はじ

めに

本校は三沢糾海草中学校初代校長以来「質実剛健」の精神を校訓とし、時代の変遷と共に栄枯盛衰を経るも、輝かしい伝統を受け継ぎ、智・徳・体の調和のとれた人材の育成に努めているところです。幸い質素で純朴な生徒の気質は健在であり、生徒は偉大な先輩達に追いつき追い越せと、そして新たな向陽文化を創ろうと日々文武に励んでいます。
我が国の科学技術は戦前には世界の最先端にあったにも拘わらず、一時期占領下におかれたことを抜きにしても、戦後あまりにも長きにわたり放置されてきました。しかし、遅きに失したとはいえ戦後五十年経った平成七年八月議員立法によって科学技術基本法が成立、翌八年に第一期、十三年に第二期、十八年に第三期科学技術基本計画を策定し、国是として科学技術創造立国をめざして漸く動き出してくれました。五十年の遅れを取り戻すのは並大抵のことではありませんが、日本が世界に貢献し、持続的発展が可能な、安全で豊かな生活のできる国を実現するためには、
量子力学・素粒子とゲノム等の基礎科学研究をはじめ、地球環境対策、クリーンエネルギー、材料・ナノテクノロジー、ライフサイエンス等の技術開発を成功させることが鍵となります。
本ＳＳＨ研究指定事業はこれらを実現できる人材を育成するための効果的な教育制度・方法を開発することをねらいとするものであります。大学をはじめ研究機関、企業等々の協力・指導を仰ぎ、理科の基礎知識を確かなものとするとともに、科学技術へ興味関心を持たせ、課題を発見する力を磨き、それを解明するための研究姿勢や技術を修得させる手法を探るものです。１年目の今年は基礎学習を中心としながら、環境、エネルギー、分析化学、エコロジーをテーマに、大学の研究室訪問、出前講座等々を通じて科学技術の最先端に触れ、２年目の課題研究のテーマを探す準備を進めてきました。生徒は極めて意欲的に学習し、当初の目的は概ね達成できました。
それに加えて、指導に当たった教員の力量が格段に向上したことも大きな収穫です。
本年は中高一貫３年目であり、中高教職員の交流をはじめ様々な試みを行う中でＳＳＨのス
タートとなりました。そのため、校内体制は必ずしも万全で臨めたわけではなく、関係教職員には多大な負担を強いることとなりました。しかしながら、幸いにも JST はじめ多くの関係者の方々のご支援を賜り、多くの成果を上げ無事１年目を終えることができました。研究指定２年目には初心に返り、謙虚に多くの方々の教えを請い、更に検討・工夫を加え、一層の充実に努めて参ります。最後に、ご指導ご支援賜りました関係各位に感謝申し上げますと共に、引き続きご指導ご鞭撻をお願い申し上げます。
平成１９年３月

和歌山県立向陽高等学校

校長

谷口敏則

和歌山県立向陽高等学校・中学校

18～22

平成１８年度スーパーサイエンスハイスクール研究開発実施報告（要約）①

研究開発課題自然科学に対して意欲的かつ創造性豊かに探究する資質能力を育成するため、大学・ 研究機
関等と連携しながら以下の研究開発を行う。
（１）科学に関する基礎知識の定着に向けての「学習」から主体的な「研究活動」に深化させる理数教育システムの構築を図る。そのため、生活とのかかわり、人間の営みとしての科学を重視し、中学校レベルの学習内容の補完を含んだ基礎的な内容から大学レベルの高度な内容まで、大学教授等による継続的な指導のもと実験を中心とした多様な学習活動を幅広く展開する。
（２）「環境問題」をテーマに、自然科学や社会科学の両分野から物事にアプローチするとともに、他教科で学習した知識の統合化を促し、多面的に考察・探究する力を育成する。
（３）理系の併設中学校と連携し、６年間の中高一貫教育において体系的かつ高度な理数教育を行う教育課程の研究開発に取り組む。
②

研究開発の概要（１）新たに設定した「ＳＳ探究科学Ⅰ」（２単位 1.5 コマ）で、中学校の学習レベルの復習を兼ねて、基本的な実験操作の習得や課題研究に向けたスキル向上に向けての授業を展開した。後半からは、「エネルギー」「分析化学」「バイオサイエンス」をテーマに先端科学を中心とした内容も取り扱った。大学などの研究機関と連携して、「研究室訪問」「実験講座」「先端科学講座」「ラボツアー」を開催し、生徒の興味関心を高めるための教育
方法についての研究を行った。
（２）総合的な環境学習を展開する「環境フレームワーク」の確立にむけての研究に取り組んだ。
「ＳＳ環境科学」（１単位 1.0 コマ）では、自然科学分野と社会科学分野の２領域の講座からなる教育を展開し、両科学分野の成果と理論を体系的に学習をする指導方法についての研究を行った。また、科学史をテーマにした「プレゼン講座」や「和歌山市内河川の水質調査」、「ディベート学習」に取り組み、スキルの向上を目標とする環境教育のあり方について研究した。
（３）併設中学校と接続する６年間一貫の理数教育の教育課程について検討を行ってきた。基
本的には高校での教育内容に向けて、中学校における理数教育の充実について研究するとともに、中学校と高校の理数科目、環境科目の効果的な接続方法について研究を重ねている。
③

平成１８年度実施規模

環境科学科１年生８０名の生徒を対象とする。ただし、一部のプログラムにおいては、環境科学科２年生８０名についても対象とした。また、「ロボット講座」では、普通科１年生４名、中学校６名の参加希望生徒がいた。
④

研究開発内容○研究計画（１）第一年次「ＳＳ探究科学Ⅰ」を通じて、中学校レベルの基本的な内容から大学レベルの高度な内容に向けた接続を意識し、系統的かつ継続的な理数教育を展開するための実験開発に取り組んだ。
また、大学・研究機関等との連携方法について研究し、科学技術の研究に直接触れることにより、
生徒の自然科学に対しての興味・関心を高め、自ら学ぶ力を育成するための研究を行った。

「ＳＳ環境科学」では、環境問題について自然科学的分野からのアプローチを中心に社
会科学分野からも科学技術について捉え、科学を学ぶ者としての倫理感を育成するための教育方法についての研究を進めた。さらに、情報スキルやコミュニケーション能力の育成
できる環境学習についての研究も行った。
また、併設型中学校の高等学校への連携・接続に向けて、カリキュラムの開発と情報収集を行った。
（２）第二年次「ＳＳ探究科学Ⅱ」を通じて、大学、研究機関との連携をさらに深め、専門的で高度な科学についての知識の定着を図る。また課題研究を通じて、課題の発見と解決の能力を養い、独創性や創造性を高める。実験結果から得られたデータを的確に分析・考察する論理的な思考力を育成する。大学等の先端科学の研究者からの指導を受けることで、研究者としての研究
過程を大切にする姿勢を身につけさせ、研究の成果を発表することで豊かな表現力も育てる。
併設の中学校と高等学校との連携・接続に向けて理数教育の具体的な検討を進める。
なお、「ＳＳ探究科学Ⅰ」「ＳＳ環境科学」は、第一年次の取組をふまえ、検証を加えた後、さらに発展的に研究を進めることとする。第二年次は、併設中学校からの高校への入学が始まる年となることから、高等学校での理数教育をより高度なものとし、さらに先端科学研究に積極的に取り組む。また併設の中学校で学習した理数に関する学校設定科目や総合的な学習の時間での「環境学」及び高等学校の「数学Ⅰ」「理科総合」を先取りした学習による到達度を活かし、これまで以上にレベルの高い内容の理数教育、環境教育の確立を図る。
（３）第三年次
大学や研究機関との連携をさらに深め、過去２年間で学習した先端科学技術の知識や自ら学び得た思考力を統合化し、社会と科学技術の在り方を総合的に理解することで主体的に自己の進路を切り拓く独創的な力を身につけることを目標とする。
また併設の中学校からの入学生（第２学年）については、「ＳＳ探究科学Ⅱ」で取り組む
探究活動を高度化し、大学、研究機関との連携を強化することで、理数教育における中高一貫システムの開発に向けた研究を進めていく。なお、
１学年の取組は継続的に同様とする。
（４）第四年次
併設中学校からの入学生（第３学年）については、今までの取組の総括として大学レベルの内容について自主的に研究することで、自然科学についての理解を深め、将来的な展望を持って、主体的に自己実現を図ることができ、未来の科学者としての資質を向上させることを目標とする。
過去３年間のＳＳＨ事業についての総括をし、理数教育のカリキュラムや内容の再構築について研究する。
（５）第五年次
課題研究において４年間継続して研究してきた実験・実習等の体験的活動の総括及びカ
リキュラムの永続的な定着について研究を行い、理数・環境教育の方向性を確立する。
○教育課程上の特例等特記すべき事項
ＳＳ科目を新設するために、総合的な学習の時間「環境科学」（１年次１単位 1.0 コマ）と「環境課題研究」（２年次２単位 1.5 コマ）を減じるとともに、２学年で履修していた「世界史Ａ」（２単位）を「世界史Ｂ」（３単位）とし、「ＳＳ探究科学Ⅱ」との選択科目とする。これは、１学年に履修した「ＳＳ探究科学Ⅰ」及び「ＳＳ環境科学」での学習内容から、科学技術や環境問題について社会科学の立場からさらに研究を進めていきたいと考える生徒のためである。また、世界史をＢ科目と設定しているのは、将来の進路実現に向けた配慮である。このため、「ＳＳ探究科学Ⅱ」を選択する生徒は「世界史」を履修しないので、ＳＳ科目の中で科学史など世界史の学習に関連するテーマを扱う。
さらにＳＳ科目を新設するため「情報Ｂ」（２年次２単位 1.5 コマ）も減じる。
「情報Ｂ」で取り扱っていた情報教育の内容については、精選したうえで「ＳＳ環境科学」、「ＳＳ探究科学Ⅰ」で取り扱う。

○平成１８年度の教育課程の内容
環境科学科（平成１８年度入学生）の教育課程について、既存科目との有機的な連携をもとに「ＳＳ探究科学Ⅰ」（１年次２単位 1.5 コマ）、
「ＳＳ環境科学」（１年次１単位 1.0 コマ）「Ｓ
Ｓ探究科学Ⅱ」（２年次３単位 2.0 コマ）を設定した。これらの科目では、基礎的な実験の操作から最先端科学における高度な内容まで、理科、環境に関する幅広い内容を取り扱うとともに、探究活動に必要なスキルを獲得することを目標とした。さらに、理科の履修単位数を増単位とした。
○具体的な研究事項・活動内容①学校設定科目「ＳＳ探究科学Ⅰ」
中学校の学習レベルの復習をも含んだ科学について基礎的な内容について学習し、基本的な実験操作の習得や課題研究に向けてのスキル向上に向けての教材開発を行った。
②学校設定科目「ＳＳ環境科学」「環境フレームワーク」の確立にむけて取り組み、自然科学分野と社会科学分野の２領域の講座からなる教育を展開し、両分野の成果と理論を体系的に学習することができる教育方法の研究を行った。さらに、今後の研究発表等で必要とされるプレゼンテーション能力
やコンピュータを使用した情報の処理方法などの情報スキルを獲得するための授業も同時に展開した。
③大学・研究機関との連携による研究室訪問、ラボツアー
大学や研究機関の研究室を訪問し体験学習を行うことで、先端科学技術について学習するとともに、科学に対して興味・関心を高め、将来の科学者としての姿勢を育成するための研究。
訪問先 近畿大学原子力研究所、和歌山大学、関西光科学研究所、大阪大学、京都大学など④大学・研究機関との連携による先端科学講座・実験講座
大学や研究機関の研究者等による最先端の科学技術についての講演会を実施することで、自然科学や科学技術に対する知識を高め、科学的自然観を育成するための教育方法としての研究。
連携先 和歌山大学、雑賀技術研究所、マンチェスター大学、和歌山県立医科大学⑤科学系クラブ活動の活発化・活動支援方法の研究
化石採集、ソーラーバルーン、遺伝子組換え実験、ロボットプログラミングなど⑥中高一貫教育のもとでの理数教育システム構築に向けての研究
併設中学校からＳＳＨ対象の学科である環境科学科への接続に向けてのカリキュラム開発。高校教員の中学校への授業、理科・数学・環境領域の学習において、中学校で発展的な内容を取り込むための教育方法の研究と教材開発。
⑤

研究開発の成果と課題○実施による効果とその評価（１）「学習」から「研究活動」に発展させる理数教育の開発①「研究室訪問」、「先端科学講座」、「実験講座」などの研修は、興味を持って参加することができ、科学に対する興味・関心を高めるのに有効であった。また、大学などの研究
機関での研究生活についてイメージすることができ、自己キャリアの発達を促した。
②ＳＳＨ活動を通して、身近な生活から科学的な疑問や問題などを発見する力を向上させることができた。
③ＳＳＨ活動を通して、向学心を向上させることができた。
④「ＳＳ探究科学Ⅰ」の授業では、テーマを設定し、先端科学の内容も取り扱った。実験
技術の向上や探究心育成については効果が見られたが、内容的に難しく感じた生徒も多く、教材開発・教材研究を進めていく必要がある。
（２）スキルの向上を目標とした環境教育①環境問題についての意識の向上については効果が見られた。しかし、授業で触れる機会

が少なかった環境問題については、意識が低下する傾向も見られた。
②ディベート学習やプレゼン講座の取組によって、コミュニケーション力や情報スキルを向上させることができた。
③全体の取組を通して、科学技術と社会や自然の関係、また科学倫理についての考察を深めることができた。
（３）中高一貫教育における理数教育の構築①理科・数学の独自科目においては、おおむね目標を達成できているが、個人の力量によるところが大きい。学校全体の力として研究を進めていく必要がある。
②中学校独自教科の一部を高校教員が担当し、やや専門的で高度な内容を取り扱った。授業内容については、生徒に好評であり教育効果も高かった。
③中学校３年生のアンケート結果によると、数学が好きと答えた生徒は６８％、理科が好きと答えた生徒は７６％いる。理数教育を重視する中学校全体の取組としての成果が現れている。今後、高校での理数教育のあり方を中心に、高校へ向けての接続法を研究する必要がある。
○実施上の課題と今後の取組（１）「学習」から「研究活動」に発展させる理数教育の開発①「ＳＳ探究科学Ⅰ」、「研究室訪問」、「実験講座」、「先端科学講座」などの取組で、科学に対する興味・関心を喚起することができた。しかし、研修内容と授業内容の有機的な関連が不十分な場合もあった。研修内容や実施時期について検討していく。
②「ＳＳ探究科学」の実験実習において、生徒は主体的に参加しているが集中力が欠ける場面も見られた。課題研究における指導法の研究を進めていくとともに、１年次の授業においても課題探求的な要素を取り入れるなど、実験に対する姿勢の向上を図る取組を進めていく。
③今年度は「おもしろ科学祭り」に初めて参加した。コミュニケーション力の向上や自己の持つ知識を再統合し、定着されるのに有効であった。また、本校のＳＳＨ活動を地域に発信する機会ともなった。今後、地域の小学生を対象に「科学教室」を開催するなどの取組を行う。
（２）スキルの向上を目標とした環境教育①プレゼン講座は、情報スキルとプレゼンテーション能力を向上させるだけでなく、意欲や積極性を向上させるのに有効であった。さらに発展的な取組になるよう研究する。
②社会科学と自然科学の両領域から環境問題を学習する教育方法は、環境問題を総合的に考えていくのに有効であった。さらに、生活に密着した環境問題を学習し、実践につながるよう家庭科の視点も取り入れ、「環境フレームワーク」の確立に向けて研究を進めていく。
③和歌山市内河川の水質調査は、環境問題への意識向上に効果があった。さらに分析機器を使用するなど高度な研究に発展させ、スキル向上に向けての取組として研究を進めていく。
（３）中高一貫教育における理数教育の構築①中学生と高校生が共同で実験・研究を進めていくことは、学習面で互いに効果があると期待できる。中高の連携を深め、中高共同での発表会やディベートなどを行うなどの取組を進めていく。
②理数を重視する併設中学校からの進学者を対象に、入学時の段階から発展的な実験・実習を取り入れるなどの教材開発や教育方法の研究を行う。
③中学校段階での体験的な理数教育のあり方と高校へのスムースな接続方法についての研究をさらに進めていく。
（４） その他①ＳＳＨ事業で得た成果を学校全体に還元していく方法について研究する。
②アンケートやレポートなど評価方法についての研究を進めていく。

和歌山県立向陽高等学校・中学校

18～22

平成１８年度スーパーサイエンスハイスクール研究開発の成果と課題①

研究開発の成果（１）「学習」から「研究活動」に発展させる理数教育の開発①大学などの研究機関との連携によって取り組んだ「研究室訪問」、「先端科学講座」、「実験講座」、「ラボツアー」などの研修は、興味を持って参加することができ、科学に対する興味・関心を高めるのに有効であった。また、大学などの研究機関での研究生活についてイメージすることができ、自己キャリアの発達を促すことができた。研修によっては難しい内容も含んでいたが、体験的な学習活動を通じて自己の知識として獲得できた生徒が多数いた。
②ＳＳＨ活動を通して、身近な生活から科学的な疑問や問題を発見する力を向上させることができた。「人間の営みとしての科学」を認識し、科学的観察力を身につけるのに効果があった。
③ＳＳＨ活動を通して、学習活動に影響を受けたと考える生徒が多くいた。専門的な理数の知識を得ることによって、さらに学習したいという意欲が増した様子である。
④「ＳＳ探究科学Ⅰ」の授業では、「エネルギー」、「分析化学」、「バイオサイエンス」というテーマを設定し、先端科学の内容も取り扱った。実験技術の向上や探究心育成については効果が見られたが、内容的に難しく感じた生徒も多くいた。各種研修を授業内容と有機的に関連させ、生徒の理解度を向上させるプログラムを開発していかなければならない。
⑤ＳＳＨ活動を通して、進路目標の機会になればと考えている生徒が多く存在している。
また、生徒が、ＳＳＨ活動で期待していることは、理科では「いろいろな実験・実習を経験すること」、数学では「受験に役立つ学力を身につけること」ということがわかった。
生徒の希望も反映させた教育方法の研究も必要である。
（２）スキルの向上を目標とした環境教育①「環境フレームワーク」の確立に向けた授業の取組によって、環境問題についての意識の向上については効果が見られた。しかし、その効果が自己の生活に反映されていない様子である。
今後、生活に密着した環境問題についても意識を高め、環境問題について考え、行動できる生徒を育てていきたい。また、授業で学習した「地球温暖化」や「水質汚濁」についての関心度は高くなったが、逆に授業で触れることができなかった環境問題について
は、関心度が低下する傾向もあり、今後の課題となった。
②環境政策論題をテーマにしたディベート学習や科学史をテーマにしたプレゼン学習では、積極的に参加する生徒の姿が見られた。コミュニケーション力や情報スキルを向上させることができ、その後の研修においても積極的に質問をするなどよい影響があった。
③全体の取組を通して、科学技術と社会の関係、自然環境との関わりについての理解を促すことができた。人間社会の発展と科学技術の必要性、科学技術と環境問題の関係など考察を深めることができた。
（３）中高一貫教育における理数教育の構築①「教材の開発、選定を日常生活に求め、五感を生かした授業を展開し、ここでの発見や解決の喜びを味わう経験の蓄積が、理科並びに数学を受け入れやすくすることができるのではないか」という仮説を立て、研究を進めてきた。おおむね教育目標を達成できているが、教員個人の力量によるところが大きい。学校全体としての教育システムを確立していく必要がある。
②中学校独自教科の一部を高校教員が担当した。中学生にとってはやや専門的で高度とも思える内容が、本校の生徒にとってはむしろ刺激的で新鮮なものと写ったようで、これらに対する生徒の評価も極めて高いものであった。
③中学校３年生のアンケート結果から、数学が好きと答えた生徒は６８％、理科が好きと答えた生徒は７６％いる。理数教育を重視する中学校全体の取組としての成果が出ていると考える。
今後、高校の理数・環境教育への接続のあり方を中心に研究を進める必要がある。
②

研究開発の課題（１）「学習」から「研究活動」に発展させる理数教育の開発①研究機関との連携による研修では、内容の理解度や興味・関心の向上に少し難点がみられる場合もあった。研修内容と授業内容の有機的な関連や未習内容に対する事前学習が不十分な場合、その傾向が顕著であった。研修内容や実施時期の検討、また、未習部分
に対する事前学習を綿密に計画するなど、生徒の理解度を向上させる取組を進める必要がある。
②校外研修を行う場合、対象人数が多いため研修先が限定される問題点があった。ゼミ単
位での研修など、連携方法のあり方について研究する。
③課題研究の指導法に工夫を凝らし、生徒が自主的に学習する教育方法を研究する。また、１年生の授業において、研究範囲を限定した課題研究的な要素を取り入れた実験を行い、学習内容を充実させていく教材開発に取り組む。
④「おもしろ科学まつり」に参加し、地域の子供たちにて科学の知識や楽しさを伝えることで、コミュニケーション力を向上させ、自己の持つ知識も再統合させた。また、本校のＳＳＨ活動を校内だけでなく、地域社会に発信する良い機会となった。「おもしろ科
学まつり」への参加に加えて地域の小学生を対象とした「科学教室」も開催し、その活動を通して生徒の様々な学力の向上とＳＳＨＨ活動の地域へ広げる取組方法を研究する。
（２）スキルの向上を目標とした環境問題学習の開発①科学史をテーマにした「プレゼン講座」を設定し、調べ学習と発表を行った。この取組によって、情報スキルの獲得とプレゼンテーション能力が高められ、意欲や積極性の向上にもつながった。来年度も、さらに発展的な取組になるように研究を進めていく。
②社会科学分野と自然科学分野の「環境フレームワーク」については、両分野の成果と理論を体系的に学習することができた。しかし、自己の生活に密着した問題として考えるという視点を持った教材や教育方法が不十分であった。来年度は、家庭科の協力を得て、自分の生活に関連した内容の環境学習を充実させ、実践につながる教育方法を研究していく。
③和歌山市内河川の水質調査では、環境問題への興味・関心の向上に効果があった。ＣＯ
Ｄ、ＤＯ等の滴定分析や分光光度計等の機器を有効に活用し、スキル向上に向けての取組として研究を進めていく。
（３）中高一貫教育における理数教育の構築①併設中学校から入学してくる生徒に対しては、新しく教育内容を組み立てる必要がある。
「探究科学Ⅰ」の発展的な実験実習を早い段階から取り入れ、課題研究に向けての事前学習となる教育方法についての研究を行う。また、中学校段階での体験的な理数教育のあり方と高校へのスムースな接続方法についても研究を進めていく。
②今年度は高校生と中学生と共同で学習、研究する場面が少なかった。来年度は、高校生
が中学生を指導するような機会や中高共同での発表会、ディベートなどの取組を進め、中高の連携を深めていく。
（４）その他①今年度は、普通科希望者生徒に対しての講座も開講したが、学校全体の生徒に対しての取組という点では課題があった。来年度は、全体講演としてＳＳＨ特別講演を実施するなど、環境科学科だけでなく、普通科も含めた学校全体への広がりを持った取組を進めていく。
②各事業を実施するたびに生徒アンケート、レポート提出により評価を行ってきた。しかし、評価方法としてはまだまだ不十分な点があった。質問項目等の改善をを進め、さらに有効な評価方法の研究を進める。

