに油料として活用するために，ペットボトルキャップの油化装化装置の事例を用いて，カリキュラムマネジメントという置を作成したとの活動報告︵₆︶ がある。研究としては，モル

視点で，理科の授業と学校行事を踏まえた ₆ か年の学びのディブ共和国におけるプラスチックゴミの課題をテーマとつながりとして捉えたものは見当たらない。

して，プラスチックリサイクルを研究課題に設定した東京

まず，暗黙のうちにと表現され，系統化，言語化されて都立多摩科学技術高等学校の SSH 研究である「ハイドロタこなかった同校のこれまでの取組みを整理し，この装置のルサイトによるプラスチック油化～南の島からゴミの島を

教育的な価値を検討する。続いて，これら資産を活用しな︵₇︶なくせ！！～」 がある。プラスチックに添加されているがら，同校が目指す生徒像に鑑み，現行学習指導要領の中

臭素系難燃剤 TBBA（テトラブロモビスフェノール）の回で，油化装置という一つの装置を用いたどのような教育が収の研究を行った。その他，民間が行っている取組として，可能となるのかを検討し， ₆ か年の学校の中での学びを体

ブレスト社が「スクール油田」として国内外で出張授業を系化し，マネジメントが機能する展開計画を作成する。

︵₈︶

行っているが ，定着した事例としてパラオの小学校での₂ ．これまでの油化装置の扱われ方

事例︵₉︶ がある。また，一般社団法人プラスチック循環利用
協会が，全国小中学校環境教育研究会監修によって，プラ

₂₀₀₇年の実演研修において，油化の現象が理科教員達自スチックの循環利用に関する様々な啓蒙用の学校向け教材

身にとって単純に興味深く見入り面白かったこと，そして，をホームページにて公開しているが，油化の仕組みについブレスト社が唱えるスクール油田の企画や，マーシャル諸てもワークシートとともに₅₀分の授業案を示している

︵₁₀︶

。

理科の有用性島での同社の装置の導入事例や同国が抱える諸問題等も知ることとなり，様々な可能性を秘めた装置であることが窺

理科の有用性を実感する指導方法の研究として，千葉県︵₁₁︶

えた。ただ，長期的な仕様勝手など使ってみなければわか総合教育センター（₂₀₁₂） が行っているものがあげられる。

らないことも多く，高い可能性を前提に，どういう使い方

有用性を実感する指導方法として，ができるかを使いながら模索していくというスタンスで導・自律的学習を促し，目的意識のある課題設定をし，探究入がなされた。

力を育成する。
₂.₁

・実体験の場の設定や観察実験の方法を工夫する。

生徒会

・コミュニケーション活動を充実させる場を設定する。

₂₀₀₈年当時，理科教員が顧問をしていた生徒会では，社・学習と自然事象や社会生活とのつながりを実感させる場

会貢献活動につながるとの文脈の中で，デモ油化を行い，美化委員に説明会を行うなどして，ペットボトルキャップを設定する。
・キャリア教育との関連を図る。

の回収を行った。そして，数回の油化は行ったものの，油を掲げ，これらにフォーカスした ₅ つの指導方法のプラン化した生成油を文化祭で用いる程度で，恒常的に装置を活化を行い検証し有効であったとしている。ただ，いずれも用する活動にはつながらなかった。原因として，

特定の授業内での指導である。

・装置の処理能力のために回収されるペットボトルキャッ

理科とカリキュラムマネジメント

プを処理しきれない。

カリキュラムマネジメントという視点から理科を捉えた・残渣の処理や失敗したときの清掃など，メンテナンスにものとしては，月刊「理科の教育」が₂₀₁₂年 ₂ 月号においかなりの労力がかかる。

て「理科におけるカリキュラムマネジメント」と題した特・取り出した生成油の品質の問題上，公道を走る自動車の集を行っている。その中で松原（₂₀₁₂）は，「毎日の授業，燃料として用いることはできない法的な問題があるなど，各単元や教師個人といったようなミクロなレベルとともに，生成油を恒常的に校内・校外で活用し続ける物理的な当学校全体のカリキュラムといったマクロなレベルでの視点

てがない。

︵₁₂︶

から，検討を行う必要がある」としたように，特集で扱などがあげられる。

われた論文の多くにおいて，PDCA を機能させるべく CA
─ 24 ─

卓上油化装置を用いたカリキュラムマネジメント視点からの学びのつながりの作成

₂.₂

授

業

となっていた。

₂₀₀₉年からは，高校 ₁ 年生対象の理科総合 A 指導事項
₂.₄

（₂）資源エネルギーと人間生活

文化祭

₂₀₀₈年の導入以来，毎年₁₁月に開催される文化祭では，（₃）物質と人間生活（₄）科学技術の進歩と人間生活

屋外のメインステージの近くで，油化の仕組みの概略説明に横断的に該当するとして，油化装置の事例を扱った授業と研修旅行報告を連動させた内容のパネルを設置し，油化を ₁ 時間相当で展開していた。そこでは，付加的な狙いとのデモ実演を行っている。この油（炭化水素水）を物理室して，が管理するディーゼル発電機の燃料として発電を行い，こ・合成と分解，エネルギーといった視点からの物質観を深の電気がメインステージの電源，すなわちステージで繰り広げられる演奏やダンスや歌唱のアンプの電源の一部としめる。