目
１章
１
２
３
４
５
６
７
８
参

次

平成１８年度スーパーサイエンスハイスクール研究開発の概要
学校の概要‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥
研究開発課題‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥
研究の概要‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥
研究開発の実施規模‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥
研究の内容・方法・検証等‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥
研究計画・評価計画‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥
研究組織の概要‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥
平成１８年度研究開発の経緯‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥考‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥

２章 研究開発の内容
１ 生徒実態アンケート‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［１］ 理科・数学アンケート‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［２］ 理科実験アンケート‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥
２ ＳＳＨ特設科目［１］ ＳＳ探究科学Ⅰ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［２］ ＳＳ環境科学‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥
３ 研究室訪問［１］ 近畿大学原子力研究所‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［２］ 和歌山大学教育学部・システム工学部‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［３］ 近畿大学生物理工学部‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［４］ 関西光科学研究所（木津地区）‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥４ 先端科学講座・実験講座［１］ 人工衛星からの環境情報と数学‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［２］ 進化ゲーム 生物同士の戦いを数学的に捉える‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［３］ 絶対安全な水はあるか？−環境リスクの基礎−‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［４］ 残留農薬分析とクロマトグラフィー‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［５］ Shape and form in nano-porous material‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［６］ バイオサイエンスと医学‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［７］ 水質分析‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［８］ ロボット‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥
５ ラボツアー‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥
６ 環境科学科２年生の取組［１］ 春季校外研修「紀ノ川大堰」‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［２］ 夏季宿泊研修‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［３］ 研究室訪問「和歌山県立自然博物館」‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［４］ 実験講座「資源・環境から見た原子力」‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［５］ ライフスタイル論講座‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［６］ 環境新聞‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥
７ その他［１］ 青少年のための科学の祭典‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［２］ 科学部活動‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［３］ ＳＳＨコンソーシアム長崎に参加して‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥
３章 中高一貫教育のもとでの理数教育・環境教育の充実に向けて［１］ 向陽中学校の沿革‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［２］ 理数系教育を重視するカリキュラムの設定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥［３］ 総合的な学習の時間「環境」について‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥

１
１
２
２
３
７
１１
１２
１４
１６
１６
２４
２８
４１
４７
４９
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５４
５６
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６０
６２
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６６
６８
７５
７６
７９
８０
８２
８４
８７
８８
９０
９１
９１
９７

４章

実施の効果とその評価

５章

研究開発実施上の課題とおよび今後の研究開発の方向 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ １１２［１］ 事業アンケート‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ １０２［２］ ＳＳＨアンケート‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ １０７

資料［１］ 運営指導委員会‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ １１４［２］ 新聞記事‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ １２０［３］ ＳＳＨニュース‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ １２２

１章
１

平成１８年度スーパーサイエンスハイスクール研究開発の概要

学校の概要
わ

（１）学 校 名

か やまけんりつこうようこうとうがっこう

ちゅうがっこう

和歌山県立向陽高等学校・中学校

校 長 名

谷

（２）所 在 地口敏

則〒６４０－８３２３

和歌山県和歌山市太田１２７

電話番号０７３－４７１－０６２１

FAX番号

０７３－４７１－６１６３（３）課程・学科・学年別生徒数、学級数及び教職員数（高等学校）①

課程・学科・学年別生徒数、学級数
第１学年

課

程

学

第２学年

第３学年

合

計

科
生徒数 学級数 生徒数 学級数 生徒数 学級数 生徒数 学級数

普

通

科

202

5

199

5

242

6

643

16

環境科学科

80

2

80

2

79

2

239

6

文化科学科

40

1

41

1

39

1

120

3

計

322

8

320

8

360

10

1002

25

全日制

②

２

教職員数

校長

教頭

教諭

養護
教諭

非常勤
講師

実習
助手

ＡＬＴ

事務
職員

司書

校務員

計

1

1

62

1

7

2

1

4

1

2

82

研究開発課題自然科学に対して意欲的かつ創造性豊かに探究する資質能力を育成するため、大学・研究機
関等と連携しながら以下の研究開発を行う。

（１）

科学に関する基礎知識の定着に向けての「学習」から主体的な「研究活動」に深化させる理数教育システムの構築を図る。そのため、生活とのかかわり、人間の営みとしての科学を重視し、中学校レベルの学習内容の補完を含んだ基礎的な内容から大学レベルの高度な内容まで、大学教授等による継続的な指導のもと、実験を中心とした多様な学習活動を幅広く展開する。

−1−

（２） 「環境問題」をテーマに、自然科学や社会科学の両分野から物事にアプローチするとともに、他教科で学習した知識の統合化を促し、多面的に考察・探究する力を育成する。
（３）

理系の併設中学校と連携し、６年間の中高一貫教育において、体系的かつ高度な理数教
育を行う教育課程の研究開発に取り組む。

３

研究の概要

（１）

主体的・創造的に科学や数学について深く学ぶため、中学レベルから大学レベルへの接続に向けて、実験・実習などの体験的な学習を中心とした理数教育を展開する。「ＳＳ探究科学」では、基礎実験の理論と技術を修得し、科学的な思考と探究心を育成するとともに、大学教授等による継続的な授業を通して、「エネルギー」「物質・材料」「バイオテクノロジー」
等について、より高度で専門的な学習を行う。また、研究者としての姿勢について学ぶことで、科学についての興味・関心を高め、研究についての科学的な情報を知り、将来の科学者としての夢を抱ける学習システムを構築する。数学の分野では、日常生活で体験する
様々な事物や技術には自然科学における基礎分野を総合的に活用、応用したものが数多く存在していることに気づかせ、実際に具体的な応用例を通して目的に応じたアプローチの方法などを学習する。また、その中で数値計算や数学的思考などを取り入れながら、基礎科学としての数学の学習の意味を生徒自身が考え、深める機会とする。これらの取組を通じて、自然科学の応用分野としての数理科学への関心を高めていく。

（２）

環境問題学習では、科学技術と人間の生活の向上について認識を深めるとともに、科学的な観点から考察する態度を育成する。さらに、環境政策問題を論題としたディベート学
習などの取組を通して、情報の収集・整理・処理・活用能力、問題発見能力、問題解決能
力、コメント力、コミュニケーション力など、スキルの向上を目標とする環境問題学習を展開する。また、和歌山市の河川の水質調査等を地域、自治体（和歌山県等）、大学・研究機関と連携し、身近な環境問題から同心円的に広がり、世界的な視点で環境問題を捉えていく学習システムの構築に向けて研究開発を行うとともに、環境にかかる情報交換や交流のネットワークづくりを進める。

（３） 「中高一貫教育」のメリットを活用した理数・環境教育プログラムを構築する。理科・
数学・英語の授業時間については、中学校学習指導要領の標準時間の１．５倍を設定し、中学校における学習範囲を３年次の夏までにおおむね終え、その後、高校の教育課程の学習に入る。高校３年次においては、より高度な内容の数学及び理科の学習まで発展、深化させる。ＳＳ設定科目では、高校範囲の実験にとどまらず、理系大学への接続を意識したものとする。また、科学クラブ等において中・高・大の交流を促進し、協働の研究を行う。
この取組により、中高一貫教育校における理数教育プログラムと中高大の連携、円滑な接続の在り方について研究する。
４

研究開発の実施規模
科学教育、環境教育については、環境科学科１学年の生徒を対象に、学年進行で実施する。
ただし、理科、環境における新しい実験形態や学習指導方法等の研究開発は、ＳＳＨプログラ−2−

ムの移行を考慮し、環境科学科２年生の「環境課題研究」で取組を開始する。
中高一貫教育の教育課程については、現在の中学生が高等学校に入学する平成１９年度から本格実施となるが、中学校教育課程の研究やＳＳＨにおける研究成果の中学校へ向けた還元については、１年次から行う。
また、「出前講座」や「特設授業」などの発展的な学習を、一層効果的なものとし、普通科
理系の生徒についても可能な限り参加させる。
５

研究の内容・方法・検証等（１）現状の分析と研究の仮説［現状の分析］
本校環境科学科に入学してくる生徒は、中学校段階の学習において、理科や数学を得意とし、興味・関心も高い。しかし、中学校の学習内容と比較して高校では格段に難易度が上昇
することから、高校での学習に戸惑う生徒も多い。また、高校で学習する内容を抽象的な知識としてとらえる傾向が強く、自分のものにできていない生徒も多い。特に、理科について、その傾向が顕著である。これは、数学・理科と実社会とのかかわり、その学習内容が実際の生活で使用されている技術、あるいは今後、社会の発展に大きく寄与するであろう先端技術とどのようにかかわっているかを想像する力が育っていないためと考えられる。また、進学校における理数教育が、大学進学という理由から体系化された知識の伝授を中心とする傾向があり、本校もその例外ではない。理科の実験においても、教科書に記載されている「結果がわかっている実験」を行っているが、それ以上のクリエイティブなレベルには至っていな
い。もちろん、体系化された科学的な基礎知識を習得するというのは大切なことであるが、それのみでは未来の科学者育成に関しては不十分である。
また、環境科学科の特性として環境問題に対する生徒の意識は、一般の生徒より高いと考えられる。しかし、科学技術が環境問題の解決にどのようにかかわっているかを実感できている生徒は、それほど多くない。こうした観点からも、科学技術と環境問題の関連性を学習
し、科学技術の発展が現代社会の成長に大きく寄与していることをしっかり認識させることが重要な課題になると考える。
本校は、平成１５年度から理系中学校を併設し、中高一貫教育を開始している。中学校から高校の環境科学科へ接続することにより、レベルの高い効率的な理数教育の構築が期待されている。中学校では、量的・質的にも数学・理科を重視した教育課程となっており、実験、実習の機会も多く、学習指導要領に定める標準時間の１．５倍の時間をあてて学習することとしている。そのため、数学・理科における高い学力とモチベーションとともに、科学技術とのかかわりについても豊かな想像力と感性をもつ生徒が、ＳＳＨ事業の２年次に環境科学科に進級してくることになる。こうした生徒が、本校のＳＳＨ事業を一層高いレベルのものにする原動力となることが期待できる。
［研究の仮説］
大学などの研究機関や地域との連携を通じて、基礎から応用に向けての体験的な学習活動を多く取り入れることにより、科学技術に対する興味・関心を高め、自己学習能力を育成す−3−

る。そして、将来、グローバルな視野に立ち社会に貢献する主体的な科学技術者になり得る資質をもつ生徒を育成する。
（２）研究内容・方法・検証
研究内容と方法①「学習」から「研究活動」に発展させる理数教育の開発
自然科学に対する造詣を深め、将来にわたり主体的に科学や数学に取り組む姿勢を涵養するための教育課程について研究開発を行う。そのため、理科、数学の授業内容の充実と指導時間数の増加及び学習活動の深化を図る。ＳＳＨ指定１年目にあたる本年度は、特に基礎の充実を目標にその指導方法の研究を行った。
今年度、新たに設定した「ＳＳ探究科学Ⅰ」（２単位１．５コマ）では、中学校で学ぶべき理科実験のうち実施できていない実験もあることを前提に、中学校の学習レベルの復習を兼ねて、基礎的な内容を学習し、基本的な実験操作の習得や課題研究に向けたスキル向上にのための授業を展開した。後半からは、先端科学を中心とした内容も取り扱った。
また、ＳＳＨ行事として「研究室訪問」「実験講座」「先端科学講座」「ラボツアー」を開催した。
物理分野では、近畿大学原子力研究所、和歌山大学システム工学部、大阪大学工学部環境・エネルギー工学科などの大学と連携し、「エネルギー」を学習テーマとした研修を企画した。
核エネルギーなどのエネルギー生成・変換、制御システムの利用に関する研究やその利用などを体験的に学習することで、先端科学の基礎を理解し、社会における制御システムについての知識も深めていくことをねらいとした。
化学分野では、和歌山大学や雑賀技術研究所と連携しながら、「科学分析」を年間テーマに研修を計画した。特に「水質分析」においては、ＳＳ科目の授業内容と関連づけながら、ＣＯＤなどの定量実験を行い、化学実験に必要な基本的操作を習得するとともに、水質をテーマに科学的な考察を深めていくことをねらいとした。
また、超伝導物質や環境保全にかかわる新素材の役割について、和歌山大学システム工学部と連携して学習を進めることで、先端科学技術についての理解を図った。さらに、国際社会に対応できる人材の育成という観点から、英国マンチェスター大学から教授を招へ
いし、ゼオライトについての学習を深めた。
生物分野では、今後予想される食糧危機や医療技術の発達に不可欠である技術として、「バイオテクノロジー」を学習テーマとして取り上げた。ＳＳＨ対象生徒全員に、ＳＳ科目の授業において「ＤＮＡ抽出実験」「遺伝子組換え実験」などを体験させ、バイオテクノロ
ジーの基本操作を習得させた。また、近畿大学生物理工学部、和歌山県立医科大学と連携し、高度な内容の分子生物学の知識及びその技術についての理解を深める取組を行った。
来年度においては、２年次に「ＳＳ探究科学Ⅱ」（３単位２．０コマ）を新たに設定する。
「Ｓ
Ｓ探究科学Ⅱ」の授業では、数学、理科、環境分野において、今までの学習をふまえた発展的な内容で課題を設定し、実験及び研究を行う。連携する大学や研究機関を中心に、研究に向けてのオリエンテーション、課題についての継続的な指導や助言を受け、研究の深化を図るとともに、研究成果の英語によるプレゼンテーションなど国際性を意識した取組−4−

を進める。また、物理、化学、生物、数学の領域において、大学教授等による連続した授業の実習・実験を行い、高校教員とのＴＴ等も取り入れて、継続的かつ系統的に授業を展開する。さらに、実地研修や夏季研修を充実させ、最先端の科学施設を訪問し、その学習成果を発表する機会を設ける。これらの学習プログラムを通じて、根気強く研究に取り組
み、研究過程を大切にする姿勢を学ぶ。また、多角的な考察法や科学者としての社会的責任について考察し、他教科で学習した知識の総合化、統合化を促進することで、総合的な学力を育成するとともに、実践的な態度を身につけることができると考える。
３年次においては、理科の既存設定科目である「基礎理学」、「物質科学」、「生物環境」の内容をさらに充実させ、大学入試問題等にみられる実験についての主体的な研究に取り組み、
自己の学習能力を高めるとともに、進路実現に向けての高度な研究を進める。また、実験方法や教材については、大学や研究機関等と連携を深め、量的・質的な充実を試みる。
②スキルの向上を目標とした環境問題学習
身近な環境問題から同心円的に広がり、世界的な視点で環境問題を捉えていく学習シス
テムの構築に向けて研究開発を行う。実地研修等の体験的学習や講演会など関連機関と連携しながら、机上の知識ではなく、問題現象の背景にある科学技術や社会的背景との関連づけのなかで知識の深化をはかる。なお、レポート作成や小論文、環境家計簿などに取り組むことによって、知識の構造化をはかり、自らの問題意識を育てる。さらに、今後の研究発表等で必要とされるプレゼンテーション能力やコンピュータを使用した情報の処理方法などの情報スキルを獲得するための授業も同時に展開する。
本年度は、「ＳＳ環境科学」（１単位１．０コマ）を開設した。「ＳＳ環境科学」では、情報スキルの獲得やプレゼンテーション能力の向上を目標に「プレゼン講座」を行い、その後、環境問題学習へと授業を展開した。
「プレゼン講座」では、自然科学や環境問題についての関心を高めるための教材として「科学史」をテーマとして取り扱い、過去の偉大な科学者についての調べ学習やその成果をプレゼンテーションするという内容で行った。
環境問題学習では、総合的な環境学習を展開する「環境フレームワーク」の確立に向けて取り組んだ。教育課程前半で、自然科学分野（地球環境問題、生態系などの主要テーマ）と社会科学分野（大量消費社会、環境関連諸法などの主要テーマ）の２領域の講座からなる教育を展開し、環境問題にかかわる代表的なテーマを題材にしながら、両科学分野の成果と理論を体系的に学習する。また、身近な環境問題として、従来から行っている和歌山市内河川の水質調査をより高度な研究に高め、地域環境に対する意識を高めるための取組とした。
教育課程後半では、学習した知識の構造化、定着をはかるには、ディベート論題に答える形で、学んだ知識を再構築する学習過程が有効であると考え、環境問題に関する政策論
題をとりあげてディベートを行った。論題には、教育課程前半のプロセスで取り上げた教
育内容に関連付けられたテーマをとりあげた。実際の学習活動は、それぞれの論題に分かれての資料収集、該当問題の把握、反駁の予測（問題の多角的把握）、資料作成・発表法の工夫などの領域にわたることとなった。なお、ディベートの導入時には、評価目標を提示し、獲得すべき学習スキルの内容を常に意識しながら、ディベート準備及び試合に取り組ませる工夫を行った。試合時には、フローシート、判定表を記入することで自分たちの−5−

論理的思考や議論の手法などを振り返り、また自己評価表を作成することによって、自らの活動や習得した技能などについて到達度評価の形式で評価を行い、さらに今後の課題を自ら設定する力を育成できるように心がけた。
次年度は、２年生の科目として開設される「ＳＳ探究科学Ⅱ」の中で、数学、理科に係るテーマに加え、「環境」に係るテーマも含めて課題別研究を行い、その成果を発表し、自然科学及び環境に対する意識の向上を図る。
③中高一貫教育における理数教育の研究
併設中学校と接続する６年間一貫の理数教育の教育課程について検討を行ってきた。基
本的には高校での教育内容に向けて、中学校における理数教育の充実について研究するとともに、中学校と高校の理数科目、環境科目の効果的な接続方法について研究を重ねている。特に理数教育の接続については、理科・数学・英語の学習時間を中学校学習指導要領の標準時間の１．５倍を確保していることから、理科・数学・英語の中学校での学習を３
年次夏までに終え、それ以降は高校の教育課程（数Ⅰ・Ａ、理数理科）の内容を含む学習に入っている。
今後、高校生と併設の中学校生徒による共同実験や「ＳＳ探究科学Ⅱ」における課題研
究の結果・考察についてのポスターセッションなどを企画し、高校における研究成果を併設中学校に還元する方法についても研究、検証する。
来年度に入学する中高一貫教育対象の生徒については、１年次入学生と比べてより高度なレベルの実験や実習に取り組み、さらに高いレベルでの理数教育について研究、検証を行い、理系大学との接続を意識したものとする。また、併設の向陽中学校と合同で研究発表会を行い、地域の中学校にも参加を呼びかける。このことで、交流のあり方についても併せて研究する。
（検証・評価の方法）
内部評価と外部評価を実施し、総合的にＳＳＨ事業についての検証を行う。
内部評価としては、ＳＳＨプログラムを通じて生徒、教員、外部評価の変容を捉える。実
施方法としては、理解度・関心・意欲・態度等のアンケートを中心に各研究開発内容についての評価、検証を行う。この際、ＳＳＨプログラムが実施される前の生徒、あるいは同学年のＳＳＨのプログラムを受けていない生徒との比較検討を行うことにより、ＳＳＨにおける取組の効果を分析し、研究開発課題の仮説を検証する。
また、ＳＳＨプログラムを通じて生徒に蓄積された総合的な学力については、ポートフォ
リオの手法等を活用し、自己評価を行う。
ＳＳＨ設定科目では、テスト等を行うことにより、生徒個々の理解度等を客観的な数値として生徒にフィードバックしていく。
外部評価としては、ＳＳＨ運営指導委員や学校評議委員での評価のほか、対象生徒保護者にも評価をお願いする。
これらの内部評価、外部評価を用いて、ＳＳＨ各研究開発内容や全体の計画についての検証を行い、本校教育システム全体を改善していく。

−6−

（３）必要となる教育課程の特例
既存科目との有機的な連携をもとに「ＳＳ探究科学Ⅰ」（１年次２単位１．５コマ）、「ＳＳ環境科学」（１年次１単位１．０コマ）「ＳＳ探究科学Ⅱ」（２年次３単位２．０コマ）を設定する。
これらの科目では、基礎的な実験の操作から最先端科学における高度な内容まで、理科、環境に関する幅広い内容を取り扱うとともに、今後の探究活動に必要なスキルを獲得することを目標とする。また、２年次の「ＳＳ探究科学Ⅱ」（２年次３単位２．０コマ）では課題研究に取り組む時間を確保し、問題解決能力、多角的な考察法を育成するとともに、根気強く研究に取り組み、研究過程を大切にする姿勢、科学者としての社会的責任について学習し、総合的な学力を高める。さらに、理科の履修単位数を増単位とする。
なお、これらのＳＳ科目を新設するために、総合的な学習の時間「環境科学」（１年次１単位１．
０コマ）と「環境課題研究」（２年次２単位１．
５コマ）を減じるとともに、現在２年次に履修している「世界史Ａ」（２単位）を「世界史Ｂ」（３単位）とし、「ＳＳ探究科学Ⅱ」との選択科目とする。これは、１年次に履修した「ＳＳ探究科学Ⅰ」及び「ＳＳ環境科学」での学習内容から、科学技術や環境問題について社会科学の立場からさらに研究を進めていきたいと考える生徒のためである。また、世界史をＢ科目と設定しているのは、将来の進路実現に向けた配慮である。このため、「ＳＳ探究科学Ⅱ」を選択する生徒は「世界史」を履修しないので、「ＳＳ探究科学Ⅰ・Ⅱ」の中で科学史など世界史の学習に関連するテーマを扱う。
さらにＳＳ科目を新設するため「情報Ｂ」（２年次２単位１．５コマ）も減じる。「情報Ｂ」
で取り扱っていた情報教育の内容については、精選したうえで「ＳＳ環境科学」、「ＳＳ探究
科学Ⅰ」で取り扱う。
なお、これまで行ってきた研究者による「特設課題授業」や「出前講座」などの取組についても、充実・発展させていく。
６