て使用されている。

・有機化学の学びの動機付けを行う。

校内では「プラスチックゴミが音楽に！」とのタイトル

・工学とのつながりを実感させる。
を設定して，以下のような内容を扱った。

で図 ₁ のような写真も掲示していたが，カリキュラム変更

・目で見る発電の仕組み

後あたりからは強いメッセージ性や意図が感じられない前

・水力発電

・火力発電

年度踏襲のコーナー企画となってしまっている感がある。

・タービンからモーター

・内燃機関による火力発電

併せて，この展示に合わせた理科教員による言及も散発的

・内燃機関の仕組み（CG 映像）になってきていた。

・ディーゼル発電機による発電
・炭化水素についての知識理解・一覧表に構造式の書き込み，軽油，ガソリン…の分類
・プラスチックの油化・油化装置の観察と構造・分子模型を通した油化の原理・過程
・プラスチック（CH の化合物）の合成→熱分解 （熱分解≠燃焼）・油（炭化水素液）の取り出し・失敗例からみる

必然の理解と化学工業，化学反応の「幅」の意味・エネルギー効率の知識理解

図₁

・油化装置の活躍場所についての言及

校内掲示されている写真

・離島などでの有効活用
₂.₅

・未完成なテクノロジー

研修旅行

・マーシャル諸島研修旅行₂₀₀₉.₂₀₁₀
₂.₃

カリキュラムブレスト社がマーシャル諸島のプラスチックごみ処理の₂.₂のように₂₀₀₉年からは理科総合 A の中で， ₁ 時間を油化装置を納入したという経緯をきっかけに，同国の事情用いて扱ったものの，₂₀₁₂年の理科基礎科目導入に伴う校を知ることとなった。それは，楽園のように美しい海や手内のカリキュラムの変更に伴い，理科総合 A でのような扱つかずの自然が残る一方で，ゴミ処理問題も含め，環境，

いはなくなった。しかも化学（化学基礎）は高校 ₂ 年生か

外交，経済，教育，国連での投票権を巡る中国と台湾の駆ら扱うこととなったため，有機化学で高分子を扱う時期がけ引き，核問題とアメリカの関係，海面上昇に伴う国の消受験に近い時期に下がったこともあって，この時期に特別滅危機…等々の課題を抱えていることであり，南の小さなな展開をする余裕がなくなった。

同国が抱える課題があたかも₂₁世紀の地球上の課題の縮図

また，新しい学習指導要領に沿った中学校の理科が₂₀₁₂のようであるということである。そして，その課題解決の年から完全実施となっているが，₂₀₀₇年の研修当時からはために JICA や様々な海外からの支援者が活躍しており，そ教員構成も変わっており，油化装置について言及することの課題と課題解決の現場を間近に実感できる規模の国であはシラバスの中では明文化されていなかった。₂₀₀₇年当時

るということであった。

研修を受けた一部教員による任意投げ込み的な取扱い事項
─ 25 ─

このような学びの材料に満ちた場所であることから，高角島

誠

校 ₂ 年生のコース選択型研修旅行の ₁ コースとして，「₂₁世

キュラム変更で，現場としては新しいカリキュラムに対応

紀の地球と人と環境のあり方のヒントをつかむ旅」と題しした授業展開の準備と実施に追われることとなり，化学のた研修旅行コースが企画・実施された。マーシャル諸島の授業内での扱いのタイミングも失うことにつながった。ま研修旅行実施当時では，カリキュラムマネジメントというた，₂₀₁₂年のカリキュラム変更を前にして，マーシャル研

言葉では捉えられていなかったものの，理科総合 A での扱修旅行が₂₀₁₀年で終了したタイミングも，₂₀₀₈年から暗黙いによって啓蒙されたことや文化祭でのデモ展示等が，関のうちに校内の活動でつながっていたサイクルが途絶えた

係者間で共有され，サイクルとして機能していたように思要因であったといえる。

われる。南の島国のゴミ問題という着眼点は，東京都立多カリキュラムマネジメントという言葉が一般化してくる

摩科学技術高等学校がモルディブの事例に着目したように，以前からも，私学ということもあり学校の目指す生徒像や世界の小さな島国が抱える共通の問題である。

目標達成のために行事担当等の部署，教科会や教員個人が，・パラオ研修旅行₂₀₁₂～

学校の全体目標に照らし合わせた教育を展開していた風土

マーシャル諸島研修旅行は₂₀₀₉年，₂₀₁₀年の ₂ 年で終え，が同校にはあった。だから，自発的かつ暗黙のうちにでき₂₀₁₂年からは，南の小さな島国で同じような課題を抱えるてしまっていたが，教科を超えた取組みの部分もあり，関パラオへ「太平洋の極小島嶼国から世界を見つめる」と題係者の勢いや了解で成立していたもので，系統だって位置

し，現在まで行われている。

づけられて明文化されたものでもなかったこともあり，大パラオはかつて日本の南洋庁があり日本との結びつきが強いことなどの土地柄や歴史から，マーシャルの時と比べきな変更時に対応されることなく散発的な形のみ残った状態となった。