研究計画・評価計画（１）第１年次「ＳＳ探究科学Ⅰ」を通じて、中学校レベルの基本的な内容から大学レベルの高度な内容に向けた接続を意識し、系統的かつ継続的な理数教育を展開するための実験開発に取り組む。この取組を通じて、自然科学の基礎的な知識、実験・実習の基本技術を習得させる。また、フィールドワークや大学・研究機関等との連携方法について研究し、科学技術の研究に直接触れることにより、生徒の自然科学に対しての興味・関心を高め、自ら学ぶ力を育成する。
「ＳＳ環境科学」では、環境問題について自然科学的分野からのアプローチを中心に社会科学分野からも科学技術についてとらえ、科学を学ぶ者としての倫理感を育成する。また、
情報スキルやコミュニケーション能力の育成を目標に取組を進める。
また、併設型中学校の高等学校への連携・接続に向けて、カリキュラムの開発と情報収集を行う。
（２）第２年次「ＳＳ探究科学Ⅱ」を通じて、大学、研究機関との連携をさらに深め、専門的で高度な科学についての知識の定着を図る。また、課題研究を通じて、課題の発見と解決の能力を養い、独−7−

創性や創造性を高める。実験結果から得られたデータを的確に分析・考察する論理的な思考力を育成する。大学等の先端科学の研究者からの指導を受けることで、研究者としての研究過程を大切にする姿勢を身につけさせ、研究の成果を発表することで豊かな表現力も育てる。
なお、「ＳＳ探究科学Ⅰ」「ＳＳ環境科学」は、第１年次の取組をふまえ、さらに発展的に研究を進めることとする。第２年次は、併設中学校からの高校への入学が始まる年となることから、高等学校での理数教育をより高度なものとし、さらに先端科学研究に積極的に取り組む。また、併設の中学校で学習した理数に関する学校設定科目や総合的な学習の時間での「環境学」及び高等学校の「数学Ⅰ」「理科総合」を先取りした学習による到達度を活かし、理数を重視する中高一貫教育校として、これまで以上にレベルの高い内容の理数教育、環境教育の確立を図る。
（３）第３年次
大学や研究機関との連携をさらに深め、過去２年間で学習した先端科学技術の知識や自ら学び得た思考力を統合化し、社会と科学技術の在り方を総合的に理解することで、主体的に自己の進路を切り拓く独創的な力を身につけることを目標とする。
また、併設の中学校からの入学生（第２学年）については、「ＳＳ探究科学Ⅱ」で取り組む探究活動を高度化し、大学、研究機関との連携を強化することで、理数教育における中高一貫システムの開発に向けた研究を進めていく。なお、１学年の取組は継続的に同様とする。
（４）第４年次
併設中学校からの入学生（第３学年）については、今までの取組の総括として大学レベルの内容について自主的に研究することで、自然科学についての理解を深め、将来的な展望を持って、主体的に自己実現を図ることができ、未来の科学者としての資質を向上させることを目標とする。
過去３年間のＳＳＨ事業についての総括をし、理数教育のカリキュラムや内容の再構築について研究する。なお、第３年次までの取組は継続的に同様とする。
（５）第５年次
４年間継続して研究してきた実験・実習等の体験的活動の総括及びカリキュラムの永続的な定着について研究を行い、将来に向けての理数・環境教育の方向性を確立する。
（６）評価について
生徒の変容をとらえる経過的な調査を各年次で実施する。具体的には、意識調査、理解度
調査、聞き取り調査、観察等の諸要素から評価していく。生徒を対象とする調査は、学年当
初と各学期末を予定し、聞き取り調査、観察は適宜実施してデータの蓄積を図る。また、研究開発指導委員会のメンバーからも、各年次ごとに指導・評価を受ける。

−8−

１

年

次

本校における取組 【大学、研究機関との取組】
１年生対象「ＳＳ探究科学Ⅰ」
前半では、理科の基礎的な学力の定着をはかるとともに、実験技術等の能力を育成する。
後半では、学習したことに関連した内容を高度化し、研究者の指導を受ける。
・ＳＳＨガイダンス
・理科基礎講座・基礎実験（物理、生物、化学分野）
・大学等の研究機関との連携講座

講義・実習・大学研究所訪問等

・和歌山市河川水質調査【水質分析】

和歌山大学教育学部

木村

憲喜

助教授

・分析化学

雑賀技術研究所

坂口

将進

氏

藪田真紀子

氏

【クロマトグラフィー】

・物理化学

【多孔体】

マンチェスター大学

アンダーソン

教授

・分子生物学【バイオサイエンス】

和歌山県立医科大学

坂口

和成

教授

・ロボット

【ロボット工学】

和歌山大学システム工学部

八木

栄一

教授

・数学

【特別講義】

和歌山大学システム工学部

江種

伸之

助教授

【特別講義】

和歌山大学システム工学部

谷川

寛樹

助教授

【特別講義】

和歌山大学システム工学部

山本

秀一

講師

「ＳＳ環境科学」
環境フレームワークによる授業を展開し、環境問題についての確かな知識の定着と多面的な思考法を身につける。また、ディベート学習の取組など、プレゼンテーション能力や情報機器を活用するための情報スキルを身につけるための取組を行う。
「校外体験学習」
春季研修【研究室訪問①】

近畿大学原子力研究所

夏季研修【研究室訪問②】

和歌山大学教育学部・システム工学部【研究室訪問③】

近畿大学生物理工学部

ラボツアー

１泊２日

大阪大学工学部環境・エネルギー工学科
京都大学宇治地区研究所

冬季研修【研究室訪問④】

関西光科学研究所

２年生対象
・環境問題に関する調査、学習・先端科学実験実習【滴定実験】【遺伝子抽出実験】【遺伝子組換え実験】

・特別講義【原子力とエネルギー】

京都大学原子炉実験所

中込

良廣

教授

【ゴミ問題】

和歌山市生活環境部生活環境総務課 太地

秀久

氏【ライフスタイル】

京都精華大学劭

講師

槌田「校外研修」
夏季宿泊研修秋季研修

１泊２日

人と自然の博物館【研究室訪問】

神戸大学理学部

関西大学工学部

和歌山県立自然博物館○

来年度実施の「ＳＳ探究科学Ⅱ」に向けての設備、文献の充実、教材開発。

○

中学校教職員との理数科目についてのカリキュラムの研究。

○

青少年のための科学の祭典への参加。

○

海外の高校とのネットワーク構築、情報発信、交流に向けての研究。

−9−スプリング８２

年

次

本校における取組 【大学、研究機関との取組】
１年生対象○ 昨年度の研究開発の検証と見直し。
○ １年次のＳＳＨ事業を基本的に継続。
２年生対象「ＳＳ探究科学Ⅱ」
・グループ別課題研究
・【先端科学技術に関する講義・実習】 ２年生のテーマに沿った先端技術の講義や実習。
・大学等の研究者による生徒課題研究への助言・指導。
・テーマ決定次第、テーマごとにそのテーマに沿った研究者の指導。
・学校開放週間等に環境課題研究の中間報告をポスターパネルにて行う。
「校外体験学習」
夏季宿泊研修関東方面【東京未来科学館】【筑波大学先端研究施設】等○ 中学校教員と連携した理数科目についてのカリキュラム変更の具体的検討。
○ 海外の高校とのネットワーク構築、情報発信、交流に向けての推進。

３

年

次

本校における取組 【大学、研究機関との取組】
１年生
・併設中学からの入学生を中心にＳＳＨ事業を展開する。
・カリキュラムの変更をもとに校外研修等の発展的な見直しと実施。
・大学、研究機関等の連携研究内容の発展的な見直しと実施。
・物理、化学、生物それぞれの分野の先端科学技術（薬剤医療関係ほか）の研究者と連携。
２年生
・昨年度の研究を検証し、さらに２年次のＳＳＨ事業を継続発展させる。
３年生「基礎理学」・「生物環境」・「物質科学」（選択科目２単位）・大学入試問題の分析研究と発表、入試問題に出題される実験。

４

年

次

本校における取組 【大学、研究機関との取組】
１年生
・昨年度の研究を検証、見直し。
・３年次のＳＳＨ事業を継続、大学や企業との連携のさらなる開発。
２年生「ＳＳ探究科学Ⅱ」（通年）・３年次ＳＳＨ事業同様に研究者の指導のもと課題研究。
・課題研究の英語でのプレゼンテーション。
３年生
・昨年度の研究を検証し、さらに３年次のＳＳＨ事業を継続発展させる。
○大学、研究機関との連携の永続的な定着化についての研究。

−10−

５

年

次

本校における取組 【大学、研究機関との取組】
３年生
・昨年度の研究を検証し、さらに４年次のＳＳＨ事業を継続発展させる。
２年生「ＳＳ探究科学Ⅱ」（通年）・４年次ＳＳＨ事業同様に研究者の指導のもと課題研究。
・課題研究の英語でのプレゼンテーション。
１年生
・昨年度の研究を検証、見直し。
・４年次のＳＳＨ事業を継続、大学や企業との連携のさらなる開発。
○研究成果のまとめと反省

７

研究組織の概要
研究開発の責任者は校長とし、理科、数学、環境の代表者に教頭を加えて事務局を構成する。
ＳＳＨ委員会

校長

研究開発運営指導委員会

研 究 開 発 事 務 局

経

理

部

門

研 究 開 発 担 当 班（ＳＳＨ研究開発委員会）
研 究 開 発 協 力 部 門
【校内】

【校外】

企画運営審議委員会

大学

教科主任会

研究機関

環境科学科

自然博物館、図書館

学年会

地方自治体

教務部

企業

進路指導部
総務部
自主活動部
生活指導部
カリキュラム検討委員会
国際交流委員会
エコスクール委員会

−11−

○

研究開発運営指導委員会
所

８

属

職

名

氏

和歌山大学教育学部

教授石

和歌山大学システム工学部

教

授

瀧

和歌山県立医科大学医学部分子医学研究室

教

授

坂

近畿大学生物理工学部学部長補佐

教授

株式会社島精機製作所グラフィックシステム開発部

名

塚

亙
寛

和

口

和

成

細

井

美

彦

開発エンジニア

岩

井

一

能

雑賀技術研究所

理

長

中

西

和歌山大学教育学部（本校学校評議委員）

教

授

矢

萩

喜

向陽高等学校ＰＴＡ

会

長

正

岡

伊久夫

和歌山県教育委員会

課

長

岸

田

正

幸

和歌山県教育委員会

指 導 主 事

西

岡

大

修

和歌山県教育委員会

指 導 主 事

茂

田

嘉

朗

事

豊
孝

平成１８年度研究開発の経緯

４月６日

保護者

ＳＳＨ保護者説明会

事業説明

４月18日 環境１年 ＳＳＨガイダンス

事業説明・アンケート

５月12日 環境１年 実験アンケート

アンケート

５月26日 環境１年 プレゼン発表会①「先人の科学者に学ぶ」

５月30日 環境１年 近畿大学原子力研究所

事前学習

６月２日 環境１年 研究室訪問①

近畿大学原子力研究所（Ｆ組）

６月９日 環境１年 研究室訪問①

近畿大学原子力研究所（Ｇ組）

６月13日 環境２年 春季校外研修

紀ノ川大堰

６月23日 環境１年 プレゼン発表会②「先人の科学者に学ぶ」

７月10日 教員 第１回運営指導委員会

７月18日 環境１年

先端科学講座（数学①）「人工衛星からの環境情報と数学」

和歌山大学助教授
谷川 寛樹 氏７月25日
環境２年 夏季宿泊研修（１泊２日）～26日

関西大学、神戸大学
ＳＰｒｉｎｇ－８、人と自然の博物館

８月８日
環境１年 ＳＳＨ生徒交流会～10日

パシフィコ横浜

８月21日 環境１年 研究室訪問②

和歌山大学

９月８日 環境１年 研究室訪問③

近畿大学生物理工学部

環境１年 パネル展「科学者に学ぶ」
９月19日
環境２年
「環境問題」～20日
科学クラブ「ソーラーバルーン」

文化祭

青少年のための科学の祭典
10月14日 環境１年
「２００６おもしろ科学まつり～15日 科学クラブ
和歌山大会」

マリーナシティ和歌山

10月17日環境１年 実験講座①「水質分析」
19日

和歌山大学助教授
木村 憲喜 氏−12−

10月26日
環境１年 ＳＳＨラボツアー（１泊２日）～27日

大阪大学、京都大学
気候ネットワーク

11月９日 環境２年 研究室訪問（２年）

和歌山県立自然博物館

11月９日 教員

京都府立洛北高等学校
ＳＳＨ成果発表会

11月10日 環境１年

先端科学講座（理科①）「残留農薬分析とクロマトグラフィー」

雑賀技術研究所
坂口 将進 氏藪田 真紀子 氏

11月15日 環境１年

先端科学講座（理科②）「ナノサイズ多孔体の形態」

マンチェスター大学教授
マイケル・アンダーソン

11月17日 教員

和歌山県立海南高等学校
ＳＳＨ成果発表会

11月17日教〜18日

員

京都市立堀川高等学校
教育研究大会

11月21日 環境１年

先端科学講座（数学②）「生物同士の戦いを数学的に捉える

和歌山大学講師
山本 秀一 氏11月28日 環境２年

実験講座（２年）「資源・環境から見た原子力」

京都大学原子力研究所教授
中込 良廣 氏12月８日 環境１年 研究室訪問③
12月９日

関西光科学研究所

希 望 者
実験講座②「ロボット」
科学クラブ

12月11日 環境１年
ＳＳＨコンソーシアム長崎〜13日 教員
12月15日 教氏

和歌山大学教授
八木 栄一 氏
長崎県立長崎西高等学校

員 第２回運営指導委員会

先端科学講座（数学③）12月25日 環境１年 「絶対安全な水はあるか？
環境リスクの基礎」
１月19日 環境１年

先端科学講座（理科③）「バイオサイエンスと医学」

和歌山大学助教授
江種 伸之 氏和歌山県立医科大学教授
坂口 和成 氏冬季特別講座大阪湾広域臨海環境整備センター
１月23日 環境２年 「大阪湾におけるゴミ処分場の現状と課題
和歌山市生活環境部～大阪湾フェニックス計画～」
２月２日 教員

京都教育大学附属高等学校
高等学校教育実践研究集会

冬季講演会「混迷の２１世紀を生きる
２月６日 環境２年～ライフスタイルにおける価値の転換～」
兵庫県立加古川東高等学校
ＳＳＨ研究発表会

２月20日 教員

２月28日 教員 第３回運営指導委員会

３月16日 教員

３月25日

京都精華大学講師
槌田劭 氏

東京都立小石川高等学校
生徒研究成果報告会

環境１年 エネルギーフェア２００７
科学技術館（東京）
教員
学習成果の発表「公開ディベート」

−13−

参

考
平成１８年度入学生

環境科学科

科目

標 準
単位数

1年

国語総合

4

4（3.5）

現代文

4

2（1.5）

2（1.5）

4

古典

4

2（2.0）

2（1.5）

4

古典講読探究2△2（1.5）

0、2

2

0、4

教科

国
語

世界史B
地
理
日本史B
普 ・
地理B
歴
史 地歴課題探究
通
現代社会
公民
公民課題探究3年△3（2.0）2

422（1.5）

22（1.5）

7〜8
2

3（2.0）

科

音楽Ⅰ

2

2

美術Ⅰ

2

2

0、4

○2（1.5）0、2○2（1.5）0、22（1.5）

7

2（1.5）
2（1.5）
2（1.5）

220、24（3.0）

4

4
2

英語表現

2

家庭

家庭基礎

2

普通科目小計4（3.0）

6

数 理数数学Ⅱ
学 理数数学探究

6
3

理数理科

4

2

2（1.5）

2

16〜19

12〜16

48〜52

6（5.0）0、6◎3（2.5）0、35（4.0）

6
5

3

理
教 科

理数生物

6

基礎理学

2

△2（1.5）

0、2

物質科学

2

△2（1.5）

0、2

生物環境

2

△2（1.5）

0、2

理科探究

2

○2（1.5）0、2◎3（2.5）0、322（1.5）

4（3.0）
2（1.5）

SS探究科学Ⅱ
科目単位数
L
合

H

R
計

2、3年次継続履修
16、18、20

6、9

4

12〜15

3、6

3
15〜19

31（24.0）31（24.0）31（24.0）
1◎から6単位選択

5

1
2△3（2.0）

16

15、18

2

4

SSH SS探究科学Ⅰ

20、62（1.5）

3 3（2.5）3 3（2.5） 0、61（1.0）

専門科目小計3
3（2.0）

SS環境科学

12

5

理数化学

2

2

6
◎6（5.0）

理数物理

国際科学英語英パブリック･スピーチ
語
英語読解

9

6

門

科

2、4

2

6（4.5）

6

数学課題探究2、3年次継続履修○から1科目選択

4
2（1.5）

2（1.5）
15

理数数学Ⅰ

4、6、7、9

0、2

3

英語Ⅱ

△から1科目選択

0、22（1.5）

書道Ⅰ

英語探究

12、14

2

英語Ⅰ

外
国
語

考

教科別履修単位数 選択上の留意点

2

2

保健

備

3

2
2

履 修
単位数

和歌山県立向陽高等学校

4

4

体育

芸
術

2年

4

教 保健
体育

専

環境科学科教育課程表1132（25.0）32（25.0）32（25.0）

−14−

38〜42
90
3
96

（2003.12.20.改訂）（2005.9.7.改訂）

−15−

２章
１

研究開発の内容

生徒実態アンケート
生徒の実態を把握し効果的なＳＳＨ事業を促進するために、対象生徒である平成１８年度環境科学科入学生徒に以下の２つのアンケートを実施した。この２つのアンケート項目と集計結果を掲載する。
［１］ 理科・数学アンケート
理科に対する興味・関心度の状況を把握し、今後の指導の参考とするために実施した。比較のため、普通科１年生２クラス（７４名）に対してアンケートを実施した。
アンケートを実施した生徒の内訳は次の表の通りである。
男子
女子
環境科学科
普通科
環境科学科
普通科
49
35
31
39

合計
環境科学科
普通科
80
74

アンケートの項目と集計は以下の通りである。表では、環境科学科を環境と略記した。
２

あなたは理科の授業が好きですか。
２
①
②
③
④

と て も 好 き好き嫌いと て も 嫌 い
計

男子
環境
普通科
23
3
23
17
3
13
0
2
49
35

−16−

女子
環境
普通科
9
4
19
19
3
15
0
1
31
39

合計
環境
普通科
32
7
42
36
6
28
0
3
80
74

３

設問２で

①とても好き・②好きを選んだ人だけ答えてください。

ａ

あなたはいつごろから理科が好きになりましたか。
男子
女子
３
環境
普通科
環境
普通科
①
中 学 校 ３ 年 生
3
2
5
4
②
中 学 校 ２ 年 生
6
3
5
1
③
中 学 校 １ 年 生
17
5
6
11
④
小 学 校 高 学 年
11
3
6
1
⑤
小 学 校 中 学 年
7
5
6
3
⑥
小 学 校 低 学 年 以 前
2
2
0
3
計
46
20
28
23

ｂ

合計
普通科
6
4
16
4
8
5
43

環境
8
11
23
17
13
2
74

あなたが理科を好きになったきっかけ（理由）は何ですか。

（最もあてはまるものを１つ）
３
①
②
③
④
⑤

４

はじめから好きだった
授業の内容がよく理解できるから実験や観察があるから勉強していて、おもしろい、楽しいと思ったから
そ
の
他
計

設問２で

③とても嫌い

④嫌い

男子
環境
普通科
2
5
7
4
22
5
13
6
2
0
46
20

女子
環境
普通科
0
0
4
6
7
11
11
4
6
2
28
23

合計
環境
普通科
2
5
11
10
29
16
24
10
8
2
74
43

を選んだ人だけ答えてください。

ａ

あなたはいつごろから理科が嫌いになりましたか。
男子
女子
４
環境
普通科
環境
普通科
①
中 学 校 ３ 年 生
3
4
1
5
②
中 学 校 ２ 年 生
0
5
1
4
③
中 学 校 １ 年 生
0
4
1
3
④
小 学 校 高 学 年
0
1
0
2
⑤
小 学 校 中 学 年
0
0
0
1
⑥
小 学 校 低 学 年 以 前
0
1
0
1
計
3
15
3
16

ｂ

合計
環境
普通科
4
9
1
9
1
7
0
3
0
1
0
2
6
0

あなたが理科を嫌いになったきっかけ（理由）は何ですか。

（最もあてはまるものを１つ）
４
①
②
③
④
⑤

はじめから嫌いだった
授業の内容が難しいから実験や観察があるから勉強していても興味をもてないから
そ
の
他
計

男子
普通科
1
9
0
5
0
15

環境
0
1
1
0
1
3

−17−

女子
普通科
1
9
0
5
1
16

環境
0
1
0
2
0
3

合計
普通科
2
18
0
10
1
31

環境
0
2
1
2
1
6

５

テレビのニュースや新聞を見て、最近の科学や理科に関するできごとに興味がありますか。
男子
女子
合計
5
環境
普通科
環境
普通科
環境
普通科
① と
て
も
あ
る
7
0
2
1
9
1
② 少
し
は
あ
る
13
5
7
9
20
14
③ ど ち ら と も い え な い
20
16
18
11
38
27
④ どちらかというと無い
8
8
4
16
12
24
⑤ ま っ た く 無 い
1
6
0
2
1
8
計
49
35
31
39
80
74

７

ふだんから、「不思議だな」と思ったり、「なぜだろう」と疑問に感じることが多いですか。
男子
女子
合計
7
環境
普通科
環境
普通科
環境
普通科
① と
て
も
多
い
7
4
5
3
12
7
② 少
し
は
あ
る
8
3
8
13
16
16
③ ど ち ら と も い え な い
28
21
15
20
43
41
④ どちらかというとない
6
5
3
3
9
8
⑤ ま っ た く な い
0
2
0
0
0
2
計
49
35
31
39
80
74

８

設問７で①とても多いａ

それはどのようなことですか。分かりやすく書いてください。（省略）ｂ

そのことについて、書籍やコンピュータなどを活用して、自分で調べたことがありますか。
男子
女子
合計
8
環境
普通科
環境
普通科
環境
普通科
① あ
る
7
1
4
4
11
5
② な
い
8
6
9
12
17
18
計
15
7
13
16
28
23