て，現地の人々との交流とか戦争のことなど，フォーカスだからこそ，各取組の評価と改善を行い，整理し，意味する点が広がっており，マーシャル諸島の研修旅行と比べ

づけと，カリキュラムマネジメントの視点でサイクルとして環境やゴミ処理問題が大きくは前面には出ていない。そて機能するようにグランドデザインとして系統だった明文

れでも，油化装置がプラントとして稼働しており

︵₁₄︶

，生徒

化が必要であったといえる。

は実際にその稼働状況を現場視察することなどが組まれて₃ ．視いる（※注 ₃ ）。
研修旅行後は個々がレポートを書き，研修コースごとの₃.₁

点

卓上油化装置 Be-hの位置づけ

報告発表会が学年の全員の前で行われる。油化装置そのもプラスチックの油化の教材の先行研究や活動事例に鑑み，のが前面にでた言及はないが，ゴミ問題やその処理についならびに同校でのこれまでの利用のありように鑑みると，ての課題やそれに向けた取組みの報告は軽重の差はあってこの装置の特徴は，以下のように ₅ つに指摘できる。

も毎年されてきた。

①熱分解の対象物は指定されており，かつ装置自体は完成

文化祭では報告展示が行われるが，₂.₄で触れたように以された商品であり，熱分解の仕組みや温度条件といった前は屋外で文化祭ステージの電源として稼働させている油

化学反応の妙を理解する事例として用いることはできて化装置とディーゼル発電機を案内するなど屋内の展示とのも，通常授業で扱える範囲での化学の学び以上に掘り下連携があったが，ここ数年の連携は下火となっていた。

げてはつなげにくい。
②デモ演示用装置であり，デモ的なプレゼンやイベントで

₂.₆

まとめ

の使用の機会でこそ機能する。

プラスチックゴミの油化という言葉の響きが社会貢献に③相応の大きさがあり，校内ならびに実験室で恒常的に存在感がある。

つながり飛びつきやすいものであるものの，デモ演示装置
以上の扱いを求めようとしたことや恒常的使用までのサイ④構造が簡単で分解観察が可能であり，ブラックボックス的ではない。

クルができなかったことが活用失速の要因となったといえる。結果，文化祭での啓蒙的な使用ということに落ちつい⑤法的に使用可能な油化という観点からも装置自体が技術た。ただ，使用機会が淘汰されながらも₁₀年にわたって今的に解決すべき課題を有した発展途上の装置である。

日まで文化祭で毎年継続されていることは，諸々の活動とこれらを踏まえ，この学校におけるこの装置に見出す教のバランスの中で無理なく，デモ演示用装置の本来の活用

育的価値を定めてみると，以下の ₃ 点である。

事例に落ち着いたとも評価できる。
そして，カリキュラム変更に伴い，中核的な啓蒙の場であった高校 ₁ 年生での理科総合 A での扱いが失われたこと①理科，化学の学習の動機づけや学習内容の知識理解を促が暗黙のうちのつながりの断絶につながった。さらにカリ─ 26 ─

す。

卓上油化装置を用いたカリキュラムマネジメント視点からの学びのつながりの作成②学校知が，工業製品として具現化し，具体的に活用され，社会に貢献（課題解決）している有用性を容易に可視化能力と重なっていると言える」︵₁₇︶ としたが，同校は正にそれを具現化しようとしている。

することにつながる。

そして，日々展開されている理科の各単元や指導事項の③関連する課題や更なる課題の話題や視点とつながる。

授業は，それ自体として評価規準に照らし合わせてマイク
ロ PDCA を行っていくことが，学習指導要領解説理科編に

₃.₂

現行学習指導要領

おいて理科の究極の目標とされている「科学的な自然観を学校知と日常知の乖離の現状や，PISA 調査等の結果を踏育成する」ことにつながることはいうまでもない。

まえ，₂₀₁₂年から全面実施となった現行の中学校学習指導

ただ，この油化装置に関する取組みは理科を超えた学校

要領解説理科編，ならびに₂₀₁₂年から理科・数学が先行実行事等もつながっており，理科よりも上位の学校目標とし施となった高等学校学習指導要領解説理科編において，改ての「課題解決に向けて動けるような資質であり力を育む」

善の基本方針の一つとして，「理科を学ぶことの意義や有用

ことにつなげた学びであり取組みとなる。これをカリキュ性を実感する機会をもたせる観点から，実社会・実生活とラムマネジメントとして機能させるためには，PDCA サイの関連を重視する内容を充実する。また，持続可能な社会クルとしての評価者を明確にしておく必要がある。

の構築が求められている状況に鑑み，環境教育の充実を図

₄ ．展開の方針

る方向で内容を見直す。」︵₁₅︶ としている。
これを受けて中学校では，例えば，第 ₁ 分野の「科学技「総合的な学習の時間」で取り扱うテーマとか，横断的な術と人間」，第 ₂ 分野の「自然と人間」についての学習の充

特別なものとすると，他教科や所轄部署も巻き込む大掛か実が図られている。高等学校各科目でも基礎科目では「日りなものとなる。例えば，「プラスチックのゴミ問題の解常生活や社会との関連を図りながら」の一文が目標に盛り決」のようなものとしてしまうと，法的な問題，経済性の込まれ，人間生活との関わりや日常生活とのつながりが具問題，倫理の問題等々社会科学的なことや解決に向けた啓体的に扱われている。