１２

「２

②少しはあるを選んだ人だけ答えてください。

将来、理科を使う仕事に就きたいですか。
男子
12
環境
普通科
①
は
い
35
11
②
い
い
え
11
24
無
記
入
3
0
計
49
35

女子
普通科
12
27
0
39

環境
25
6
0
31

合計
普通科
23
51
0
74

環境
60
17
3
80

あなたは理科の授業が好きですか」の質問に、「とても好き」あるいは「好き」と答えた

生徒は、環境科学科では９３％、普通科では５８％である。また、両学科とも性別による差は認められなかった。「とても好き」あるいは「好き」と答えた生徒は、「３－ａあなたはいつごろ

から理科が好きになりましたか。」の質問で、「中学１年生」と答えた生徒が最も多くなっている。
また、「３－ｂ

あなたが理科を好きになったきっかけ（理由）は何ですか」の質問では、「実験や観察があるから」が最も多く、次いで「勉強しておもしろい、楽しいから」、「授業の内容がよく理解できるから」と答えた生徒が多く見られた。

−18−

「２

あなたは理科の授業が好きですか」の問いで、「とても嫌い」あるいは「嫌い」と答えた

生徒は、「３－ａ

あなたはいつごろから理科が嫌いになりましたか」の問いについては、中学校で理科が嫌いになったという生徒が多い。理科が嫌いになる時期については、「小学校低学年以前」から「中学校３年生」まで学年が進むほど増える傾向にある。「嫌い」になった理由として、「授業の内容が難しいから」、「勉強していても興味を持てないから」が多く、「実験や観察があるから」と答えたものは両学科を合わせても１名だけであった。「実験・観察」は、理科を好きになる理由の一つになっているが、嫌いになる理由にはあてはまらない。体験的な実験・実習・授業を通して、生徒の興味・関心を高め、「理科嫌い」を少なくすることができるのではないかと推測できる。
「５

テレビのニュースや新聞を見て、最近の科学や理科に関するできごとに興味がありますか」の質問に対して、「とてもある」、「少しはある」と答えた生徒は、環境科学科では２９名、普通科では１５名、「どちらかというと無い」、「まったく無い」と答えた生徒は、環境科学科では１３名、普通科では３２名であった。普通科と比較して、環境科学科の方が科学について興味のある生徒が多いという結果であった。しかし、環境科学科・普通科ともに「どちらともいえない」と答えた生徒が最も多く、今後、理科に対して興味・関心を高める取組の必要性を感じる結果となった。
「７ ふだんから、『不思議だな』と思ったり、『なぜだろう』と疑問に感じることが多いですか」の質問に対しては、環境科学科と普通科の生徒の分布の状況に差を見ることはできなかった。
「とても多い」と「少しはある」と答えた生徒を合わせると、
環境科学科では２８名、普通科では２３名、「どちらかというとない」や「まったくない」と答えた生徒は、環境科学科では９名、普通科では１０名となり、どちらの学科も生活の中での疑問をもつことができる生徒は多い。しかし、「どちらともいえない」と答えた生徒が最も多く、環境科学科では４３名、普通科では４１名であった。
また、「とても多い」と「少しはある」と答えた生徒については、「ｂ そのことについて、書籍やコンピュータなどを活用して、自分で調べたことがありますか」の質問に、「はい」と答えた生徒は半数に満たなかった。高校生を取り巻く社会的環境の影響も考えられるが、生活の中で疑問を持っても探究していく意欲を示すことができない生徒も多くいることがわかる結果となった。
「１２

将来、理科を使う仕事に就きたいですか」の質問においては、環境科学科と普通科の生徒に大きな差が見られた。「はい」と答えたのは、環境科学科で６０名（７５％）、普通科で２３名（３１％）であった。
アンケート全体を見ると、ＳＳＨ対象生徒である環境科学科生徒は、「理科が好きで、将来は理科に関係した職業につきたいと考えているが、生活の中での疑問や不思議さについての興味・関心の度合いは少ない」という生徒像が見えてくる。確かに環境科学科には、「理科の授業が好き」
な生徒が多く入学しているようである。しかし、自然科学に対して強い興味や関心を持っているとは限らない。また、職業と科学の関連性についても理解しているとは限らない。今後、ＳＳＨ
活動を通じて、科学に対する興味・関心を高め、探究心を向上させ、自然科学に対して抱いた疑問に主体的に取り組み、解決に向けて努力できる能力を育成していく必要性を感じている。

−19−

「数学」についても同様のアンケートを行った。
１３

あなたは数学の授業が好きですか。
男子
普通科
4
17
8
6
0
35

13
①
②
③
④

と
て
も
好
好
嫌
と
て
も
嫌
無 記 入 、 そ の
計

１４

設問１３で

環境
10
27
8
1
3
49

き
き
い
い
他

①とても好き

②好き

女子
普通科
4
14
18
3
0
39

環境
3
16
10
1
1
31

合計
普通科
8
31
26
9
0
74

環境
13
43
18
2
4
80

を選んだ人だけ答えてください。

ａ

あなたはいつごろから数学が好きになりましたか。
男子
女子
14
環境
普通科
環境
普通科
①
中 学 校 ３ 年 生
2
2
3
3
②
中 学 校 ２ 年 生
4
2
4
2
③
中 学 校 １ 年 生
12
5
8
5
④
小 学 校 高 学 年
3
1
0
1
⑤
小 学 校 中 学 年
8
6
2
4
⑥
小 学 校 低 学 年 以 前
8
6
2
3
計
37
22
19
18

ｂ

合計
普通科
5
4
10
2
10
9
40

環境
5
8
20
3
10
10
56

あなたが数学を好きになったきっかけ（理由）は何ですか。
（最もあてはまるものを１つ）

14
①
②
③
④

はじめから好きだった
授業の内容がよく理解できるから勉強していて、おもしろい、楽しいと思ったから
そ
の
他
計

男子
普通科
4
7
7
2
20

環境
3
19
14
1
37

−20−

女子
普通科
1
5
7
5
18

環境
1
3
11
4
19

合計
普通科
5
12
14
7
38

環境
4
22
25
5
56

１５

設問１３で

③とても嫌い④嫌いを選んだ人だけ答えてください。

ａ

あなたはいつごろから数学が嫌いになりましたか。
男子
女子
15
環境
普通科
環境
普通科
①
中 学 校 ３ 年 生
4
6
4
4
②
中 学 校 ２ 年 生
1
3
4
8
③
中 学 校 １ 年 生
4
4
1
4
④
小 学 校 高 学 年
0
0
1
1
⑤
小 学 校 中 学 年
0
0
1
3
⑥
小 学 校 低 学 年 以 前
0
1
0
2
計
9
14
11
22

ｂ

合計
普通科
10
11
8
1
3
3
36

環境
8
5
5
1
1
0
20

あなたが数学を嫌いになったきっかけ（理由）は何ですか。
（最もあてはまるものを１つ）

15
①
②
③
④

１６

はじめから嫌いだった
授業の内容が難しいから勉強していても興味をもてないから
そ
の
他
計

男子
普通科
1
9
4
0
14

環境
0
5
2
2
9

女子
普通科
2
12
4
2
20

環境
0
6
4
1
11

合計
普通科
3
21
8
2
34

環境
0
11
6
3
20

将来、数学を使う仕事に就きたいですか。
男子

16

女子

合計

環境

普通科

環境

普通科

環境

普通科

い

25

9

13

3

38

12

①

は

②

い

い

え

21

24

18

33

39

57

無

記

入

3

1

0

0

3

1

49

34

31

36

80

70

計
「１３

あなたは数学の授業が好きですか」の質問に、「とても好き」あるいは「好き」と答えた生徒は、環境科学科では７０％、普通科では５３％と環境科学科の方が若干高い数値を示した。
「とても好き」あるいは「好き」と答えた生徒は、「１３－ａ

あなたはいつごろから数学が好きになりましたか」の質問では、「小学校中学年まで」と「中学校１年生」と答えた生徒が多くいた。
また、「１３－ｂ

あなたが数学を好きになったきっかけ（理由）は何ですか」の質問では、「勉強して、おもしろい、楽しいから」、「授業の内容がよく理解できるから」と答えた生徒が多く、両学科で大きな差はない。
「とても嫌い」あるいは「嫌い」と答えた生徒は、「１４－ａ

あなたはいつごろから理科が嫌いになりましたか」の質問に対して、「小学校低学年以前」から「中学校３年生」まで学年が進むほど増える傾向にあり、理科と類似している。「嫌い」になった理由としては、「授業の内容が難しいから」、「勉強していても興味を持てないから」が多い。
「１６

将来、数学を使う仕事に就きたいですか」の質問では、環境科学科の生徒と普通科の生徒に大きな違いが見られた。「はい」と答えた生徒は、環境科学科で３８名（４８％）、普通科−21−

で１２名（１６％）という結果で、環境科学科の方が普通科よりかなり多い数値となった。理科についてのアンケートと同様の傾向であるが、「はい」と答えた生徒は、環境科学科・普通科ともに理科よりも少ない人数である。理科より数学の方が、教科の学習内容と職業の関連性が見えにくいためではないかと思われる。
次に中学校における生徒の得意分野と苦手分野についてアンケートをとり、次表にまとめた。
表の「得意」は「得意もしくは好きなところ」として選んだ人数を、「苦手」は「苦手もしくは嫌いなところ」として選んだ人数を表している。
アンケート内容
質問９

中学校で学習した理科の中で、得意もしくは好きなところはどこですか。
［物理］
［化学］
［生物］
［地学］の項目ごとに２つ以内で選びなさい。ただし、［そ の他］
については１つだけ選びなさい。

質問10

中学校で学習した理科の中で、苦手もしくは嫌いなところはどこですか。
［物理］［化学］［生物］［地学］の項目ごとに２つ以内で選びなさい。ただし、［その他］
については１つだけ選びなさい。

［物理］
9
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦

光
の
性
質
音
の
性
質
力
と
圧
力
電
流
の
性
質
電 流 の は た ら き
運
動
と
力
エ ネ
ル
ギ
ー
計

男子
女子
合計
環境
普通科
環境
普通科
環境
普通科
得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手
12
8
10
8
6
4
10
9
18 12 20 17
7
5
3
5
4
5
10
5
11 10 13 10
4
23
0
14
1
16
0
18
5
39
0
32
11 17
7
15
5
16 12
7
16 33 19 22
8
21
4
14
4
13
8
12 12 34 12 26
11
4
9
2
8
4
7
15 19
8
16 17
25
0
19
1
15
3
6
4
40
3
25
5
78 78 52 59 43 61 53 70 121 139 105 129

［化学］
9
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧

身 の ま わ り の 物 質物 質 の 状 態 変 化
気 体
の
性
質
水 溶 液 の 性 質
物 質 の な り た ち
化 学 変 化 の し く み
酸 化
と
還
元
化 学 エ ネ ル ギ ー
計

男子
女子
合計
環境
普通科
環境
普通科
環境
普通科
得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手
4
7
3
1
1
2
1
1
5
9
4
2
9
4
5
7
8
5
2
9
17
9
7
16
6
9
2
6
3
8
8
6
9
17 10 12
9
14
7
13 11
6
5
9
20 20 12 22
4
12
6
4
2
7
0
7
6
19
6
11
21
9
14
9
14
2
6
11 35 11 20 20
22
4
14
5
18
1
28
3
40
5
42
8
10
7
6
2
2
4
4
9
12 11 10 1185 66 57 47 59 35 54 55 144 101 111 102

−22−

［生物］
9
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
⑪

身 近 な 生 物 の 観 察
花のつくりとはたらき
根・茎・葉のつくりとはたらき
植 物 の な か ま
動
物
の
観
察
動物の行動とからだのしくみ
生命をささえるからだのしくみ
動 物 の な か ま
生
物
と
細
胞
生 物 の ふ え 方
生物どうしのつながり
計

男子
女子
合計
環境
普通科
環境
普通科
環境
普通科
得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手
4
8
1
4
5
6
0
4
9
14
1
8
1
20
3
8
6
8
6
7
7
28
9
15
4
7
3
8
8
2
9
3
12
9
12 11
3
7
3
5
2
4
2
2
5
11
5
7
4
6
5
2
3
2
4
2
7
8
9
4
8
7
11
4
6
6
4
4
14 13 15
8
6
7
3
5
6
5
3
13 12 12
6
18
11
1
3
0
2
1
9
1
13
2
12
1
25
2
17
6
20
0
21
0
45
2
38
6
11
1
3
1
6
2
5
3
17
3
8
4
8
2
5
0
2
4
3
4
10
6
8
4
85 68 57 43 66 40 66 43 151 108 123 86

［地学］
9
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨

地
層
と
化
石
火 山 と 火 成 岩
地 震 と 大 地 の 動 き気象観測
大気中の水分と雲のでき方
大気の運動と天気の変化
星
空
の
観
察
地球の運動と天体の動き
太 陽 系 の 天 体
計

男子
女子
合計
環境
普通科
環境
普通科
環境
普通科
得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手
9
13
4
11
6
6
5
8
15 19
9
19
8
9
2
8
5
8
7
5
13 17
9
13
12
4
5
6
1
6
6
8
13 10 11 14
10
7
4
7
4
13
3
6
14 20
7
13
1
14
2
8
6
10
3
13
7
24
5
21
6
4
4
6
3
5
4
6
9
9
8
12
8
8
8
4
7
3
10
3
15 11 18
7
5
11
8
5
8
5
9
8
13 16 17 13
19
6
13
2
9
2
10
5
28
8
23
7
78 76 50 57 49 58 57 62 127 134 107 119

次に、中学校における生徒の得意分野と苦手分野についてアンケートをとり、下の表にまとめておいた。表を見ての通りである。表の「得意」は「得意もしくは好きなところ」として選んだ人数を、「苦手」は「苦手もしくは嫌いなところ」として選んだ人数を表している。
アンケート項目質問17

中学校で学習した数学の中で、得意もしくは好きなところはどこですか。
［１年］［２年］［３年］の項目ごとに２つ以内で選びなさい。

質問18

中学校で学習した数学の中で、苦手もしくは嫌いきなところはどこですか。
［１年］［２年］［３年］の項目ごとに２つ以内で選びなさい。

−23−

［１年］

①
②
③
④
⑤
⑥

正 の 数 ・ 負 の 数
文
字
の
式
方
程
式
比 例 と 反 比 例
平
面
図
空
間
図
形
計
［２年］

①
②
③
④
⑤
⑥

式
の
計
連 立 方 程一次関
図 形 の 調 べ
図 形 と 合
確
計
［３年］

①
②
③
④
⑤
⑥

算
式
数
方
同
率

式
の
計
算
平
方
根
二 次 方 程 式
関 数
ｙ ＝ a x 2
図 形 と 相 似
三 平 方 の 定 理
計

男子
女子
合計
環境
普通科
環境
普通科
環境
普通科
得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手
12
0
14
1
8
0
12
0
20
0
26
1
8
1
6
2
5
1
4
1
13
2
10
3
23
7
15
1
18
5
21
3
41 12 36
4
16
9
5
10
7
8
14
9
23 17 19 19
9
10
9
12
4
7
8
17 13 17 17 29
7
37
4
24
6
20
7
24 13 57 11 48
75 64 53 50 48 41 66 54 123 105 119 104
男子
女子
合計
環境
普通科
環境
普通科
環境
普通科
得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手
11
0
11
1
12
1
5
1
23
1
16
2
15
6
17
2
12
6
23
5
27 12 40
7
23
9
7
7
8
9
18
7
31 18 25 14
2
14
3
13
1
7
3
10
3
21
6
23
7
11
9
14
9
9
13 12 16 20 22 26
14 19
6
16
6
8
10 16 20 27 16 32
72 59 53 53 48 40 72 51 120 99 125 104
男子
女子
合計
環境
普通科
環境
普通科
環境
普通科
得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手 得意 苦手
11
1
10
1
8
4
6
0
19
5
16
1
10
2
10
5
7
5
10
5
17
7
20 10
11
4
8
4
10
3
13
3
21
7
21
7
19
8
7
13 12
7
13 11 31 15 20 24
3
33
6
21
6
16 10 17949 16 38
24
8
14
4
8
5
17 12 32 13 31 16
78 56 55 48 51 40 69 48 129 96 124 96［２］理科実験アンケート
１年生での設定科目「ＳＳ探究科学Ⅰ」においては、中学校レベルの学習内容の補完をしつつ基礎実験の理論と技術を修得し、科学的な思考と探究心を育成していくことが重要な課題である。
中学校で行われた実験・実習を把握し、今後の指導の参考とするためアンケートを実施した。
アンケートはＳＳＨ対象の環境科学科１年生２クラスを対象にしたものである。中学校理科の教科書にある実験を中心に９７項目の実験を抽出し、アンケートを行った。アンケートの実施時には、実験器具や実験の様子を画像でみせたり説明を加えるなど生徒に誤解がないように工夫を凝らした。なおアンケートの実験項目の説明文は、理科の教科書の文章をできるだけ引用するよ
うにした。
選択項目は
かった、５

１

個人で実験、２

学習していない

下の集計表では

１

班別で実験、 ３先生による演示実験、 ４

実験しなの５項目から選択させた。

個人、２

班別、３

演示、４

集計結果は以下の通りである。

−24−

実験せず、５

学習せずとした。

アンケート集計表
実験内容（物1〜物18は物理分野、化1〜化38は化学分野、生1〜生
19は生物分野、地1〜地18は地学分野、環1〜環4は環境分野の実験として集計した。）

１
２
３
４
５
個人 班別 演示 実験 学習
せず せず

無
答

物１ ばねはかりを使って力の大きさを測定した

4

27

13

32

1

1

物２ 電流計や電圧計を使ったことがある

5

67

1

5

0

0

物３ 直列回路や並列回路をつくり、電流や電圧を測定した

6

63

1

7

0

1

物４ 光が鏡ではね返るときのきまりを調べる実験をした

0

26

5

45

1

1

物５ 凸レンズで像をつくった

0

40

8

30

0

0

物６ 空気が音を伝えることを調べた（空気あり）

1

12

35

29

1

0

物７ 空気が音を伝えることを調べた（空気なし）

1

2

20

50

5

0

物８ オシロスコープを使って音の高低を観察した

0

5

15

58

0

0

物９ レンガがスポンジを押す力のはたらきのちがいを測定した

0

7

9

62

0

0

物10 空気の重さを測定した

0

7

8

52

11

0

物11 導線のつながり方を調べる実験を行った

4

30

13

31

0

0

物12 回路全体の電気抵抗を調べた

3

49

3

22

0

1

物13 磁石のまわりの磁界のようすを調べる実験をした

1

25

12

40

0

0

物14 電流がつくる磁界のようすを調べる実験をした

1

23

20

33

1

0

物15 電気器具の表示のちがいを調べた

2

11

1

52

11

1

物16 記録タイマーを使用し、水平な面上の台車の運動を調べた

4

52

9

13

0

0

物17 位置エネルギーの大きさ測定した

1

20

13

44

0

0

物18 運動エネルギーの大きさを測定した

1

22

14

41

0

0

１
29
26
9
6
14
8
8
3
29
9
10
17
8
3
1
2
4
1
0
2

２
49
51
66
64
62
49
46
59
48
41
48
56
47
49
37
54
57
32
19
45

３

４

0
0
1
0
1
8
3
4
0
3
6
0
4
1
0
5
2
13
29
8

0
1
2
8
1
12
21
12
1
19
11
5
17
25
39
16
15
32
30
23

実験内容
化１ アルコールランプを使ったことがある
化２ ガスバーナーを使ったことがある
化３ 試験管で液体を加熱したことがある
化４ 試験管で固体を加熱したことがある
化５ 上皿てんびんで質量を測定した
化６ 電子てんびんで質量を測定した
化７ メスシリンダーで液体の体積を測定した
化８ 物質をろ過したことがある
化９ 実験の際ににおいをかぐ操作をしたことがある
化10 実験の際に液体を注ぐ操作をしたことがある
化11 こまごめピペットを使用したことがある
化12 温度計で温度を測定したことがある
化13 実験の際固体を取り出す操作をしたことがある
化14 物質が溶けるときの温度変化を調べた
化15 エタノールが沸とうするときの温度変化を調べた
化16 酸素を発生させた
化17 二酸化炭素を発生させた
化18 アンモニアを発生させた
化19 アンモニアの噴水実験を行った
化20 水素を発生させた

−25−

５

無答
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
5
1
3
0
0
0
2
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0

化21 再結晶でミョウバンの大きな結晶をつくった
化22 リトマス紙で酸性・アルカリ性の確認をした
化23 ＢＴＢ溶液で酸性・アルカリ性の確認をした
化24 中和の実験を行った
化25 金属との反応を行った化26 銅と硫黄の反応を調べた
化27 銅と硫黄の反応の前後での物質の性質の変化を調べた
化28 酸化銀の分解を行った
化29 炭酸水素ナトリウムの分解を行った
化30 水を電気分解した
化31 塩化銅を分解した
化32 酸化の実験を行った
化33 質量保存の法則に関する実験を行った
化34 還元の実験を行った
化35 電解質と非電解質を確かめる実験を行った
化36 化学物質と質量の割合に関する実験を行った
化37 熱の吸収を確かめる実験を行った
化38 高分子吸収体の性質を調べる実験を行った

9
25
9
3
2
1
0
0
1
0
0
3
2
0
1
1
2
1

18
49
55
40
65
42
43
35
52
49
16
50
39
51
24
29
12
1

14
3
8
11
5
4
4
8
4
10
2
11
9
4
11
5
14
4

36
1
6
23
6
26
26
34
21
19
53
14
28
23
31
41
43
43

1
0
0
0
0
5
5
1
0
0
7
0
0
0
11
2
7
29

0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

実験内容
生１ 気体検知管を使ったことがある
生２ 顕微鏡で生物の観察をした
生３ ルーペで生物の観察をした
生４ 植物のスケッチをした
生５ 植物のつくりを見るために植物を分解した
生６ 水中の小さな生物の観察をした
生７ マツの花の観察をした
生８ 植物の根のようすの観察をした
生９ 植物が酸素を出していることを確かめた
生10 植物が呼吸していることを確かめた
生11 蒸散によって出る水の量を調べた
生12 だ液のはたらきを知るためにベネジクト液を用いて実験をした
生13 動物の血液の流れを調べるためにメダカの尾びれを観察した
生14 ヒトの目の変化を調べた
生15 タマネギの表皮やオオカナダモの観察を行った
生16 ヒトのほおの内側の細胞の観察を行った
生17 タマネギの根を使って細胞分裂を観察した
生18 花粉管がのびるようすを観察した
生19 菌類と細菌類のはたらきを調べた
地１ 地層を見たことがある
地２ ルーペで岩石を観察したことがある
地３ いろいろな堆積岩や火成岩を観察した
地４ 化石を採取した
地５ 火山灰を顕微鏡で観察した