蒙に伴う諸活動など内容も広範囲となるが，関わる教員，

このような学習指導要領の方向性に鑑みたとき，これま評価も含めて業務も広範囲となる。SSH のような人的，物で散発的にも展開してきた油化装置を用いた学びは，改善的，財政的な特殊な状況ではなく，また，特殊なコースの基本方針を具現化する学びに資するであろうことは想像にカリキュラムでもなく，同校の現有・現状の条件下で負荷難くなく，資産であったといえる。

を増やすことなく持続可能な取り組みとしてできることが求められる。そういった意味で，そこにあるだけで存在感

₃.₃

カリキュラムマネジメント

を示す装置は，貴重な教育資源である。そこで，展開の方

同校は，流動的で答えのない問題に満ちた₂₁世紀社会を針として，理科を超えた学校行事等が絡むものの，この油

見据え，目指す教育像として「自分が活躍する舞台がグ

化装置関連の教育については理科の科会が PDCA の主担者

ローバル，グローカル，ローカルのどこになろうとも自分として評価することを確認する。学校行事はそれを主管すのおかれた場所であるいは自分が選んだ場所で生きる力。

る部署による独自の PDCA サイクルを持っており，評価にそこにある問題が何であるか理解し，解決すべき課題が何ついては，評価対象事項を定めて線引きを行う必要がある。

かを見定め，主体的かつ積極的に，男女があるいは文化背以上から，「油化という一つの事例を授業内外で経年的に景が異なるもの同志，異なる業種，異なる部署のものが協扱い，日頃学ぶ理科の学びが具体的な課題解決につながる

︵₁₆︶

を育む

ことを実感させ，課題解決に求められることの俯瞰的な理こととしている。そして，それを具現化するために ₄ つの解」を狙いとして，油化装置と中学校理科，特に高校化学

教育目標を掲げている。その一つに「₂₁世紀型高学力の養を基本線とした展開をする。

働して解決に向けて動けるような資質であり力」成」を掲げており，その一翼を担う教科として理科は，「科

同校は， ₆ か年教育を展開しているが，中学校と高等学

学者の視点で」を教育づくりの柱として掲げている。この校の理科の展開は学習指導要領に沿ったスパイラル型であ「科学者」にはフロンティアというルビをふっている。科学る。₃.₁で扱ったような油化装置の特徴も踏まえ，課題解決者がまさに未知の最前線に立ってその解明に挑んでいるとに求められることの俯瞰的な理解ができることを最終段階いうことにならって，課題発見，課題解決ができる生徒をとした段階を以下のように設定し，各々の取組と関連付け

育むことを目指し，学校が目指す教育像をフィードバックて整理をしていく。

している。
国立教育政策研究所が定めた「₂₁世紀型能力」を指して，

段階 ₁ （興味・関心）

後藤・松原（₂₀₁₅）は，「₂₁世紀型能力は理科教育が目指す─ 27 ─

プラスチックが油化する現象に「なぜ」「どうして」とい角島誠

う疑問や関心を持つ。社会的有用性につながることに興

C：生徒会の反応，啓蒙パネルの更新の必要性

味・関心を持つ。
段階 ₂ （知識・理解）

④文化祭

その ₃

学年が上がり，具体的な知識を持つことで，油化する原

パラオ研修旅行の教室展示において，ゴミ処理やマイク

理や装置の構造がともに理解できるようになる。社会的ロプラスチックなどの海洋汚染も加味した掲示を行うとと有用性の具体的なことが理解できるようになる。

もにパラオ研修旅行参加者が屋外で稼働している油化装置を案内する掲示や応対を行う。

段階 ₃ （関連，総合的知識・理解）
発電の原理や仕組み，エネルギーの概念の理解とともに

C：掲示内容，応対での生徒の説明力

その応用やつながりを理解する。
⑤中学 ₁ 年生～文化祭後段階 ₄ （課題の理解）

文化祭後の理科の最初の授業で油化装置の稼働を見たか

装置の限界や技術的な課題を理解する。
プラスチック処理に関する他の化学的な解決方法の理解

否かの質問を行い，感想を聞く。なぜだろう，高校生で学と現状を理解する。

習する等々の会話を持つ。 ₅ 分程度。
C： 生徒の反応，クラスにおける見た生徒，見なかった

他の科学的な方法の現状を理解する。

生徒の割合，感想の内容。関心を持たせる会話の運段階 ₅ （課題解決に向けて当事者に求められることの俯瞰

び方

的な理解）
しっかり勉強することや論文にあたることの必要性や，一つ一つの小さな技術的な課題を克服していくこと等々⑥中学校 ₃ 年生

₁ 分野

を自分なりの言葉として持てる。

『科学技術と人間』の「エネルギー」の単元にて，油化装
置からの生成油を燃料として物理室のディーゼル発電機を最初は課題解決の具体策として見えた油化装置が，学び稼働実演する。内燃機関とモーター発電の仕組みの理解とを重ねていくに従い，むしろ課題を抱えたものとして捉え

ともに，火力，水力，原子力などからエネルギーを得ていられるようになり，段階 ₅ のような言葉をもてるように導ることを扱う。

くという流れである。
⑦中学校 ₃ 年生

₅ ．学びのつながりの作成

₂ 分野『自然と人間』の「生物と環境」を扱う単元の導入教材と以下，同校関係教員と協議してまとめた学びのつながり

して，関連した実例としてマイクロプラスチックの実物事が下記の通りである。学校行事等（一部授業）については，

例に触れ，海洋ゴミやプラスチックごみ問題の知識理解と科会にて共有する PDCA のチェックすべき観点 C として表ともに関心を引き出す。₁₅分程度。

記した。
⑧高校 ₂ 年生

①中学 ₁ 年生～最初に化学実験室を使う授業にてパラオ研修旅行の事前学習

油化装置の名称とこの装置ができることの紹介を行う。

授業では分子量，化学結合の学習を終えている。コース

生成油の実物を紹介する。ならびに文化祭で稼働しているごとの事前学習の際に，引率の化学教員により，分子模型ことの紹介を行う。 ₅ 分程度。

を用いて，炭化水素，高分子，熱分解≠燃焼，の用語を用いて，油化装置の原理説明を行う。₂₀分程度。

C：生徒の反応，発した言葉等

C：生徒の理解，反応，説明の仕方。
②中学 ₁ 年生，中学 ₃ 年生

～

文化祭前

文化祭が近くなった理科の授業において油化装置と発電⑨高校 ₂ 年生

パラオ研修旅行

現地学習

プラントとして稼働している油化装置の稼働状況を現場機がステージ近くで稼働していることの告知を行う。
₃ 分程度。

視察する。ゴミ処理一般，海洋汚染一般について残された

C：生徒の反応，発した言葉等

課題と解決可能性（方向性）をまとめる。
評価者：引率者， 評価観点：知識理解③文化祭

評価物：ワークシート

その ₂

理科教員の指導の下，生徒会が油化装置を稼働し，生成油でディーゼル発電機を稼働し文化祭ステージの電源として⑩高校 ₂ 年生用いる。また，化学教員が監修した啓蒙パネルを設置する。
─ 28 ─

パラオ研修旅行

事後報告会

全体報告の観点の一つに，「…プラスチックごみ問題の処卓上油化装置を用いたカリキュラムマネジメント視点からの学びのつながりの作成

理の一つの解決方法として…，文化祭で使われている油化

改質，再蒸留の操作が必要となるが，この操作に莫大な装置の本格的なプラントが稼働しており，…」といったフ

費用が掛かり現実的ではないこと。
といった課題があることの合理的な理解を行い，現実には：レーズを盛り込んで行う。

・離島や大型プラントが作れないような地域でのプラス
チック処理といった方法に限定されること。

⑪高校生物
︵₁₈︶

同校では，YuYang et al.（₂₀₁₅）の論文にあったゴミ・油化させた生成油を石油精製工場に売却し，既存の石油精製装置で大量かつ安価に処理を行っていること。

ムシダマシ科の甲虫の幼虫であるミールワームが発泡スチ
ロール（ポリスチレン）を分解することの報告を受けて，を踏まえ，ミールワームを常設展示していることもあり，海洋ゴミ，・総括的な廃プラスチックリサイクルの現状，部分酸化処理による水素の製造とアンモニア製造のプロセスの理解

マイクロプラスチックの話題を扱う。
プラスチックごみへの課題解決の方法として化学的な方法や，生物学的な方法など様々に取り組む方法や可能性がを行う。
・高校化学を学んでさらに理解できるようになると，中学あることを示す。

校当時に可能性ある油化装置と捉えていたものに本質的な課題があることが理解できるようになったことを気づ⑫高校物理エネルギー概念の総括的な復習事例としてかせる。

中学校 ₃ 年でも扱うものの，とらえどころのないエネル
表₁

ギー概念の獲得は高校生でも難しい。高校物理でも，実体感覚に近い力学の学びにおいて，力を定義し，仕事を定義

段階 ₁「仕事をする能力」という表現でエネルギーをし，そして，①○

定義していく。換言すると，どのようなエネルギーも，最②○段階と展開内容の対応

段階 ₂

段階 ₃

後は力学的な動きにつながり得るということで実体感覚に

③

○

○

○

つながる。力学の学習に続き，熱，波動，そして電磁気学

④

○

○

○

○

○

を学習し終えた段階で，文化祭で稼働した油化装置の事例⑤

を引き合いに，図 ₁ の写真を用いて，エネルギーがさまざ

⑥

○

⑦

○

まに変わっていく事例として表現することを扱う。

⑧⑬高校化学 『高分子化合物の性質と利用』○⑩するものとした。
・炭化水素の性質理解の具体例として，油化装置によって作られた液体の生成油ならびに固形状の生成油を提示す

⑪

○

⑫

○

⑬

る。

段階 ₅

○

○

○

○

○

○

○

⑨

以下の授業展開案に沿って，授業者が実態に即して展開

段階 ₄

○

※左寄り強調文字が授業での扱い，他は行事等

・油化装置の構造と熱分解による油化の仕組み，PP ポリプ
ロピレン，PE ポリエチレン，PS ポリスチレンしか扱えない理由を扱う。

中学校での①～⑤については，⑥⑦⑬の授業や⑧⑨⑩の研修旅行につながる関心を育む啓蒙的活動であって，生徒

熱分解の方法を用いる油化装置では，本質的に：の評価に関わるものではない。しかし， ₆ か年全体を機能・生成油は沸点が近いものが集まった不安定物であること。

させる種蒔きとしての教育的活動であり，明文化した。実→熱分解では水素不足となり，不飽和化合物（ ₂ 重結合）

施後には，主として生徒の反応等を理科の科会において共有，評価し次年度の啓蒙に向けた準備を行うものとする。

を含んだものができてしまう必然。

⑥⑦⑬は，授業としての生徒評価ならびにマイクロ・よって重合反応が起きやすいこと。

PDCA の対象となる。⑧⑨⑩は研修旅行関連であって理科→時間が経過した生成油が粘性の高いものに変質。
・蒸留操作をしても沸点が同じになるだけで，ガソリンや，として生徒評価を行うものではないが，理科教員が担当し，ディーゼル油とはならない規格外油となってしまい，主参加者には知識理解が求められる活動である。そういったとしてボイラー燃料となること。