１

２
47
57
25
25
30
45
9
24
32
33
14
65
30
3
59
53
38
6
4
5
12
17
4
7

３

４
12
0
17
3
15
28
65
42
35
38
55
8
44
63
9
15
33
68
67
60
56
47
60
63

５

無答
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

−26−

9
21
35
49
28
4
2
3
2
1
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1
0
2
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3
0
0
0
0
2
0
0
0
3
4

地６ ねばりけのちがいとできる火山の形のちがいを調べた
地７ 乾球温度計と湿球温度計の温度測定により露点を測定した
地８ 高さと気圧の変化を調べる実験を行った
地９ 雲をつくる実験をした
地10 霧をつくる実験をした
地11 前線のモデル実験を行った
地12 星座の星の日周運動のようすを調べるモデル実験をした
地13 透明半球を用いて太陽の１日の動きを調べた
地14 地球儀を用いて南中高度と昼夜の長さの測定をした
地15 太陽の光が当たる角度と温度の上がり方の関係を調べた
地16 星座早見盤を使って星座の移動を調べた
地17 天体望遠鏡を使って黒点の観察を行った
地18 金星の満ち欠けや大きさの変化を調べるモデル実験をした
実験内容
環１ マツの葉を観察し、大気の汚れを調べた
環２ 気体検知管を使い、大気に含まれる気体の測定をした
環３ 雨水のｐＨを調べた
環４ パックテストにてＣＯＤを測定した

2
6
3
0
0
0
0
4
1
2
9
2
6
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10

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56

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0
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0
1
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0

５ 無答
14
0
16
0
20
0
33
0

生徒実験（個人および班別実験）を行った生徒に着目して分析を行った。
物理分野では、「電流計と電圧計を用いた電流や電圧の測定（９０％）」、「回路の抵抗の測定（６７％）
」、「記録タイマーを用いて運動を調べる実験（７２％）」、「凸レンズの像を調べる実験（６１％）」など全１８項目中６項目の実験を生徒の半数が体験している。しかし、真空中の音の伝搬やオシロスコープによる音の観察、圧力の実験、空気の重さを測定する実験などを体験している生徒は、全体の１０％以下である。
化学分野の第１項目から第１３項目までは、実験器具の使用状況と基本操作の実験についての質問である。アルコールランプ、ガスバーナー、試験管、上皿天秤、温度計については９０％以
上、電子天秤、メスシリンダー、駒込ピペットなどは約７０％の生徒が使用の経験がある。また、試験管の加熱の仕方、ろ過、においのかぎ方、液体の注ぎ方などの基本的な実験操作は、中学校において学習できていることがわかる。化学の第１６項目から第３８項目では、酸素、二酸化炭
素、水素などの気体発生の実験、リトマス紙やＢＴＢ溶液による酸塩基の確認、中和・酸化還元
反応や分解などの実験の経験がある生徒が多い。半数以上の生徒が経験していると答えた実験は、
２３項目中１４項目に及んだ。
生物分野では、経験したことがあると答えた生徒が半数を超えた実験は１９項目中１０項目であった。顕微鏡については全員がその使用を経験し、ルーペや気体検知管も７０％以上の生徒が使用の経験がある。経験したことが少ないと答えた実験は、マツの花、植物の根、花粉管の観察や蒸散の水量測定や細菌や菌類のはたらき、人の目の変化を調べる実験であった。
地学及び環境分野では、半数以上の生徒が経験したことのあると答えた実験は、２２項目中１
項目もなかった。演示実験を含めて考えると、比較的経験度の高い実験は、堆積岩や火成岩の観察、露点の測定、雲をつくる実験、透明球を用いた太陽の日周運動のモデル実験などがあった。

−27−

このアンケートによって、中学校で学習できている実験を確認することができた。「中学校では時間的な制約も多く、実験については余り経験できていない傾向があるのでないか」という予想に反し、生徒たちは比較的多くの実験を経験して入学してくることももわかった。
「ＳＳ探究科学Ⅰ」では、中学校で学習できていない実験あるいは学習していてもさらに発展
的に取り扱っていきたい内容の実験を取り上げ、高等学校における理科教育の初期段階の学習項
目とし、基本的な技術の確実な習得と実験・実習に対する理解を深め定着させることを目標に授業を展開した。
２

ＳＳＨ特設科目［１］ＳＳ探究科学Ⅰ
学校設定科目「ＳＳ探究科学Ⅰ」は、環境科学科１年生を対象に、２単位（１．５コマ）を確保し、基礎実験の理論と技術を学習し、科学に関する基礎知識の定着、科学的な思考と探究心を育成す
ることを目標とした。物理分野、化学分野、生物分野の教員計４名で担当し、必要に応じてＴＴなどの形態で授業を展開した。
（１）物理分野
１ 「音と大気圧の実験」
この実験では①中学校で学習した内容を実験によって補完する②観察と記録に取り組み、各自の観察力と表現力を確認する

というテーマを与えて演示実験を行った。実験アン
ケートの結果から経験の少ない「大気の圧力を減圧していく中で観察される現象」を学習テーマとして設定した。
生徒は、テーマを与えたことで熱心に実験を観察していた。実験レポートについては、よく似た内容のことを書いているが、表現力や理解度に差が見られた。
２ 「記録タイマーによる運動の分析」
実験アンケートでは、「記録タイマーで水平な面上での台車運動を調べる実験」
を７２％の生徒が経験している。今回の授業のねらいとしては、物理の授業で行う重力加速度を測定する実験を行い、
等加速度運動を理解すること、また各自で記録テープをとってデータ処理をし、変位と時間、速さと時間のグラフを描いてグラフやデータからわかることを考察させることである。
実験の設定については難しい点もあったようであるが、全体として実験の計測やデータ処理の方法など学習できた様子であった。授業や教科書の内容との関連についてはある程度理解したようであるが、分析力や表現力は、今後の課題となった。

−28−

【生徒のまとめと感想】抜粋
・一定時間間隔での記録紙の点は間隔が長くなり、平均の速さも大きくなる。また、加速度が一定であることもわかった、ｓ－ｔ図は放物線状になり、ｖ－ｔ図は一本の直線になった。
・今までにも記録タイマーを使った実験を行ったことはあったが、自由落下運動の実験は行ったことはなかったので、いい勉強になったと思う。それと理論上では自由落下運動は等加速度運動であることはわかっていたが、実際に自分で確かめることができて今まで以上に理解が深まったと思う。
３ 「霧箱の組立と放射線観察」
霧箱を組み立て放射線の軌跡を観察する実験を行った。
また冷却剤として用いた液体窒素を使って簡単な演示実験を行った。
近畿大学原子力研究所では原子炉運転の実習と放射線計測の実験を行ったが、その事後学習として放射線の軌跡を視覚的に観察することで、興味関心を高め、霧箱と放射線についての理解を深めることをねらいとした。
今回の実験では、丁寧に実験を行うことと注意深く観察することをテーマとして簡単な感想以外は特にレポートを課さなかった。
放射線の軌跡が見えることに対して多くの生徒が感動した様子であった。
【生徒の感想より】
・自然に飛んでいる放射線を大げさな機械を使用することなく観測できることにはおどろいた。実際空間に線としてあらわれたのですごいなと思った。
・思った以上にはっきり見れてよかったと思う。細い線状のものが見えると思っていたのとは逆で意外に太かったと思う。自然放射線は４、５回だけ見ることができた。
・今まで理科でどれだけ放射線とかいわれても実感がわかなかったけれど、今回の実験で科学の深さを知った気がした。
・自然放射線はまっすぐしかなかったような気がするが、マントルからは曲がっているような放射線も出ていた。
４

基礎電気回路講座Ⅰ「電流－電圧特性実験」
電流計と電圧計、電源等を用いて抵抗と豆電球またはダイオードの電流－電圧特性を調べる。
ねらいとしては、実験機器の操作（中学校の復習）を学習して回路や回路部品についての理解を深めることである。機器には電流計、電圧計、すべり抵抗器、電源を用いてオームの法則に従う抵抗と非線形抵抗の電球またはダイオードの電流－電圧特性を調べた。

−29−

５

基礎電気回路講座Ⅱ「メートルブリッジと検流計の操作」
メートルブリッジ、検流計、電源、標準抵抗器等を用いて抵抗を測定する。検流計やメート
ルブリッジの操作方法やメートルブリッジの回路を理解し，この回路を利用して，与えられた抵抗の抵抗値を測定する。この過程において電位と電位差の概念の基礎を学習する。

６ 基礎電気回路講座Ⅲ「デジタルマルチメーターとブレッドボードの使い方」
身近な物質について電気的な測定を行い、その過程を通してデジタルマルチメーターの使い方を学ぶ。また、ブレッドボードの使い方を学び、電源、各値の抵抗を用いて抵抗に加わる電位差の分配（電位の分配）について学習する。

７①

コンセントの電圧を測定する②

人間の体の抵抗と流れる電流を測定する③

いろいろな電池の電圧を測定する。

④

ブレッドボードの回路を組み、電圧、抵抗の測定や導電性を確認する。

基礎電気回路講座Ⅲ「ＬＤＲの特性の測定」
ブレッドボードとデジタルマルチメーターを用いてＬＤＲの特性を調べる。
硫化カドミウムの導電率の変化を利用したＬＤＲ（光依存抵抗）は、受光面が受ける光の強度に応じて抵抗が変化する。このような特性の調べ方を学び、光のエネルギーを受け取って導電性が変化することを確認する。また研究室訪問等で学習した熱や光のエネルギーが電気エネ
ルギーに変換するエネルギー変換システムや、熱や光のエネルギーによって特性の変化するセンサーシステムへの理解を深めるために行った。

−30−

実験レポート

実験器具

実験風景

「ＳＳ探究科学Ⅰ」の物理分野では、エネルギー変換やセンサーシステムの基礎となる電気回路を中心に学習を展開した。測定機器や探究活動に向けての基礎的知識は学習できたが、電気や回路が苦手な生徒には難しい点もあったようである。実験の精選が今後に向けての課題となった。
また、１年間を通して生徒の様子を見ると、物理分野の力学、波動、熱、電磁気、原子等の各分野の現象や原理・法則の概念についての学習が必要と思われた。イメージを持たせることによって研究室訪問や体験授業、外部講師による講義等が有効的に生徒にはたらきかけ、より効果的な学習が展開できると考える。

−31−

（２）化学分野【目的・目標】化学実験を通して、化学の基本的な知識の定着を図るとともに、基本的な実験操作や薬品の取り扱い方などを習得する。また、科学的なものの見方や考え方を身につけ、物事を科学的に考察する力や課題を追求する力を育成する。
【実施要項】
ＳＳ探究科学Ⅰ（化学分野）授業実施内容①化学実験基礎講座（基本操作）
基本的な実験器具の扱い方（薬品の取り扱い方、ガスバーナーの使用法、試験管の加熱の仕方、ろ過の方法など）について、実際の実験操作を通して習得する。
②理論化学実験講座Ⅰ（化学変化と物質量の定量実験）
化学変化において、反応する物質の物質量・質量と化学反応式の表す内容とは、実際にどのような関係になっているかを、炭酸カルシウムと塩酸の反応を定量的に調べることで確認する。
③分析実験基礎講座Ⅰ（食酢の濃度決定）
水酸化ナトリウム水溶液を用いた中和滴定によって、食酢中の酢酸の濃度を求める。中和反応を定量的に実験することで中和反応の量的な関係を理解するとともに、 滴定の操作も習得する。
④理論化学実験講座Ⅱ（酸化還元反応）
３つの酸化還元反応（酸化銅（Ⅱ）の還元、マグネシウムと塩酸の反応、二酸化炭素中でのマグネシウムの燃焼）を通して、酸化剤、還元剤の変化を観察し、酸化数の変化を考察する。
⑤分析実験基礎講座Ⅱ（酸化還元滴定）
市販のオキシドール中の過酸化水素の濃度を過マンガン酸カリウム水溶液を用いた酸化還元滴定によって求める。
⑥理論化学実験講座Ⅲ（イオン化傾向）
それぞれ５種類の金属の単体とイオンを反応させて、どちらの金属がよりイオンになりやすいかを調べることにより、金属のイオン化傾向を確認する。
⑦理論化学実験講座Ⅳ（水溶液の電気分解）
電気エネルギーを用いて化学変化を起こさせるのが電気分解である。３種類の水溶液の電気分解を通して陽極、陰極での変化、電子の授受を理解する。
また、金属の析出量からファラデーの法則を利用して発生した気体の体積を計算する。

−32−

【実施概要】指導例①学習指導案（分析実験講座Ⅱ

酸化還元滴定）−33−

②実験プリント（抜粋）［目標］代表的な酸化還元滴定法である過マンガン酸滴定法を習得し、市販のオキシドール中の過酸化水素の質量パーセント濃度を求める。
［準備］メスフラスコ、ホールピペット、安全ピペッター、ビュレット、コニカルビーカー、
ビーカー、メートルグラス、ロート、濃度未知のオキシドール（市販のオキシドールを１００倍に希釈）
０．００５ｍｏｌ／ℓＫＭｎＯ４（ｆ＝０．９９８）、希硫酸［操作］①水で１００倍に希釈した濃度未知のオキシドール１０ｍｌをホールピペットではかり、コニカルビーカーに入れる。
②過マンガン酸カリウムの酸化力を強めるため、希硫酸１０ｍｌをメートルグラスではかり、コニカルビーカーの中に加える。
③ロートを使って０．００５ｍｏｌ／ℓＫＭｎＯ４溶液をビュレットに入れる。
④１００倍に希釈した濃度未知のオキシドール１０ｍｌと希硫酸１０ｍｌの入ったコニ
カルビーカーに０．００５ｍｏｌ／ℓＫＭｎＯ４溶液を滴下していく。
ＭｎＯ４－の赤紫色が消えなくなったら、滴下を止める。（１５秒経過しても色が消えないこと）⑤この操作を４回繰り返す。

［結果］
１回目

２回目

３回目

４回目

最初の読み〔ｍｌ〕
終点の読み〔ｍｌ〕
滴定量 〔ｍｌ〕

４回の平均値ｍｌ［考察］①硫酸酸性の過マンガン酸カリウムと過酸化水素の反応の反応式をつくれ。
ただし、過マンガン酸カリウム、過酸化水素が酸化剤、還元剤としてはたらくときの半反応式は、次式で表される。

−34−

ＭｎＯ４－＋５ｅ－
Ｈ２Ｏ２

＋

８Ｈ＋

→ Ｏ２

→

Ｍｎ２＋

＋２Ｈ＋ ＋

＋

４Ｈ２Ｏ

２ｅ－

②実験結果より、１００倍に希釈したオキシドール中の過酸化水素のモル濃度と市販のオキシ
ドール中の過酸化水素のモル濃度を計算せよ。
③市販のオキシドール中の過酸化水素の質量パーセント濃度を計算せよ。
ただし、市販のオキシドールの密度を１．０ｇ／ ｃｍ３とする。

【評価と課題】
対象が１年生であるということを配慮し、基本的な内容を中心として実験テーマを設定した。それぞれの実験実施時期も「化学Ⅰ」の授業進度に合わせることで、理解を深め、実験に取り組む姿勢や態度、基本的な操作技術は向上を図った。
今後の課題としては、２年生での課題研究に向けての実験テーマの工夫や考察内容の検討を行う必要がある。また、実験に対する興味や関心をよりいっそう高め、実験の中で生じる疑問を自ら考え、調査・研究していく態度や能力を強く育てていくことが必要である。

−35−

（３） 生物分野
生物分野では、「生物実験基礎講座」と「遺伝講座」を実施した。
基礎講座では、身の回りの生物を教材とし、顕微鏡観察や正しくスケッチすることなどを重視した。また、観察を通して、生物のありのままの姿を正しく捉える力や自然を感じる心を育てる
ことを目標とした。
遺伝講座では、先端技術であるバイオテクノロジー実験を体験する。ＤＮＡの学習から始まり、全員が「形質転換実験」を体験し、バイオテクノロジーが私たちの暮らしの中で活用されている事実や私たちの未来にとってどのような関わりを持つのかを学習した。また、遺伝子操作による社会的な問題点についても考察を深めた。
【実施概要】
生物実験基礎講座Ⅰ（顕微鏡・ミクロメーターの使い方とタマネギの細胞の観察）

生物分野で扱う基本的な実験操作の学習を行った。光学顕微鏡・ミクロメーターの使用方法を学んだ後、タマネギの核、長径、短径の測定を行った。
生物実験基礎講座Ⅱ（校庭の植物の同定・スケッチ）

校庭の樹木１０種類を教材に、班ごとに図鑑を用い同定し、その特徴についても記入した上で正しくスケッチすることを課題とした。スケッチ終了後、実際に樹木に触れ、同定が正しかったかどうかを確認した。
遺伝講座Ⅰ（過去の遺伝の実験を教材としてとりあげる）

肺炎双球菌の形質転換実験やＴ２ファージの増殖実験から遺伝子の実体がＤＮＡであることが証明された過程を学習した。得られた実験結果から何が読み取れるのか、直接観察できない現象をどのような方法で解明していくのかという視点を重視し考察させた。
遺伝講座Ⅱ（ＤＮＡの構造や遺伝子についての知識・理解を深める）

ＤＮＡの構造と遺伝情報の発現過程について学習を深めた。遺伝暗号、転写、スプライシ
ング、翻訳のしくみについても説明を加えた。ＨＩＶウイルスなどの逆転写酵素をもつレトロウイルスの存在についても学習した。
遺伝講座Ⅲ（ＤＮＡの抽出実験）

ＤＮＡを多く含む試料であるブロッコリーの組織からＤＮＡを抽出する実験を行った。ＤＮＡが比較的熱に強い性質を利用することでＤＮＡ分子を抽出する。今回の実験では、自分の力で実験書を読み取り、作業を進めることを重視した。
遺伝講座Ⅳ（バイオテクノロジーについての知識・理解を深める）

大腸菌の形質転換実験に向けて、バイオテクノロジーについての学習を深めた。特に遺伝子組換えについては、インスリン生産を例にあげ組換えの技術と方法についても理解を深めた。また、バイオテクノロジーの有用性と課題についても説明を加えた。組織培養やＥＳ細胞についても学習した。
遺伝講座Ⅴ（大腸菌の形質転換実験）

ｐＧＬＯバクテリア遺伝子組換えキットを用いて形質転換実験を行った。事前に実験方法
・原理についての学習を行い、理解を深めることができるように配慮した。
形質転換をした大腸菌としていない大腸菌をさまざまな種類の培地で培養することで、条件の違いによりどのような結果が得られるかなど考察を深めながら実験を進めた。

−36−

【指導例Ⅰ】遺伝講座Ⅲ（１）日時

ＤＮＡの抽出実験

平成１８年１２月１５日（金）１年Ｇ組
平成１９年

１月１９日（金）１年Ｆ組【指導方法】【本時の評価】
ＤＮＡ中の不純物をできるだけ取り除くために、２回のろ過作業を行った。ＤＮＡが繊細なものであるというイメージができず安定した操作ができなかった班もあったが、ほとんどの生徒は抽出に成功できた。遺伝子の本体であるＤＮＡを観察できて非
常に大きな感動を得た様子の生徒もいた。ＤＮＡがいろいろな生物を形作っていると思うと神秘的に感じるという意見もあった。

−37−

【指導例Ⅱ】遺伝講座Ⅴ（１）日時・対象

大腸菌の形質転換実験

平成１９年２月７日（水）４限

２月

８日（木）１限

平成１９年２月１３日（火）４限

１年Ｇ組

１年Ｆ組

１４日（水）４限【実施概要】
この講座では、オワンクラゲのＧＦＰ（Ｇｒｅｅｎ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｉｎ）
をコードする遺伝子を大腸菌に導入する。オワンクラゲが暗闇で光を発することができるのはこのＧＦＰが存在するからである。大腸菌にこの遺伝子を導入、発現させると、紫外線を当てることで明るく緑色に光るタンパク質を作り出す。大腸菌はプラスミドと呼ばれる比較的小さな環状
ＤＮＡを持ち、このプラスミドＤＮＡを用いて、オワンクラゲの遺伝子を大腸菌に取り込ませる実験を行った。実験で使用するｐＧＬＯプラスミドにはＧＦＰの遺伝子と、抗生物質アンピシリンに対する耐性を有するための遺伝子が組み込まれている。また、ＧＦＰの発現は糖の一種であるアラビノースの有無によってコントロールされるように作成されている。新しい遺伝子を取り込んだ後、培養される寒天培地の中にアラビノースが含まれていると大腸菌の細胞は蛍光を発し、アラビノースの含まれていない培地ではもともとの細胞の色である白に見える。
【準備・実施の行程】①

事前学習として遺伝子講座を４回実施し、基本的な知識の習得とその理解の向上を努めた。

しかし、遺伝子やバイオテクノロジーについてのまとめの学習が主体であったため、「アンピシリン」や「アラビノース」の役割を考えさせるなど実験の原理について理解できるように配慮した。
また、形質転換実験では培地への培養など初めての実験操作も多いため注意事項をまとめ、指示を与えた。
②

実験日の３～７日前にＬＢ培地・ＬＢ／アンピシリン入り培地・ＬＢ／アンピシリン／ ア

ラビノース入り培地を作成する。
③

実験の１６～２０時間前に大腸菌溶液の調整を行い、スタータープレートに大腸菌溶液をまく。プレートに塗布が終わったら、プレートを裏返しにして３７℃のインキュベーターに一晩おく。またｐＧＬ
Ｏプラスミド溶液の調整を行っておく。
④

形質転換実験を行う（実験１日目）。前日植えたコロニーから大腸菌をかき取り、プラスミドを加えた大腸菌（以下「＋ＤＮＡ」と示す）と加えていない大腸菌（以下「－ＤＮＡ」と示す）を準備する。＋ＤＮＡのチュー
ブと－ＤＮＡのチューブを氷で１０分冷やし、４２℃で５０秒のヒートショックをあたえる。

−38−

培地の植え付け次に液状のＬＢ培地を加え、常温で１０分放置し、各種の培地に植える。植え付けは右図の４種類の条件で行った。その後３７℃のインキュベーターで培養する。実験後、４種類にシャーレがどのような状態になるかを考えさせ、予想を発表させた。間違った予想を立てた生徒もいたが、生徒どうしの話し合いの中で間違いを理論立てて訂正することができ、正しい予想を立てることができた。
⑤

結果観察（実験２日目）。通常の蛍光灯の元でコロニーの生育状況を確認し、発光しないことを確かめる。また、ブラックラ
イトのもとでＧＦＰ（緑色蛍光タンパク質）の発現の様子を観察する。その後、それぞれの条件下で生えてきたコロニーの数をカウントした。