意味での実施状況に対するチェックが求められる。研修旅

・法的に認められる燃料とするには油化の後に水素添加，

行コースとしての PDCA は，この行事を主管する校務担当

─ 29 ─

角島

誠である教育開発部が行うが，引率理科教員は報告書をまと・有機化学の諸々の復習観点，受験的な観点も盛り込み，める時点で，この油化装置関連のことについての CA に言当初展開案に示した内容は抑えられ， ₅ 分の時間を残し及する。

て終えた。アンケート回収は₃₆名であった。

⑪⑫については，高校化学を基軸にしたときの「他科目の学習成果とも関連させて，自然界の事物・現象を分析的，

₆.₂

総合的に考察する能力を育成する」につながる学びとなる。

内容

アンケート内容と結果

授業前に以下の ₃ つの質問について， ₄ 件法で問うアン

₆ ．授業の展開とアンケートの実施

ケートを実施した。

この度のように意図的な教育として整理した ₆ か年全体

問 ₁ ．中学時代も含めて，プラスチックがどうして油化さの成果については， ₆ 年後ということにならざるを得ないれるのか，その現象の仕組みについて興味・関心をが，散発的にも油化装置に係る活動が行われてきた学校空持ったことがありましたか。

間の中で過ごしてきた高校 ₃ 年生に対して，⑬の高校化学

問 ₂ ．中学時代も含めて，プラスチック処理の有効な方法の授業案を参考とした授業を展開し，授業前後でアンケーとして社会的に役立つという点で，校内の油化装置

トを実施した。

について興味・関心を持ったことがありましたか。
問 ₃ ．この装置によって，ポリスチレン，ポリエチレン，

₆.₁

授業展開

ポリプロピレンが，熱分解によって油化（炭化水素

展開案を受けて，授業者はクラス実態や状況を踏まえて液）される仕組みを理解していましたか。

以下のように展開した。
対

象

高校 ₃ 年生

₆ 年 ₅ 組（理系クラス）

授業後に以下の ₃ つの質問について， ₄ 件法で問うアン

実 施 日₂₀₁₇年 ₉ 月₁₆日 ₃ 限（₃₈名）

ケートを実施し，問 ₇ については自由記述とした。

実施場所

化学室

問 ₄ ．校内の油化装置がもつ課題や限界が理解できましたか。

・前時の授業で，高分子化合物の単元に入り，高分子化合問 ₅ ．課題に対する現時点での現実的な対応例が理解できましたか。

物の構成と合成樹脂について扱った。この授業において，
事前アンケートを実施し，また，図 ₁ の写真を見せ，ク

問 ₆ ．油化装置の事例を扱ったことで，化学の学びが現実ラスにいた昨年度の文化祭バンド演奏した生徒の事例を的な問題に具体的につながっていることが一層実感

引き合いに，物理室の発電機の写真，燃料が軽油と指定できたと思いましたか。

されていることを確認するなど，次の時間の予告的なこ

問 ₇ ．一連の油化装置の事例を通して，ものごとの課題を解決するという観点でどんなことが学べたと思いまとを ₃ 分程度で扱った。

すか。自由記述で書いてください。

・授業日の SHR を化学室で行い，油化装置にペットボトル
キャップを入れて装置を起動したところを全員で確認し結果た。
・ ₂ 時間程度の油化が完了した段階の ₃ 限目に授業を実施とした。
・₂.₂で扱った理科総合 A の授業で用いていた書き込みプ
リントを一部利用したプリントを用意し，油化装置の構造や油化仕組み，現実的な使用可能な場所等について扱った。
・リサイクル処理の実態と様子や生成油の用途等に関して，
富来産業株式会社作成の₁₀分程度の動画「廃プラスチッ︵₁₉︶
ク熱分解処理油化プラントのご紹介」
を用いた。

・さらに，授業者は，行本ら（₂₀₁₀）の論文「廃プラスチックのガス化リサイクルとその評価」︵₂₀︶ を配布し，現実的なコスト面を加味した東京都大田区をモデル地区とした地域での具体的なゴミ処理フローの ₅ つのパターンとその評価の結論の導き方について言及した。
─ 30 ─

図₂

アンケート ₄ 件法での実数表示（N＝₃₆）

卓上油化装置を用いたカリキュラムマネジメント視点からの学びのつながりの作成る。それでも，₁₄名（アンケート回答者に対する₃₈.₉％，
自由記述回答者の₅₀％）が課題解決という行為でありプ
ロセスに関する学びを俯瞰的な視点から言語化できていた。