コロニーのカウント

実験結果（コロニー数）

１年Ｇ組

１年Ｆ組

シャーレ（ＵＶ下）

クラスでコロニー数に差ができたが、これは実験（初日）から確認実験（２日目）までの培養時間の差によるものだと思われる。全体としてスムーズに実験を終了することができた。
【生徒の感想】
・説明を聞いて原理を理解することができ、実験もすごく興味深く、よい経験でした。
・バイオテクノロジーは医療技術や農業・環境問題にもどんどん取り入れられていく技術です。
すごい経験ができたと思った。
・最初はすごく緊張したけれど、実験が進むにつれてだんだん面白くなってきた。糖の存在で光ったり、光らなかったり違いがわかりやすかった。
【本時の評価】
全体的には有意義な実験ができた。生徒の感想を見てもおおむね好評であった。しかし、事前に生徒たちに意欲的な学習態度、目的意識を喚起しておくことが必要である。どの実験においてもいえることだが、単に実験だけを行うだけでは興味本位の遊びにしかならず無意味なものになってしまう可能性がある。事前事後指導を充実させることで遺伝子への認識や理解を深めることができる。
「遺伝子組換え技術」については倫理的な問題や社会的な問題を抱えているが、不安を抱かず正しい判断ができるようにするためにも、科学的に正確な知識を伝えていく必要がある。

−39−

和歌山県立向陽高等学校
１年環境科学科

シラバス （教科名 ＳＳＨ）
２単位１．５コマ

科目名ＳＳ探究科学Ⅰ

通し番号

学習の到達目標①自然科学の領域に強い興味・関心をもつ生徒を対象に、「科学」について理解と認識を深め、グローバルな視野に立ち社会に貢献できうる人材を育成するための基礎学習を行う。
②学び方や科学的なものの考え方を身につけ、問題の解決や探究活動を主体的に取り組む態度を育成する。
③自ら学んだ内容を他者に発信する能力を養う。

使用教材

作成した教材、新聞記事、参考図書資料、インターネット検索による教材資料などを活用し、補助教材を配布する。
学習内容

学習のねらい前

オリエンテーション
第１回定期考査 プレゼン講座「科学者に学ぶ」

中学校から高等学校へつながる基本的知識の定
着と基本的な実験操作の習得を目標とする。また、実験を通じて課題に対しての調査法や分析方法などを習得し、物事を科学的に考察する力や課題を追求する力を育成する。

〔基礎実験講座〕
・実験内容概説
・実験・考察
第２回定期考査・レポート作成期

第３回定期考査

実験例
・放射線、電気回路
・実験器具の基本操作
・顕微鏡、野外観察など

後期〔発展実験講座〕
・先端科学講座
・実験講座
第４回定期考査 ・研究室訪問
・先端科学を意識したテーマ学習
ロボット、センサー
第５回定期考査
水質分析、超電導ＤＮＡ
バイオテクノロジーなど

評価の観点・方法

科学者について調べ学習をすることで、科学技術と人間社会の関わりについて学ぶとともに、学習した内容を発表する力や課題を追求する力を育成する。また、図書館やインターネットを使用した情報収集能力と活用能力を育成する。

先端科学講座、実験講座、研究室訪問などの取組
で科学技術について体験的に学習を深めていく。
また、先端科学を意識したテーマ学習に取組み、２学年での探究活動につなげるためのスキルを獲得する。
これらの取組を通じて、科学的な知識を深めるとともに、問題解決に向けての総合的な力を育
成する。

評価の観点
①課題・提出物の各テーマに対して意欲的に取り組めているかどうか、適切な内容理解が達成できているかどうかを観点とする。
②実習等が多いので、授業への取り組む態度や内容理解なども考慮する。
評価の方法①上記の評価観点から担当者が各データを共有し評価を行う。
②定期考査、レポート、感想文、自己評価などを総合的に評価する。

特色ある学習方法

指導者・指導体制①理科教員によるティームティーチングの形態をとり、定期的にミーティングをもち授業に取り組む。
②外部講師・地域との連携は必要に応じて依頼・実施していく。
③担当者以外の理科教員とも連携、協力しながら指導を進めていく。
活動場所・使用施設①理科実験教室で原則的に実施。展開・内容の必要に応じて、視聴覚教室・図書館
・記念館・情報室を使用する。
②校外研修等必要な場合には事前に連絡・承諾をとる。

課題・提出物等
留意事項

実験レポート、ワークシート、感想文、校外学習レポートなど
プレゼン講座は、「ＳＳ環境科学」と協同で実施する。

−40−

［２］ＳＳ環境科学
ＳＳ環境科学は、環境科学科１年生を対象に、１単位（１．０コマ）を確保し、自然科学的分
野と社会科学的分野を設定することにより、環境とその諸問題について双方からのアプローチを試みた。このため、スタッフは、自然科学領域に理科３名、社会科学領域に地歴・公民科２名を配置した。校外研修やディベート学習などのように学年合同で行う授業も多く、様々なティーム・
ティーチングの形態で指導を行った。 具体的な教育内容について以下に記す。
（１）プレゼン講座「先人の科学者に学ぶ」
情報収集能力、プレゼンテーション能力の向上、情報スキルの獲得を目標として、過去に偉大な業績を上げた科学者について、その生い立ちや業績、発見した法則、歴史的背景などを調べ、パワーポイントを使用して発表する取組を行った。発表内容を先人の科学者にしたのは、科学者の業績を調べることにより、今まで学習してきた内容の再点検や先端発表の様子

科学、環境問題についての興味・関心の向上を図ることができると考えたからである。また、全員が個々の発表を聞くことにより科学史の学
習にもつながると考えた。そのため、調べる科学者は、物理・化学・生物・地学の４領域に加え環境問題について貢献した科学者、現在活躍する日本の科学者、地元出身の科学者などできるだ
け広範囲から選び、調べ学習の対象とした。
（２）環境問題講座
地球環境に関わる諸問題・諸課題を理解し、その解決能力を育成するには、生態学の基礎的な知識を習得するとともに、環境調和に配慮しながら循環型社会を形成していくための理論や方法を探究しなければならない。今後、人類が直面するであろう食糧、健康、エネルギー、資源、環境などの諸問題に対処するには、これらを科学し、その得られた知識と技術によって生活基盤の高度化を図ることが重要である。この講座の学習テーマについては、環境問題の基礎知識及びディ
ベート学習につなげていくために必要な知識の習得を具体的な目標として設定した。
講義テーマ
自然科学分野社会科学分野

環境問題概説

水俣は語りかける

温室効果ガスと地球温暖化

エビと日本人生態系と生物多様性

ぷりん湖浄化作戦

オゾン層の破壊環境倫理学入門−41−～公害の原点・水俣～～豊かさの裏側・南北問題～～環境保全戦略～

（３）水質調査

市内河川水質調査の流れ①活動のねらい「環境」を考えるには、知識として「知る」だけでなく、実際の現場に出かけ、その場でしか知ることのできない情報を身近に感じ、体験することが非常に重要である。校外に出かけての研究では、正確な情報を得ることの難しさや、身近な問題から多方向へ広がる問題の関連性についても気づくことができる。この授業においては、和歌山市内の水質調査を行うことで、身近にある環境問題を考える機会とし、物事を科学的に考察し、処理する能力と態度を育てる

①

調査概説

②

採水調査

③

測定作業

④

データ分析

⑤

地図化作業

⑥

データ考察

⑦

まとめ

ことと２年次に履修する「ＳＳ探究科学Ⅱ」で行う課題研
究に向けてのスキルを身につけることを目標とした。
②活動の実際
生徒たちにとって、結果が決定されてない実験を行うのは、今回がはじめてとなる。水質調査の実験を通して、実験の組み立て方やデータの検証、考察ができるように調査概説やデータ考察についてかなり時間をかけて指導を行った。
実習では、和歌山市内河川１８カ所を採水ポイントとして設定し、採水後、班別にｐＨ、ＣＯＤ、リン酸イオン、
アンモニウムイオン、亜硝酸イオン、硝酸イオンの６項目について、パックテストを使用して、その濃度を測定した。
その後、実験データを集約し、得られた値をもとに水質地図の作成、考察及びレポートを作成し、まとめとした。
採水の様子（４）ディベート学習①

活動のねらい環境問題に関わる政策論題ディベートを行うことにより、今までの学習の成果の総括、統合化をはかる。さらに、問題意識の育成、物事を科学的な視点から捉える力や要約力、質問力、コメント力の育成を重点的に行い、社会的論争問題や価値問題への関わり方、判断法の基本的な能力の向上をめざす。また、調査段階では、文献の検索やインターネットの活用を奨励し、資料活用力、資料批判力、情報処
ディベート風景理能力を身につける。

−42−

②

展開例
１２月中旬から準備にあたり、２月中旬までの約２ヶ月間にわたって、指導を展開した。各ク

ラス４班形成（１班約１０名）で４試合行った。テーマについては、環境政策論題としたが、「Ｓ
Ｓ環境科学」や「ＳＳ探究科学Ⅰ」、さらにＳＳＨ行事の中で学習してきた内容と関連できる論
題とした。
ディベートの形式は、競技ディベートではなく学習ディベートとし、本校独自の形で行った。
最終的には勝敗を決する試合方式となるが、試合結果よりも、ディベートにたどり着くまでの調べ学習や試合中の討論に重きをなすよう指導した。また、ディベーター以外の生徒は審査員となるが審査票（フローシート）に工夫を凝らし、学習効果を高めるようにした。なお、本年度は３月２５日に科学技術館（東京）で行われる環境フェアーで、ディベート発表を行う予定である。
〇ディベート学習指導計画
１

ルール解説・論題決定と班編成

２ 参考資料の収集と調査研究
３ 討論内容の整理と提示資料の作成
４ 本番４試合
平成１８年度 ディベート論題一覧
１ 日本は、商業捕鯨を再開すべきである。是か非か。
２ 日本は、ダム建設を中止すべきである。是か非か。
３ 日本は、すべての原子力発電を代替発電に切り替えるべきである。是か非か。
４ 日本は、遺伝子組換え食品の販売を中止するべきである。是か非か。
ＳＳＨ行事との関連性−43−

ディベート学習進行表
準備時間

７分間

掲示資料などを貼る。審査票、対戦表をとる。

肯定側立論

４分間

メリットが発生することとその重要性を、根拠（証拠資料・データ）を使って主張する。

作戦タイム（準備時間）

１分間

否定側質疑（尋問）２分間

肯定側の立論について、根拠などのわからない点や、矛盾点などの確認をする。

否定側立論

４分間

デメリットが発生することとその深刻性を、根拠（証拠資料・データ）を使って主張する。

作戦タイム（準備時間）

１分間

肯定側質疑（尋問）２分間

作戦タイム（準備時間）

３分間

否定側の立論について、根拠などのわからない点や、矛盾点などの確認をする。

質疑において確認したことなどに基づいて、相互に反論、再反論する。交互に１分間以内を原則とする。
テクニカルタイムアウト１分間をとることもある。

相互討論

17分間

作戦タイム（準備時間）

２分間

否定側最終弁論

２分間

作戦タイム（準備時間）

１分間

肯定側最終弁論

２分間

もう一度、整理し、メリットとデメリットを比較して、メリットが上回っていることを訴える。

審査

４分間

判定指標に従ってチェックする。講評や本音の欄を
記入する。

判定

２分間

どちらの議論が優れていたかを判断し、必ずどちらかに挙手する。

審査員一言

３分間

審判員生徒の一言を聴く。

講評・判定

８分間

ゲストやジャッジの先生の講評を聞き、審査票を整理し、まとめる。

ロスタイム

５分間

資料等をまとめて封筒に入れる。審査票を提出する。

もう一度、整理し、メリットとデメリットを比較してデメリットが上回っていることを訴える。

③ 指導上の留意点
理科、公民、保健や家庭など他教科の指導との関連性を考え、期間が重複せず、内容を相互に活かすための連携が必要である。また、常に新しい資料を複数揃えるなど学習環境を整えるために、図書館および情報部との連携が大切である。教員がコメントする際は、肯定側、否定側双方に十分配慮し、時間をかけて行うことが重要である。

−44−

（４）評価
この授業の内容は、環境問題に関わる課題に関して、自らの力で学習していく内容を多く取り入れている。生徒たちは、興味・関心を活かせる点や自主性が尊重される参加型の授業である点などを肯定的に捉え、積極的に取り組んでいる。自らが選んだ課題について学習を深め、その疑問点や問題点を自らの力とグループでの討論によって解決する経験は、創造力や積極性、科学的かつ視点移動可能なものの見方や思考力を身につけるのに効果的である。また、プレゼン講座、
水質調査、ディベートなどの学習過程で、情報処理能力やコミュニケーション能力の向上も大きく期待できる。当初、環境問題に関心がなかった生徒が、学習を進めていく過程で、興味・関心を高め、積極的に授業に参加する姿も見られた。しかし、最初から問題意識をもたず、授業に積極的に参加できない生徒や時間的な制約に間に合わず、十分学習が深めることができない生徒もいるなどの課題もある。
生徒の自発的な参加が必要となる授業では、どの程度まで生徒に自由度を与えるか、その基準の設定についても研究が必要である。今後の学習活動に向けて、常に問題意識とその解決に向けての見通しを持たせる視点を育てていくことが重要である。
ＳＳＨ行事である「研究室訪問」「講演会」などで、当初予定していた授業時間を確保できな
くなり、随時計画変更を余儀なくされた。「研究室訪問」や「講演会」においても環境問題学習を取り入れ、環境問題についての理解や問題意識の向上を図っているが、より綿密に計画を立てることが肝心である。

−45−

和歌山県立向陽高等学校
１年環境科学科

シラバス （教科名 ＳＳＨ）
１単位１コマ

科目名

ＳＳ環境科学通し番号

学習の到達目標①自然環境においての問題を考察し、その原因を理解する。またその問題を解決するための取り組み等も学ぶことにより、科学的に環境問題を考える力を養う。
②地球の環境問題を、経済面や社会システムの視点などから現在の問題点を理解し、今後の社会のあり方についての関心を高める。
③多面的なものの考え方を身につけ、問題の解決に向けて主体的に取り組む態度を育成する。また、自ら学んだ内容を他者に発信する能力を養う。

使用教材

環境学習の観点から作成した教材、新聞記事、参考図書資料、インターネット検索
による教材資料などを活用する。
学習内容

前

第１回定期考査

学習のねらいオリエンテーション、
プレゼン講座「科学者に学ぶ」

科学者について調べ学習をすることで、科学技術と人間社会の関わりについて学ぶとともに、学習した内容を発表する力や課題を追求する力を育成する。また、図書館やインターネットを使用した情報収集能力と活用能力を育成する。

期
後

公害の原点水俣
地球温暖化問題
第２回定期考査
エビと日本人
生物多様性

環境問題を科学的に考える方法を理解する。環境問題についてグローバルに理解する。また、身近な問題を取り上げることにより、環境問題を自分たちのこととして考えられる力を育成す
る。

リサイクル王国「江戸」第３回定期考査 酸性雨、プリン湖浄化作戦
ダイオキシン、ダム問題

環境問題解決の具体的な事例を学習することにより、さまざまな問題の今後の解決に向けての展望を考える。

熱帯林の減少、第４回定期考査 環境重視社会の仕組み
水質汚濁

引き続き環境問題の具体的な事例を学習するとともに、実験など体験的な取り組みを通じて、環境問題に対する理解を深める。

期〔ディベート学習〕
環境について自らの考えを確立することを目的
・ルール解説とする。理解するだけではなく、各自がもつ環・議題決定と班編制
境に対する知識や情報をより詳しく的確に発信
第５回定期考査 ・調査研究計画
するかが必要になる。
・資料の収集と調査研究
データの分析等、一面からのみで判断するので・討論内容の整理と提示資料の作成 はなく、多くの情報の中から、正しいものを判断できる能力を身につける。
・試合①観点

・環境問題に対する知識の理解度
・環境問題への関心・意欲・態度、科学的な思考、表現・技術
・定期考査の成績
・授業中の状況や授業プリント、校外学習でのレポート、ワークシートなどを総合的に評価する。

評価の観点・方法②方法

特色ある学習方法

指導者・指導体制①理科・地歴公民科の教員によるティームティーチングの形態をとり、定期的に
ミーティングをもち授業に取り組む。
②外部講師・地域との連携は必要に応じて依頼・実施していく。
活動場所・使用施設①各ＨＲ教室で原則的に実施。展開・内容の必要に応じて、視聴覚教室・図書館
・記念館・生物実験室・化学実験室を使用する。
②校外研修により、机上の学習だけでなく、環境問題の学習を深く理解する。

課題・提出物等

授業プリント、校外学習レポート
各テーマごとにその内容に関連した課題探究・まとめ
感想文、ワークシート など

留意事項

プレゼン講座は、「ＳＳ探究科学Ⅰ」と協同で実施する。

−46−

３

研究室訪問
大学等の研究施設において講義や見学、実習を体験することで、科学に対する興味・関心を高める。また、先端の研究に触れることで科学に対する理解を深めるとともに、科学技術についての理解を深め、学問に対する研究者の姿勢についても学ぶ。
［１］ 近畿大学原子力研究所【実施要項】（１）日時

平成１８年６月２日（金）８時３０分～１７時００分（１年Ｆ組）
平成１８年６月９日（金）８時３０分～１７時００分（１年Ｇ組）

（２）講

師

６月２日
６月９日

原子炉運転実習

講

師

堀口

哲男

氏

放射線測定実験

助 教 授

杉浦

紳之

氏

原子炉運転実習

助 教 授

中田

早人

氏

放射線測定実験

技術主任

稲垣

昌代

氏

（３）場

所

近畿大学原子力研究所

（４）対

象

環境科学科１年生

８０名【実施概要】
環境問題と深く関わりのあるエネルギー問題をテーマとして、第１回研究室訪問を実施した。原子力エネルギーを中心としたエネルギーについての概念を学習するとともに、生活とエネルギーについての考察を深める。また、普段身近に接することができな
い原子力関連施設を利用した実習を行い、体験的に学習すること
で，興味・関心を高めるとともに、知識の確かな定着をはかることを目的とした。
自然科学分野における最先端科学の知識を、実習や実験を通じて理解していくことも重要な課題とした。科学的な考察法についても学習し、講座受講後は、関連する内容のレポートを作成する

原子炉

ことで、学習した知識や問題点などの整理を行った。
実習内容については、原子炉の運転実習、自然放射線の測定実験を行った。設備上の関係から、２班に分かれて実験・実習を行うが、全員がすべての実験・実習を体験できるように留意した。なお、施設面及び実習・実験
指導の関係から、４０名を１班として６月２日と９日の２回に分けて実施した。
原子炉内部

実習１

原子炉を運転する

近畿大学原子炉（ＵＴＲ－ＫＩＮＫＩ）の運転を行った。具体的な操作としては、①中性子源を入れる、②安全棒を引き抜く、③シム安全棒、調整棒を引き抜く、④中性子源を引き抜く、⑤原−47−

子炉を臨界状態に保つ、⑥シム安全棒、調整棒を操作し、出力変更を行う、⑦原子炉の停止を行った。生徒は、②、③、⑤、⑥、⑦の操作を原子炉の近くに設置されている操作パネルを使用して体験することができた。また、実習中には、それぞれの操作によって、原子炉中でどのような反応が行われているか説明がなされた。
実習２

自然放射線の測定

エネルギー源の移り変わりについての講義の後、様々な放射線源及び自然放射線（α線、β線）を測定し、その遮蔽効果についても学習した。
【評価と課題】
全体として有意義な研修であったが、計画を進めていく上で、新たに生徒に体験してもらいた
い実験や実習も研究所側から提案された。今回の実習では実現できなかったが、今後の取組に反映させていきたいと思う。なお、講座受講者は、学習した内容をレポートとして提出することを義務づけている。さらに、「ＳＳ環境科学」の授業の取組として行うディベート学習で、「原子力」について知識・理解を深めていきたいと考えている。

講義の様子

原子炉運転実習−48−

［２］ 和歌山大学教育学部・システム工学部【実施要項】（１）日時

平成１８年８月２１日（月）１０時００分～１６時１０分

（２）講

師

①地学分野「宇宙の進化」
教育学部（理科教育）教授

石塚

亙

氏

廣瀬

正紀

氏

②生物分野「循環系（リサイクル系）の形成」
教育学部（理科教育）教授③物理分野「光・熱エネルギーを電気エネルギーに変えるセンサー」
システム工学部光メカトロニクス学科教授

土谷

茂樹

氏

システム工学部光メカトロニクス学科助手

三輪

昌史

氏

奥野

恒久

氏

④化学分野「超伝導物質の作成」
システム工学部精密物質学科助教授
（３）場

所

和歌山大学

教育学部・システム工学部

（４）対

象

環境科学科１年生

８０名【実施概要】
物理・化学・生物・地学の４領域の教官を講師とし、それぞれの領域について講義や実験など
体験的に学習することで、自然科学についての理解を深めることを目的とした。また、対象生徒が１年生ということを考慮し、設定した４講座すべてを全員が受講できるように配慮した。
①

地学分野「宇宙の進化」
和歌山県紀美野町松ヶ峯のみさと天文台に設置された

水素原子輝線観測用望遠鏡についての説明を中心に、宇宙における水素分子についての観測法やパラボラアンテ
ナの原理、星の一生についての講義がなされた。
みさと天文台に設置された望遠鏡は、長野県の国立天文台野辺山観測所で１９９４年まで使われていたもので、９８年からみさと天文台で展示されており、講義の様子

２００６年１月に観測に使えるようにと再生プロジェクトがスタートし、口径８メートルのパラ
ボラ面を付け替えたものである。
水素原子（ＨＩ）の出す２１ｃｍ輝線は、レーザー光線のように決まった周波数で放射される。
放射する水素原子が観測者に対して運動をしていると、その運動の速度に応じて観測される周波数が変化する。この変化はドップラー効果によるものである。電波観測機器は高い周波数分解能を持つので、水素分子の詳しい分布や運動の様子を調べることができる。この水素原子の観測により、銀河系の回転曲線（横軸に銀河中心からの半径をとり、縦軸に各半径に対応する回転速度をプロットした曲線）を測定できる。この回転曲線は、我々の銀河系における質量の分布と密接に関係している。また、観測される２１ｃｍ輝線の強度が強い場所は、水素原子が多く存在する。
強い放射の観測される場所は、銀河系の渦巻腕に対応すると考えられる。そこで、回転曲線を用−49−

いて、観測されたドップラー効果の大きさから、渦巻腕に対応する銀河系の円盤上での位置を決定する事ができ、真横からしか観測できない我々の銀河の、真上から見たイメージ像を得ることが可能となる。
また、コヒラー検波器を使っての演示実験を用いて、ファラデーの法則やパラボラアンテナの原理についての解説もなされた。
②

生物分野「循環系（リサイクル系）の形成」
生物が行うエネルギー代謝と無機的環境が相互に影響を及ぼし、地球環境が変化してきたことを中心に講義がなされた。具体的には、嫌気性細菌、硝化細菌、光合成細菌、シアノバクテリアなどを例にあげ、それらの生物が地球環境にどのような影響を及ぼしたのか、また、無機的環境が生物の進化にどのような影響を与えたのかを時系列に沿って説明がなされた。

廣瀬正紀教授による講義

先生の研究テーマである「シアノバクテリアの環境応答」についての解説や、緑藻の仲間を細胞内に取り込み、光合成能力を獲得する不思議な単細胞生物「ハテナ」についての説明もなされた。
③

物理分野「光・熱エネルギーを電気エネルギーに変えるセンサー」
エネルギー変換についての学習として、熱エネルギー及び光エネルギーを電気エネルギーに変えるセンサーについて学習した。熱エネルギーを電気エネルギーに変えるセンサーについては熱電対の法
則（均等回路の法則、中間金属の法則、中間温度の法則）からゼーペック効果の説明、さらに熱発電についての説明がなされた。光エネルギーを電気エネルギーに変えるセンサーについては、エネルギー準位とエネ
ルギーバンド、導電体における光導電効果や光導電型センサー、光起電力型センサーについて学習した。

オシロスコープを使用しての実験

また、Ｃｄｓ（光センサー）、コンパレータ、トランジスタが組み込まれたセンサー回路を使用し、オシロスコープを用いて回路のしくみを学習した。
④

化学分野「超伝導物質の作成」
事前に超伝導原理についての講義及び超伝導物質の作成についての実習をお願いした。講義においては、超伝導状態の特徴として、電気抵抗が０になることやマイスナー効果、超伝導体磁石のしくみや超伝導体の利用、さらに今後の研究課題について説明がなされた。
講義の後、超伝導状態の観察と超伝導体の作成、極低温実験（ゴムの弾性、液体酸素）を行った。
時間的な都合などで超伝導体の作成については、仮焼成済みの材料（酸化イットリウム、炭酸バ
リウム、酸化鉄）を混合し、磁製乳鉢で約２０分間粉砕混合後、プレス器で成型を行った。実習
後、本校の実験室でマッフル炉を使用し本焼成を行い、超伝導物質を作成した。

−50−

材料を粉砕材料の混合

マイスナー効果【評価と課題】
教育学部における地学、生物領域の研修では、最新の望遠鏡の話題や大学研究室での研究についての内容を中心として、大学での授業やその研究のあり方について学習することができた。また、システム工学部における物理、化学領域の研修では、今後の課題研究のテーマ決定に関連できるセンサーや超伝導について体験的に学習することができた。全体として、今後の学習につなげていくことができる研修となった。
今後は、地元大学である和歌山大学とよりいっそう連携を深め、将来的にはテーマ性を持つ研修を継続的に行うなど、教育効果の高い連携方法を構築していくことが課題である。
［３］ 近畿大学生物理工学部【実施要項】（１）日時

平成１８年９月８日（金）１４時００分～１６時３０分

（２）場

所

近畿大学生物理工学部

（３）対

象

環境科学科１年生

８０名【実施概要】
近畿大学生物理工学部の全体について概要説明を受けた。生物理工学部は、生物系・電子制御
系・機械系の３領域つまり既存の農学部・理学部・工学部の３つの学部の境界領域に関わる部分
を中心に研究活動を進めて行く学部であり、人類が直面している問題を解決に導く学問であることをいくつかの研究成果を例にとりながら説明があった。その後、以下の５学科の研究室に生徒８人ずつのグループで訪問し、本校ＳＳＨ運営指導委員でもある細井美彦教授をはじめ多数の先生方にご指導を受け、研修を行った。
①

遺伝子工学科
分子や細胞レベルでの生命現象を総合的に考え、医薬品等への生物の利用など遺伝子工学の応用フィールド研究について学習した。
遺伝子組換え技術の研究例として、豚にホウレンソウの遺伝子を組み込むホウレンソウ豚の研究について詳しく説明を受けた。豚肉の飽和脂肪酸がホウレンソウの遺伝子により不飽和脂肪酸となり、コレステロール値の低下やガン予防につながる豚肉へ−51−

キメラマウスの観察

と変化させる研究である。この豚肉の毒性の有無など安全性を研究していく必要はあるが、この研究の成功は遺伝子工学のさらなる発展につながっていくと思われる。また、ロシアの永久凍土から発見されたマンモスのＤＮＡを利用して現在に復活させようとする研究の説明や、バイオテクノロジーによって生じたキメラマウスについての学習も行った。キメラ
マイクロマニュピレーターの操作体験

マウスの観察や、先端機器であるマイクロマニュピレーターの操作体験などを通じて遺伝子工学についての興味が非常に高まった様子であった。
②

生物工学科
バイオテクノロジーの利用をすることで生物の機能を利用改良し、人類に役立てる技術を開発する研究について学習を深めた。
スーパーなどに並ぶ便利なカット野菜の鮮度を保つた
めに酸素濃度を調節するバイオ技術や、汚染物質に対して特定の変化を起こす微生物を遺伝子操作で作り出し、汚染物質を検出する研究の説明を受けた。また、遺伝子

微生物についての説明

組換え技術によって肉質を改良されたホウレンソウ豚の安全性の研究、微生物を用いた地震予知の研究や免疫反応をもとにした医薬品の開発も行っていることを学習した。
③

電子システム情報工学科

生体の持つ高度な情報認識・伝達・処理能力などを電子情報分野に応用し、「生命」「医療」「環境」をコンセプトにした次世代情報システムを構築する研究がなされている。
電子情報という視点で人間の脳活動を研究している。この研究は、脳をトレーニングする有名なゲームソフトの開発に関係している。また、手足が不自由であっても考えるだけで脳波を測定し、コンピュータを操作できるブレインコンピュータインターフェイスの開発など福祉にも貢献していることに生徒は感心していた様子であった。また、人工歯根の改良に用いた例をコンピュータなどに利用されている技術として説明された。人工歯根の主成分のチタンは歯茎と拒絶反応を起こしやすいため、生体アパタイトをレーザーを用いてコーティングする技術を用いることで従来の２倍の早さで固着する人工歯根の開発に成功した。その研究についての説明を受けるとともに、人工歯根の実物の観察をおこなった。
④

知能システム工学科
機械（メカトロニクス）と電子・情報（エレクトロニクス）が融合したメカトロニクス、さらにロボッ

ト工学、宇宙構造物工学、スポーツ工学などへ展開される機械工学などの研究について学習した。

−52−

幅広い研究の中で生物のリズム、特に心臓の鼓動のリズムに関係する引き込み現象について学習した。水を入れた口の小さいペットボトルでは、水の流出と空気の流入が一定のリズムで交互に生じること、さらにペットボトルを連結した場合には、また異なるリズムでこの現象が起こることなどの簡単な実験を通じて振動リズムについて理解した。また、ロボット関係では、リハビリを
無理なくさせるリハビリ支援ロボットや農業関係で利リハビリ支援ロボットの実習用されるロボットなどに実際にふれながら学習し、ロボットについて深く理解するとともに、興味・関心を高めることができた。
⑤

生体機械工学科
生物から学んだユニークな科学技術バイオミメティクス（生体模倣技術）の視点に立った新しい発想でのヒトの生活に役立つ「ものづくり」の研究について学習した。
「ものづくり」研究の基礎として材料の劣化損傷機構について、損傷の因子としての温度などの使用環境やひずみ・応力などの負荷条件を学習した。また、過去の破壊事故の例として、
タコマ橋の崩落事故の映像をビデオ映像で見ることや実際に金属破壊実験の観察

応力を加えた金属の損傷実験を体験することで材料の損傷理論について理解を深めた。また、生体機械材料として地球温暖化防止の観点から二酸化炭素排出量抑制として化石燃料でなく自然エネル
ギーを利用する研究を学習した。自然エネルギーでは間伐材から作成した木質バイオマスの実物を体感することなどで新エネルギーについて具体的なイメージを持つことができたようである。
参加生徒レポートの感想から「今回の大学訪問では、大学の先生、学生の皆様からいろいろなことを学びました。それぞれの研究の必要性、研究に対しての姿勢とても勉強になりました。しかも様々な機械にもふれさせていただき、とても楽しかったです。研究が興味深いことでしたので質問ばかりしてしまいまし
たが、親切に答えていただきよく理解できました。今後さらに勉強して、自分たちもしっかりした研究ができるようにがんばりたいと思います。」【評価と課題】
今回の研究室訪問では、実際に実験を行っている現場にふれさせていただき、興味を持った生徒も多数いたようである。また、指導していただいた先生方も高校一年生という学年の知識、理解力を考慮していただき、わかりやすく話すことに心がけていただけたので生徒の反応も概ね好評であった。
また、探究科学Ⅰの生物分野で遺伝子関係の学習・実習を取り扱っていくことなどからも、今回の訪問での経験は今後の学習にとても効果的であったと思われる。

−53−

［４］ 関西光科学研究所（木津地区）【実施要項】（１）日時

平成１８年１２月８日（金）８時００分～１６時４５分

（２）場

所

日本原子力研究開発機構

（３）対

象

環境科学科１年生

関西光科学研究所

８０名【実施概要】
環境やエネルギーへの興味・関心を深め、先端科学技術が学習してきた内容とどのようにつながっているのかを理解することを目的とした。また移動中の時間を利用して事前学習を行った。現地での研修としては、全体講演、ＩＴＢＬ棟での３Ｄバーチャルリアリティ体験、光量子ビーム利用研究ユニット研究棟の施設見学、きっづ光科学館ふぉとんでの実験工作という研修であった。
①

バスでの事前研修
原子力や放射線についての事前学習を行った。主として放射能と放射線の違いや自然放射線についての学習を行った。ヒトの放射線致死量は７０００シーベルトであるのに対して、自然放射線の世界平均は２．４シーベルトである。日本で最も放射線の値が高い県は岐阜県であり、最も少ないのは神奈川県であることやその原因として火山の存在や鉱山が影響しているという仮説があることも学んだ。また、医療技術や作物の品種改良、タイヤ表面の加工など、様々な分野で放射線を利用した技術が取り入れられていることを学んだ。
原子力発電についても学習を深めた。日本の安定した電力供給は原子力発電による部分が大きいことや地震などの天災にも耐えられるような安全基準で作られていることを知ることができた。また、放射性廃棄物は六ヶ所村で保管され、プルサーマル計画として再利用の研究が進められていることも学んだ。
②

ＩＴＢＬ棟の見学
ＩＴＢＬ（IT-Based Laboratory）棟では、研究機関や大学のスーパーコンピュータをネットワー

クで結び、様々な情報を共有できるようにする研究を行っている。また、大学や研究機関と協力し、ソフトの開発や整備を行い、そのソフトの利用を推進する取組も行っている。生徒たちはスーパーコンピュータを見学し、その規模に驚いた様子であり、科学技術の進歩に触れられた。
ビジュアリゼーション室では、様々な数値情報をグラフや図に変換し表示することで、情報をわかりやすくする技術を開発している。可視化
表示方法の１つであるバーチャルリアリティ（Virtual Reality）の「立体視（ステレオ視）」を体験した。このシステムは、比較的廉価で、多人数でも立体視ができるという大きな特徴を持っている。２つの画像を１つのスクリーンに偏光フィルタを介して投影し、偏光メガネをかけてみることで、左目と右目にそれぞれ独立し−54−

スーパーコンピュータの説明た画像を映すことで立体視を可能にしている。
平面で観察する場合とは違う視点で観察することができる立体視システムは、タンパク質の構造観察など様々な研究にも利用できる。実際に、３Ｄメガネによる科学者支援なども行っている。
バーチャルリアリティ体験③

きっづ光科学館ふぉとん

実験工作教室

燃料電池の原理については、以前から研究がなされていた。実際にその技術はアポロ計画などにも利用されている。最近では、温室効果ガスである二酸化炭素の削減を目標に石油に代わる代替エネルギーとして開発を進めてきている。
燃料電池は、水素と酸素を反応させて電気エネルギーを作り出す簡単な原理であるが、生成物が水だけなのでクリーンなエネルギーといわれている。今回の実験では、燃料電池を組み立て、電圧を測定することで、そのしくみについての理解を図った。

生徒のレポートより

実験の様子

燃料電池自動車に実際に試乗する研修も行った。液体型水素を使用する燃料電池車では、事故などの安全面を考慮すると実用化には不向きである。そこで、固体型水素を使用する燃料電池を搭載する自動車の開発が進められている。
しかし、コストがかかる面など課題となる点も多く残っている。地球温暖化の原因となる温室効果ガスである二酸化炭素ガスを排出しないな

燃料電池自動車のエンジン部分

ど環境面で非常に優れた自動車であり、今後の実用化が望まれる。
④

きっづ光科学館ふぉとん

自由見学

世界でも珍しい「光」をテーマとした科学館である。体験を重視しわかりやすく工夫された各種展示物を見学し、科学を楽しみながら学ぶことができた。

−55−

⑤

光量子ビーム利用研究ユニット実験棟見学
レーザーの利用研究、物質制御研究、電子やイオンの加速研究などを行っている。研究によって、省スペースで高エネルギーイオンを発生させることができる粒子線がん治療装置の小型化・低コスト化等の成果が期待できる。また、レーザーの波長を短くすることによるＸ線レーザーのレーザー利用の研究を見学

開発研究も行っており、細胞を生きたまま観測できるようになると期待できる。
また、高速度における光効果によって景色の見え方が変化することを体験的に学習した。秒速４万㎞の速さを超えると、まわりの景色の色が薄くなる。さらに加速させると景色が覆いかぶさり、色もはっきりと見えなくなる。また、視野角が広くなり 121°までひろがる。これらの効果は、景色の効果を体験

ドップラー効果と関係がある。

【評価と課題】
今回は、科学館における研修ということで、生徒の関心は非常に高かった。実際に体験したり、実験する研修内容だったので、生徒は、楽しみながら先端技術について学習できた。また研究生
活もイメージしやすかったように思われる。
４

先端科学講座・実験講座
大学等の研究機関で活躍する研究者を招へいし、先端科学講座と実験講座を開講した。先端科学講座は、講義を中心として先端科学技術について学び、興味・関心を高める。また、実験講座
では、高校理科範囲を超えた高度なレベルの実験を研究者から指導を受けることで科学的思考力を高めていく。これらの講座を通して研究者の姿勢を学び、研究過程を大切にし主体的に研究に取り組む態度を身につけることも目的とした。
先端科学講座［１］ 人工衛星からの環境情報と数学【目的】
人工衛星から送られてきた情報を処理・解析することにいろいろな数学が使われていることを知り、今後の数学の学習への興味付けを目的とした。人工衛星からの情報は、数字の集まりであり、その数字の意味や数字を画像データとする計算方法、さらに環境情報として利用されるための解析の仕方などを実際の研究事例を交えて学習する。和歌山県の森林の状態を人工衛星の情報をもとに解析した事例を学ぶことで関心を高め、また先端科学技術で利用される数学や情報に対する理解を深める。
【実施要項】（１）日時

平成１８年７月１８日（火）９時００分～１１時２０分

−56−

（２）対

象

環境科学科１年生

（３）講

師

和歌山大学

（４）場

所

向陽高校

８０名

助教授

谷川 寛樹 氏

視聴覚教室

【実施内容】
ＧＰＳの原理を、平面図形や空間図形の知識を使って説明していただき、２２００年前のエラトステネスが地球の大きさを測定する話やＧＰＳを使って地球の大きさを計算する方法を学習した。（雨天でなければ、グランドに出て実際に携帯ＧＰＳを使って実習する予定であった。）また、現在の人工衛星の状況を説明した後、人工衛星からの映像を見せ、人工衛星からの情報が電磁波の強さを数字で表したものであること、その情報を数値処理し幾何補正すること

衛星写真を用いた講義により画像ができあがることをわかりやすく説明していただいた。森林保全の例では、電磁波のいろいろな波長の衛星データを解析することにより、森林の状況を把握することができること等、
環境問題についても触れていただいた。
【評価と課題】
講演の内容は平面図形・空間図形、比例等の簡単な数学を使っての説明で、高校１年生で十分理解できる内容であり、わかりやすい話であった。情報の授業内容である画像処理の方法や、３年の数学で習う１次変換の大切さにも触れられて、生徒達も今後の高校での学習の大切さを実感したようである。雨天のため「ＧＰＳを使った地球の大きさを測定する実習」ができなかったことが残念であった。
［２］ 進化ゲーム：生物同士の戦いを数学的に捉える【目的】
理工学分野に限らず様々な分野で応用されている微分方程式の基本的な考え方を、表計算ソフトによるコンピュータ ･ シミュレーションやゲームを素材にして平易に解説する。微分方程式の応用例として、生物同士の相互作用をゲームと捉えて分析する数学的な方法－進化ゲーム（Evolutionary Game）－を学習し、自然現象との関わりから数学への興味・関心を高める。
【実施要項】（１）日時

平成１８年１１月２１日（火）１３時０５分～１５時２５分

（２）対

象

環境科学科１年生

８０名

（３）講

師

和歌山大学

山本 秀一 氏

（４）場

所

向陽高校

講師

視聴覚教室

【実施内容】
ゲームの理論の１つである「タカ・ハトゲーム」をかみ砕いて説明された。「同一生物種の集−57−

団内で、資源の取り合いが起こったとき、タカ戦略とハト戦略のどちらかを取った場合、個体数はどのように変化するか」という問題を数学モデル化し、平均変化率、漸化式、期待値、オイラー法等を使って計算するという手法について指導いただいた。生徒は実際に表計算ソフトを使ったグラフを見せていただき、複雑な計算から出てきた数値の変化について視覚的に捉えオイラー法等による数値グラフ

規則性を認識した。
【評価と課題】
講演のなかで計算に利用された平均変化率や漸化式を学習していない１年生にとっては、かな
り難しかったようである。しかし、生物同士の戦いがモデル化され、いろいろな数学の手法を使って解決できることが学習できた。また、将来学習する微分方程式の有効性にも触れられ、数学の有用性を理解することができた。
［３］ 絶対安全な水はあるか？－環境リスクの基礎－【目的】
色々な場面でリスクという言葉を耳にする機会があるが、「リスク」とは、「ある行動に伴って危険に遭う可能性や損をする可能性を意味する概念」である。
今回のテーマの“環境リスク”とは、「環境にとって良くない出来事」、即ち「環境保全のために回避したい出来事」が起きる“確率”と言える。この環境リスクは“人の健康へのリスク”と“生態系へのリスク”があるが、今回は身近な“飲み水”をテーマにして“環境リスク”の基本を数学的に理解させることを目的とした。
【実施要項】（１）日時

平成１８年１２月２５日（月）９時００分～１１時２０分

（２）対

象

環境科学科１年生

（３）講

師

和歌山大学

（４）場

所

向陽高校

８０名

助教授

江種 伸之 氏

視聴覚教室

【実施内容】「絶対安全な水はあるか？」という内容の中で、水道水を例にとり、浄水しないで原水のままの水での感染症によるリスクと塩素消毒での発ガン物質の発生によるリスクがあることを説明された。それぞれのリスクを塩素消毒のレ
ベルごとの確率を用いて数学的に計算を行った。１つのリ
スクを下げると、もう１つのリスクが大きくなること（トレードオフの関係）から、絶対安全な水はなく、リスクの−58−

浄化した水を利用しての講義

和が最小のレベルの塩素処理がベストであることを説明された。この内容を理解するために、理科的な実験や数学的な分析（確率など）が必要であることにもふれられ、高等学校の数学の有用性を学習することができた。
【評価と課題】
リスクの計算方法である確率論は数学の授業の中で学習をしていたが、少し高度な内容も含まれていたため生徒にとって少し難しく感じた生徒もいたようである。しかし、「水」という身近な題材を用いたことで生徒は興味を持っていた。また、消毒の薬品により発ガン性物質が生成することなどを知る良い機会となったことや数学の計算によって消毒のベストな方法を見つけ出すなど数学と生活との関わりも理解できた講義であった。
［４］ 残留農薬分析とクロマトグラフィー【目的】
農薬については学校教育の中で詳しく学習する機会は少ない。この講座では、農薬の安全基準を学習することで食の安全についても正しく理解していくとともに、環境汚染の一つとして問題視されている残留農薬について学び、農薬に代表される科学技術と環境問題の関係について学習する。また、残留農薬等の分析方法のひとつであるクロマトグラフィーについて簡単な実験を用
いて学習することで原理についても理解する。
【実施要項】（１）日時

平成１８年１１月１０日（金）

（２）対

象

環境科学科１年生

８０名

（３）講

師

雑賀技術研究所

坂口 将進 氏

（４）場

所

向陽高校

薮田 真紀子 氏

視聴覚教室【実施内容】①

農薬の定義と農業に農薬を使用する意義の説明
農薬とは殺虫剤としての働きや成長促進の働きがある薬剤である。講義では、農薬を使用しない場合との対比など具体的な例を示しながら、現在の農業では農薬の使用は欠かせな
いものとなっていることが説明された。ただし、農薬の短所として毒性（人間や環境への影響）、作物への残留性などを残留農薬基準の説明

正しく理解しておかなければならない。安全性の確保の観点から、日本では農薬は登録制であり、薬効・毒性・残留性について農薬検査場で検査し、農林水産省で認可登録をされる仕組みになっている。さらに登録保留基準、使用基準、残留農薬基準を環境省、農水省、厚生労働省でそれぞれ基準値を定め、それをもとに農薬の使用許可が与えられている。このようなシステムにより店頭での農作物の安全性がはかられていることを理解できるよう講義がされた。

−59−

②

クロマトグラフィーの原理の学習と実験実習

吸着を利用して分離精製するクロマトグラフィーについて、極性相互作用や表面構造上の作用から吸着が生じる原理が説明された。また、残留農薬の分離、分析に用いられる先端機器であるガ
スクロマトグラフや液体クロマトグラフの使用方法を学習した。
クロマトグラフィーの実習は４人一組で二種類の固相カートリッ