₇ ．おわりに
学校，教科がめざす学力像に沿って課題解決という観点で段階 ₁ から段階 ₅ と設定し，教育資源や教科科目を超え
図₃た学校行事との連携をまとめたこのたびの学びのつながり

図 ₂ の ₄ 件を ₂ 群へ換算後の％表示

は，PDCA の P に相当する仮説にすぎない。ただ， ₀ ス
タートの仮説ではなく，経年で校内に散在していった資産

問 ₇ の自由記述について記入が₂₈名，無記入が ₈ 名であった。記入内容は以下の諸々の DCA に基づいていた作業であった。カリキュラム

ように分類できた（重複なし）。
課題解決一般へのメタ認知的視点から言及
化学の学びの有用性の認識達成するために，組織としてカリキュラムを創り，動かし，

環境・ゴミ問題に関する認識の深まりや私見
授業の通し的内容の記述

マネジメントとは「各学校が，学校の教育目標をよりよく

₁₄名

₃名

油化装置そのものに対する感嘆や取組を関係者で整理し言語化していくプロセス自体が変えていく，継続的かつ発展的な，課題解決の営みであ₇名る。」との田村（₂₀₁₁）︵₂₁︶ の定義を改めて関係者で強く認₂名₂名識していく営みでもあり，今後の DCA 展開の弾みとなっ
た。

₆.₃

考

察

また，同校の油化装置を用いた様々な取り組みや展開は，

・問 ₁ の「現象の仕組みの興味・関心」ついて，理系選択

勢いで行ってきた＋α な任意の位置づけであり，油化装置

者のクラスでありながら「はい」としたものが実数で ₄の教育的意義を整理して正面から明文化して位置づけては

名，明確に「いいえ」としたものが₁₀名であった。問 ₂

こなかった事例であった。そして，装置や取組みの認知がの「油化装置への興味・関心」については「社会的有用

生徒側にそれなりにあっても，系統性を持って授業で扱う性」という視点を絡ませたが，「はい」群が₆₃.₉％であっことのない教育資源・教育空間による作用がどういったもた。意図的・系統的に扱ってこなかった ₆ 年間の実態をのであるか，アンケート調査でその実態の一部を把握でき認識できる数字として，問 ₁ 問 ₂ 共に関係者にとって参た。その一方で，高校 ₃ 年生の事例ではあったが，実際に考となる結果であった。

授業で取り扱うことの効果の大きさも確認できた。このこ・問 ₃ の「油化の仕組みの理解」については未習の内容なので妥当な結果といえる。

とが認識できたことは，この学びのつながりの仮説をこれから実際に展開していくことになる関係者に相応の納得感・問 ₄ ，問 ₅ は共に「はい」群で₉₀％を超えているものの，を与えた。

問 ₄ に比べ問 ₅ において「はい」とした実数が減っていこの度は，油化装置という特殊な教材を中心に据えた事る。問 ₄ に関する授業の前半部分では，高分子化学の知例ではあったものの，この度の一連のプロセスが，校内の識から油化装置の仕組みと課題を扱っていたのに対し，教育資産をつなげて再構成していく作業の参考となれば幸問 ₅ に関する授業の後半部分では，₁₀分の動画視聴やゴいである。

ミ処理フローを扱った学術論文を用いたことなど，内容

謝がやや拡散的で情報量が多かった展開であったことも一因ではないかと推測する。

辞研究を行うにあたり，広島なぎさ中学校・高等学校の理・事前の問 ₁ や問 ₂ の興味・関心の程度に拘わらず，問 ₆科主任の堀内和徳先生をはじめ科会の先生方，特に化学のの「学びの具体的なつながりの実感」は，「はい」群で授業を実施された新屋慶先生にはさまざまなご尽力をいた₁₀₀％であった。系統だった知識理解に基づいて授業としだきました。ここに深く感謝いたします。

て取り扱ったことの効果と評価できる。

注・段階 ₅ （課題解決に向けて当事者に求められることの俯瞰的な理解）に対応することを意図した問 ₇ について，※注 ₁

問い方としては唐突的でもあり何を答えていいのかやや
回答しにくい問い方であったように思われ，反省点であ釈㈱ブレスト社は，₂₀₁₇年 ₄ 月₂₁日付で横浜地方裁
判所より破産手続の開始決定を受け倒産した。

※注 ₂ 「ブレスト社」バッチ式卓上油化装置 Be-h につい─ 31 ─

0号

ぎょうせい p.2

ステム」
『北
※注１

㈱ブレスト社は、2017 年 4 月 21 日付で横浜地方裁

判所より破産手続の開始決定を受け倒産した。

作費ゼロで油角島誠※注２「ブレスト社」バッチ式卓上油化装置 Be-h について

okikoto?new

http://www.blest.co.jp/be-h.htmlて．http://www.blest.co.jp/be-h.html（₂₀₁₇年
₈月

油化装置完成」https://school.js₈₈.com/scl_h/school-（2017 年 8 月 30 日確認）
₃₀日確認）

news/yokikoto?news=₁₀₉₁（₂₀₁₇年 ₈ 月₃₀日確認）（₇） 森田直之ら（₂₀₁₆）「～南の島からゴミの島をなくをなくせ！プせ！プラスチック熱分解をテーマとした環境教育～」

③

～」

No.4

『日本科学教育学会研究会研究報告』Vol ₃₁. No. ₄（₈） ブ レ ス ト 社 HP ス ク ー ル 油 田．http://www.blest.
co.jp/about.html#a₀₃（₂₀₁₇年 ₈ 月₃₀日確認）

30 日確認）（₉）「ポップコーンマシンで，リサイクル意識を高める

④

を高める

～パラオでの廃プラスチック油化装置の試み～」①

み〜」

₂₀₁₅年版開発協力白書

匠の技術、世世界へ ₃

外務省

チックとプラスチックリサイクル

プラスチ

確認）

PP，PS，PE等を熱分解する釜① ①
PP,PS,PE等を熱分解する釜有用性を実感② ②釜内温度制御装置
釜内温度制御装置

感する指導方法の調査研究」研究報告
メントの視点」理科の教育（₁₃） 後藤顕一・松原憲治（₂₀₁₅）「主体的・協働的な学びのならびにそれより小さい分子量の炭化水素ガ
びにそれより小さい分子量の炭化水素ガスがこのパイを育成する理科授業研究の在り方に関する一考察～カスがこのパイプを通過する。
プを通過する。

働的な学びを考察～カリキ

リキュラムマネジメントに基づく理科授業研究モデ④ ④水中を炭化水素ガスが通過し，軽油成分の分子
水中を炭化水素ガスが通過し、軽油成分の分子量のも量のものが液化して油として水上に浮かび，さのが液化して油として水上に浮かび、さらに軽く液化モデルの構想2

G1000 導入」

ルの構想～」理科教育学研究 Vol. ₅₆（₂₀₁₅）p. ₁₇-₃₂（₁₄）「パラオ共和国リサイクルセンター NVG₁₀₀₀導入」．
らに軽く液化しないものは気体のまま装置外へしないものは気体のまま装置外へ排出される。
http://www.blest.co.jp/palau₂₀₁₆.html（₂₀₁₇年 ₈ 月₃₀
排出される。
※注３ 2017 年の研修旅行訪問の 2 週間前に火災事故によ

30 日確認）※注 ₃

₂₀₁₇年の研修旅行訪問の₂ 週間前に火災事故によ日確認）り焼失したため、同年は稼働状況の見学は出来なかっり焼失したため，同年は稼働状況の見学は出来な（₁₅） 前掲（₂）p. ₄
た。

17 p.3かった。

80–12086

₂ 月号 Vol. ₆₁, No. ₆₉₇

p. ₅③ ③釜内で熱分解された軽油成分相当の分子量のも釜内で熱分解された軽油成分相当の分子量のものなら

97 p.5

第₃₉₇号（₁₂） 松原道男（₂₀₁₂）「理科におけるカリキュラムマネジ

・釜上部
設定温度
₃₀₀℃前後・釜上部
設定温度
300℃前後ムマネジメンnd Isotopic

学習支援サイト．

（₁₁） 千葉県総合教育センター（₂₀₁₂）「理科の有用性を実

・釜下部
設定温度
₄₅₀℃前後・釜下部
設定温度
450℃前後号

ms: Part 1.

プラス

http://www.pwmi.jp/（₂₀₁₇年 ₈ 月₃₀日確認）

援サイト

eralization

匠の技術，（₁₀） 一般社団法人プラスチック循環利用協会 .

②会.

日本の国際協力（₁₆） 広島なぎさ中学校・高等学校

文Guide ₂₀₁₇ p. 3（₁₇） 前掲（₁₃）p. ₂₂

献（₁₈） Yu Yang et al. Biodegradation and Mineralization of（₁） 新屋慶（₂₀₀₈）「プラスチック油化に関する環境教育

Polystyrene by Plastic-Eating Mealworms: Part ₁.

新しい学びの形を模索して」季刊『鶴学園』第₁₂₉号

Chemical and Physical Characterization and Isotopic（₂） 高等学校学習指導要領解説 理科編

Tests Environ. Sci. Technol., ₂₀₁₅, ₄₉, pp. ₁₂₀₈₀ –（₂₀）

平成₂₁年 ₇ 月

₁₂₀₈₆

文部科学省 p. ₅（₃） 三木勝仁（₂₀₀₇）「簡易なプラスチック油化装置の開（₁₉） 油化装置 Neo-OILIA 動画「廃プラスチック熱分解処

発－日常生活と化学をつなぐ－」『北海道立理科教育

理油化プラントのご紹介」富来産業株式会社．http://

センター研究紀要』第₁₉号

fuki-japan.com/?page_id=₇₆₀（₂₀₁₇年 ₈ 月₃₀日確認）（₄） 三木勝仁（₂₀₀₈）「ポリプロピレンの油化実験につい（₂₀） 行本正雄ら（₂₀₁₀）「廃プラスチックのガス化リサイて」『北海道立理科教育センター研究紀要』第₂₀号

クルとその評価」中部大学 総合工学

（₅） 三木勝仁（₂₀₀₉）「プラスチックのガス化システム」『北海道立理科教育センター研究紀要』第₂₁号（₆）「ボトルキャップからリサイクル燃料

第₂₂巻

pp.

₁₄-₂₂
（₂₁） 田村知子（₂₀₁₁）：『実践・カリキュラムマネジメン

製作費ゼロで─ 32 ─

ト』ぎょうせい p. ₂