固相カートリッジによる実験

ジを連結したシリンダーを用いて、グレープジュースや青汁を通液するクロマトグラフィーの実験をそれぞれ行い、残留農薬分析の前処理の実験操作を体験した。実験後に、雑賀技術研究所で実際検査をしている残留農薬の項目の説明や、その後分析化学の実際の業務について理解を深めた。
【評価と課題】
生徒の感想の中でも「農薬について知らないことが多かった、見る目が変わった。」など、農薬について一面的な理解から多面的に理解に深めることができ効果があった。また、高校化学ではあまり大きく取り上げられていないクロマトグラフィーについて簡単な実験も行いながら学習することで原理を理解できたと思われる。
また、液体クロマトグラフィーについては実物の操作はできなかったため原理のみの学習であった。今後、課題研究等での高度な分析として、これらの機器を利用することも考えられるので、各研究機関の協力をいただきながら、実際の機器を利用した分析の実習にも取り組んでいきたい。
［５］ Shape and form in nano-porous material～ナノサイズ多孔体の形態～【目的】
ブリティッシュカウンシル（イギリスの公的な国際文化交流機関）の協力を得て、国際的に活躍しているイギリスの科学者マイケル・アンダーソン教授を招へいし、最先端の研究の一つであるナノサイズ多孔体について学習する。この講座により、結晶の生成の仕組みについて実験も用
いて物理化学的な視点から理解する。
また、第一線で活躍するイギリスの科学者の講義を受けることにより、国際的な視野を育て、科学への興味を喚起し、将来国際的に活躍する科学者としての資質を高める。
【実施要項】（１）日時

平成１８年１１月１５日（水） １３時０５分～１５時３５分

（２）対

象

環境科学科１年生（３）講師

The University Manchester

８０名

Professor Michael W Andersonn
（４）場

所

向陽高校

視聴覚教室

【実施概要】
アンダーソン教授から全て英語で講義を受け、同時通訳による翻訳をイヤホンにより聞くことが可能な形をとった。プレゼ−60−

同時通訳聴取用イヤホン

ンテーションのスライドも英語と日本語の両方を掲示し講義を進めた。実験については４人一組で多孔体の形態を理解する上での簡単な実験を行い、アンダーソン教授に直接指導を受けた。
①

多孔体についての説明
多孔体は現在、水の浄化、通信、薬品開発の触媒など様々な用途に用いられており、これらの多孔体は、その孔の大きさによりマクロ・メゾ・マイクロの３種類に分類される。
多孔体を形成する物質として炭酸カルシウムとシリカ（ＳｉＯ２）の特徴について説明された。霰石と方解石の違いは炭酸カルシウムのイオンの配列の違いであり、アワビ

シリカライトについての説明の殻の内側の真珠層は霰石の結晶の隙間に有機物の層が形成されているため普通の炭酸カルシウ
ムより１万倍強くなっている。また、シリカを材料としたゼオライト（シリカライト）は、ケイ素原子、酸素原子の結合で生じた孔のトンネルをガスの分子が通過でき、この孔に特定の分子を通過させることで反応を進める触媒として利用でき、開発に用いられている。
②

多孔体の形成過程についての説明・石けん液と多面体を用いた実験
デジタイルマイクロスコープを用いて多孔体の珪藻類やゼオライトの含まれる洗剤をモニターに表示し観察した。結晶の形成過程については、イ
ンスリン結晶のうずまき成長を例にとり結晶成長の規則性また多孔体のように特異な形態は有機分子と無機分子の相互作用によって生じることを学習した。
相互作用についての理解を深めるためにセッケン
液の極小曲面生成の規則性とプラトーの法則の説明があり、それを実感するため実験を行った。多面体

アンダーソン教授との実験風景にセッケン液で膜を張らせる場合、表面を作るには最小のエネルギーが必要なため表面積が最小になるように膜を張っていく「極小曲面生成の規則」がある。この極小曲面の生成にはプラトーの法則「セッケン膜は常に３つ接触しており、プラトー境界と呼ばれる稜線を形成しながらお互
いに ｃｏｓ－１（－１／２）＝ １２０ の式を満たす角度を形成している。」などが関係する。
この法則を体験するために、界面活性剤であるセッケン液と多面体のプラスチック模型を用いて、多面体内部の極小表面の形成の様子を観察した。実験では、生徒は会話をしながらアンダーソン教
授から曲線の境界線について直接指導を受けた。その後、道路や通信網の建設にこの規則性が実際に利用されていることを例として示し、数学的な考え方と実生活との関連の説明をされた。
また、珪藻類の骨格とセッケン液の実験で行った多面体内の極小曲面との相似性を確認し、多孔体を人工的に作成する方法としてセッケン液（界面活性剤）とシリカを利用することができる
ことを学習した。実際に研究室では界面活性剤とシリカの混合液に水酸化ナトリウム水溶液を混合することで多孔体を作成する。孔の径は界面活性剤の大きさで調節し、孔の大きさによってい
ろいろな化学反応の触媒として利用される。このことから今後期待される先端科学の一つとして研究されていく内容であることを実感し、講義を終えた。

−61−

【評価と課題】
外国の研究者に直接英語で講義を受けることに不安もあったが、同時通訳の利用もあったため、聞き取りについては生徒の反応は良好であった。また、セッケン液での実験では、外国人講師とも
直接コミュニケーションをとるなど生徒は積極的に参加していた。また、現在いろいろな場面で利用されているゼオライトについて興味を持った生徒も多く、将来その方面での研究も意識した生徒もいたようである。ただし、まだ学習していない界面活性剤についてやプラトーの法則の数式的な解釈など難解な部分もあり、内容の理解という点では難しいと感じた生徒も多かった。今後、理科や数学での学習が進んでいく中で、関連する事柄を学習したときに、今回の内容をもう一度理解することにつなげていかなければならないと感じた。また、外国人講師の指導というのは生徒にとって新鮮であり、今後も方法や内容を考えながら何らかの形で開催できればと考えている。
［６］ バイオサイエンスと医学【目的】
この講座では、遺伝子操作を代表とするバイオテクノロジーの研究とその研究が医療現場でどのように活用されているかを中心に学習する。また、倫理的な問題や社会的な問題についても学習を深め考察する。
【実施要項】（１）日時

平成１９年１月１９日（金）１４時０５分～１５時１０分

（２）対

象

環境科学科１年生（３）講師

和歌山県立医科大学

（４）場

所

向陽高校

８０名
坂口 和成

氏

視聴覚教室

【実施概要】
染色体・遺伝子・ＤＮＡの関係について学習し、ＤＮＡ構造セントラルドグマなどの基本的知識を得た。さらにＰＣＲ法などのバイオテクノロジーについての説明があった。
また、バイオテクノロジーを医療分野に導入する場合の社会的な課題についての解説もなされた。その後、バイオテクノロジーについて課題として以下のような解説があった。
科学とは、探究によって新しい知識を発見し、得られた知識を活用するための技術を開発していく。医学とは、既知の知識から病気を診断し、安全性が確認された手法を使って治療をほどこすことであり、安全性および倫理的配慮が最優先されている。
現在では、研究によって得られた知識や技術が医療に取り入れられるまでの時間的な間隔が短くなってきている。この傾向は、遺伝子診断や再生医療、薬剤開発などの分野で著しいものである。安全性および倫理性に関しては問題が残る技術も少なからず存在する。
２００３年にヒトゲノム計画が終了した。ヒトゲノムを解析することにより新たな知識や技術が発見されるであろう。医学分野においても遺伝病や癌の治療に向けて期待できる研究である。
研究の成果から新たな可能性が見えてくる。例えば、常染色体劣性遺伝病の遺伝子異常を修復する方法として、胚の遺伝子異常を遺伝子組換え操作で修復したり、異常遺伝子に代わる正常遺伝−62−

子を発現させることが可能になると考えられている。将来は遺伝子組換え技術やヒトゲノム解析
により、遺伝病の根本的治療や人為的ヒトゲノム改変が可能になるかもしれない。しかし、遺伝子をコントロールするバイオテクノロジーには大きな問題がある。テクノロジーを使用すれば、人為的な遺伝子選択も可能になり、優秀な遺伝子ばかりでつくられる子ども（デザイナーチャイルド）を誕生させることもできるであろう。バイオテクノロジーは科学的規制だけではなく社会的倫理的規制もしかなければ、生命の尊厳性を無視し、人の欲望や企業の金銭欲、宗教、個人的倫理観だけで悪用されていく危険性もある。
【評価と課題】
ＤＮＡ抽出や遺伝子組換え実験を学習している時期とも重なったので、生徒はとても興味・関心を持って講義を聴いていた。バイオテクノロジーの発展に科学的規制だけではなく、社会的倫
理的規制もしかなければいけないなど社会的な問題についても理解した様子であった。今後、バイオテクノロジーについての学習を深めていくのに、大いに効果があったと考える。
実験講座［７］ 水質分析〜「過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ４）によるＣＯＤ（化学的酸素要求量［Chemical Oxgen Demand］）の測定」〜【目的】
ＣＯＤ（化学的酸素要求量［Chemical Oxgen Demand］）とは、おもに水中の有機物による汚れを表す目安として用いられ、試料に酸化剤を加えて一定条件の下で反応させ、そのときに消費した酸化剤の量を酸素の量に換算して表したものである。
本校環境科学科では、毎年、和歌山市内の河川の採水を行い、ＣＯＤ、ｐＨ、リン酸イオンなどの値をパックテスト法で調べて、河川の水質調査を行ってる。
今回の実験講座では、そのとき調べたＣＯＤの値をさらに詳しく測定するために、過マンガン
酸滴定法によるＣＯＤ測定の原理を学び、同じサンプル水を使ってＣＯＤの滴定実験を行う。また、分光光度計を使ったＣＯＤの測定を同時に行い、滴定実験の値との比較も行う。

−63−

【実施要項】（１）日時

２００６年１０月１７日（火）・１９日（木）１３時０５分〜１５時３５分

（２）対

象

環境科学科１年生（３）講師

和歌山大学教育学部助教授

（４）場

所

向陽高校

８０名
木村 憲喜

氏

ＴＡ

１名

化学教室

【実施概要】①

ＣＯＤ測定の原理（講義）
（赤紫）
還元性物質

＋

一定量
KMnO４

→

余剰

＋

KMnO４

一定量
Na２C２O４→余剰
Na２C２O４

→

（無色）

反応が遅い

滴定
KMnO４

（赤紫）
終点

5Na2C2O4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + 10CO2 + 8H2O
過マンガン酸カリウム（KMnO4）は酸性溶液（H2SO4）で次のように反応し、被酸化物質を酸化する。
MnO4 −+ 8H + + 5e − →Mn2+ + 4H2O

酸性にした試料水に一定量の KMnO4 を加え、一定温度・時間で試料水中の被酸化物質を酸化する。反応後の試料水に過剰のシュウ酸ナトリウム Na2C2O4 を加え、未反応の MnO4 −を分解する。
（この時、未反応の MnO4 −の紫色は無色になる。）
2MnO4 − + 5C2O42 − + 16H + →2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O

液中に残存している Na2C2O4 を KMnO4 標準溶液で滴定する（無色から紫色にかわるところが終点。）②

実験（ＣＯＤの測定）器具
200ml コニカルビーカー、ウォーターバス、100ml メスフラスコ、ピペッター、
25、10ml ホールピペット、50ml ビュレット
試薬
47% 硫酸（H2SO4）（1+2）、0.005mol/ℓ過マンガン酸カリウム（KMnO4）、0.0125mol/ℓ
シュウ酸ナトリウム（Na2C2O4）

実験操作（１）サンプルが濁っているときは、まずろ過し浮遊物を除去する。
（２）ろ液を 25ml ホールピペットで 200ml コニカルビーカーに移す。
（３）メスシリンダーでイオン交換水 75ml を測り取り、コニカルビーカーに入れ全量を 100mlにする。
（４）47％硫酸 10ml を加える。

−64−

（５）さらに、0.005mol/ℓ過マンガン酸カリウム 10ml をホールピペットで測り取り、加える。
（６）この溶液をウォーターバスに入れ、30 分間温める。
（７）空実験を行うために、200ml のコニカルビーカーにイオン交換水 100ml を入れ、（４）～（６）まで同じ操作を行う。
（８）ウォーターバスで 30 分間温めたものに、0.0125mol/ℓシュウ酸ナトリウム（Na2C2O4）
をホールピペットで 10ml 測り入れる。
（９）0.005mol/ℓ過マンガン酸カリウムをビュレットに入れ測定する（溶液が 30 秒以上、微紅色であること）。
COD〔mg/ℓ（ppm）〕=（a − b）×（1000 /V）× 0.2
a：滴定量〔mℓ〕, b：空実験〔mℓ〕,V：サンプル量〔mℓ〕
引用文献：化学実験テキスト研究会編”環境科学”，産業図書
実験結果〔一部抜粋〕（２００６．１０．１７，１０．１９向陽高校）
採水地
COD〔mg /ℓ（ppm）〕
丈夫橋（和田川）5.5 （4.8）
新 橋（大門川）
1.6
甫済橋（真田堀川）
5.0
京 橋 （市堀川）
5.0
和歌川ポンプ場
9.2
若宮橋（有本川）
4.9（ ）は分光光度計での測定値【評価と課題】
ＣＯＤ測定の原理については、講義内容が大学レベルであったため、酸化還元の学習がまだである高校１年生にとってはかなり難しかった。せめて、酸化還元の学習の後にこの講座を実施していれば、生徒の理解にも違いが見られたはずである。また来年度も実施するのであれば、時期を検討することが必要であろう。
一方、ＣＯＤの滴定実験では、事前に中和滴定の実験を行っていたこともあり、滴定器具の扱
いは比較的スムーズにできていた。また、普通、高校の実験では使わない器具を使っての実験ということもあり、生徒へのインパクトは大きく、実験に対する興味や関心を深めた様子であった。

−65−

［８］ ロボット【目的】
先端科学技術として注目されている「ロボット」について講義や実験など体験的に学習することで、ロボット工学とロボット産業についての知識や科学技術について理解を深める。また、学問に対する研究者の姿勢を学ぶこともねらいとした。ロボットに関心を持つ生徒は多く、希望者を募集し、ＳＳＨ事業を普通科・併設中学校にも広げた形で実験講座を計画した。
【実施要項】（１）日時

平成１８年１２月９日（土）９時３０分～１５時３０分

（２）対

象

向陽高等学校１年生希望者

１５名

向陽中学校２年生・３年生希望者

６名
計２１名

（３）講

師

和歌山大学システム工学部光メカトロニクス学科
教授

（４）場

所

（５）日

程

八木 栄一氏和歌山大学システム工学部
９：３０

開講挨拶、ガイダンスとデモンストレーション

９：４０

講義「ロボットの歴史と現状」八木栄一教授

１０：５０

休憩

１１：００

実習①「レゴの組み立て」

１２：００

昼食休憩

１３：００

実習②「ライントレースプログラムの作成」

１５：１５

後片付け，閉講挨拶

【実施概要】
１

和歌山大学システム工学部光メカトロニクス学科教授八木栄一氏に「ロボットの歴史と現状」という題で講義をしていただいた。

①

産業用ロボットが何に使われているか？
単純繰り返し作業や危険作業に使用されている。
ロボット技術は、自動車産業界をはじめ、塗装分野、
パレタイジング分野、電子部品実装・組立作業分野、半導体製造分野、搬送・移動分野など一般産業分野へと展開され、稼働台数は日本が世界一である。現在のロボット技術を支えている社会的・技術的背景と今後の展開、大型産業用ロボット（垂直多関節型）
である構造産業用ロボットの現状と制御や振動の制御の研究について説明があった。

②

ロボットの簡単な歴史を踏まえて「ロボットとは何か」
ロボットの歴史、人間とロボットの機能比較、ロボットの機能構成から「ロボットとは何か」を話された。

−66−

③

さまざまなロボット
産業分野別のロボットの分類と農業・林業・畜産ロボッ
ト、建築・土木用ロボット、消防ロボット、防災ロボット、
極限環境ロボット、内視鏡手術支援ロボット・内視鏡カプ
セルカメラ・病院内搬送ロボットなどの医療ロボット、介護福祉ロボット、サービスロボットなど各分野で活躍中または研究中のロボットが紹介された。また文部科学省のプ
ロジェクトで，ＪＳＴのＲＳＰ（地域研究開発促進拠点支援事業）による支援ＮＩＲＯ（新産業創造研究機構）との共同研究中の全方向移動車椅子の研究も紹介された。

④

これからのロボットと将来のロボット市場
ロボット技術をさらに高度化させることで様々な分野への応用とロボット市場の拡大が期待される。個人の生活に携わる生活分野のロボットの市場が急成長することも語られた。

２

レゴロボットの組立とライントレースプログラムの作成

実習は八木栄一氏と大学院生によるＴＡ４名で担当し、原則として参加生徒２名でレゴロボッ
ト１セットを使用した。レゴロボットの組立についてはマニュアルを参考に必要に応じてＴＡのアドバイスを受けながら進められた。ライントレースプログラムの作成に当たっては、担当者の作成したマニュアルに従ってプログラムの基本説明（画面操作、コマンドによるモーターの回転と停止、光センサーコマンド）とライントレースの基本的な考え方の説明を受け、ライントレースの課題に挑戦した。

ロボットの組み立て（中学生）

センサーの確認テスト（高校生）【評価と課題】
中学校では技術の時間を通じてものつくりを体験している。また大学では理系学部において実験器具等の製作などが必要とされる。しかし、高校では授業の中では科学の知識や技術を用いてものをつくることは非常に少ない。研修では、ロボットの組立によるものつくり体験とライント−67−

レースのプログラミング作成課題に取り組むことを重視した。また参加者が十分な体験ができる
ように、２～３名につきロボット１セットを使用した。
生徒のアンケートより （グラフの数字は人数）

生徒の感想より・自分が思ったとおりに、機械を動かすことができるということに感動した。
また８の字のライントレースのプログラムができ、達成感を感じた。
・試行錯誤する楽しみとその難しさを自分なりに理解できた。
・ロボットの動きをプログラムすることが数学的でとても楽しかった。
・ロボットについて深く考えさせられたと思います。講義はとてもすばらしいものでした。
ものつくり体験のおもしろさと達成感を感じた生徒は非常に多く、よい評価が得られた。組立については、班によって６０分程度の差はあったが、余分な時間は他の部品などを組み立てるな
ど、どの班も集中して取り組むことができていた。心配していた中学生も、特に組み立てが遅くなることもなかった。プログラミングの作成については試行錯誤を繰り返しながらロボットの動
くしくみを理解したが、今後の活動を通して問題解決力を伸ばす取組に発展していくことを期待したい。
講義「ロボットの歴史と現状」についても大部分参加者が理解できたと答えていて、ロボット発展の時代的背景や技術的背景を学ぶことができ、効果があったと感じる。
課題としては、今後、光センサーや他のセンサーを用た計測や制御などを学び、他言語による実習など発展的にロボット講座を開催して、ものつくりやプログラムの楽しさを伝えることができる継続的な活動になればと考えている。
５

ラボツアー

【目的】
先端科学・地球環境をキ－ワ－ドに、科学に関する興味・関心をより一層深め、自己学習能力と、グロ－バルな視野と科学的な思考をもって実践的に問題を解決していく能力を身につける。
特に、この研修では、２１世紀に人類が直面する環境やエネルギーにかかわる諸問題について多様な学問分野から学習を深め、その解決に向けての取組や持続可能社会の構築のための高度な研究の内容と研究者としての姿勢について学ぶ。
【実施要項】（１）実施場所・日程
平成１８年１０月２６日（木）−68−①大阪大学工学部

環境・エネルギー工学科

講義１「２１世紀のエネルギー」 山本敏久助教授
講義２「地球に優しいエネルギー～熱を電気に～」黒崎健助手
各研究室見学②月見館（宿舎）会議室
環境問題講演会「地球温暖化と京都議定書」浅岡美恵

気候ネットワーク代表

平成１８年１０月２７日（金）③京都大学宇治地区研究所（防災研究所・化学研究所・生存圏研究所）（２）対象

１年環境科学科

８０名【実施概要】
１日目①大阪大学工学部

環境・エネルギー工学科

エネルギーにかかわる地球規模での問題や地球温暖化問題を中心に、その解決に向けて行われている資源・エネルギー材料の研究開発について学習することで、地球環境とエネルギーについて知識と考察を深めることを目的とした。
［講義１］「２１世紀のエネルギー」 山本敏久助教授
エネルギー消費量や使用目的など日本をとりまくエネルギー事情や地球温暖化問題について、クイズ形式での講義がなされた。また、新エネルギーとして、燃料電池等についても説明があった。
エネルギー消費量は、快適な生活や娯楽のために年々増加しており、日本人一人あたりが年間に消費するエネルギーを石油に換算すると、家庭用バスタブ８杯分に相当する。日本のエネルギー自給率は２０％（資源エネルギー庁）とされており、中東への依存率は８６％と高い。一方、日本と同じく資源の少ないヨーロッパ諸国では、各国間で電力の輸出入が行われており、エネルギー
政策は国によって違いが見られる。
２１世紀のエネルギーは、一人あたりの石油消費量を減らし、自給率が高く、二酸化炭素排出量の少ないものでなければならない。例えば、天然ガスは、石炭や石油に比べて二酸化炭素排出量が少なく、天然ガス自動車は普通の自動車より約１５％も二酸化炭素排出量を減らすことができる。太陽光発電や風力発電でも二酸化炭素排出量は削減できる。しかし、「コストが高い」「施設の敷地にたくさんの土地が必要」などの課題を持っている。
エネルギーを消費する機械についても考える必要がある。自動車などのエネルギー効率は３０％程度と低く、残りのエネルギーは利用できていない。エネルギー問題の解決に向けて、エネルギー効率のよい機械を開発していくことも重要である。
［講義２］「地球に優しいエネルギー～熱を電気に～」 黒崎健助手
熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電変換材料の開発について学習した。熱電変換材
料とは、固体の熱起電力（ゼーベック効果）を利用して、熱を電気に直接変換する材料をいう。ゼーベック効果については、すでに和歌山大学の研修で学習しており、今回は、その実用化に向けて−69−

の研究内容について学習を深めることができた。
エネルギーにはさまざまなものがあるが、人間はそれらを電気エネルギーに変えて使用している。石炭火力発電や石油火力発電は二酸化炭素を多く排出する発電方法である。二酸化炭素の排出による地球温暖化が進んでおり、世界的な問題となっている。今後１００年間で約５．８℃も上昇するという報告もある（この数値は、平成１９年に入り、約６．４℃と上方修正した形で発表された）。
日本で生産される全一次エネルギーのうち、約七割が未利用エネルギーとして捨てられている。
そのほとんどが熱エネルギーである。この熱エネルギーを回収して、利用するための技術が熱電変換がある。熱電変換は、二酸化炭素などの廃棄物を出さないクリーンな発電であるため、次世代のエネルギー技術として注目を集めている。熱電変換による発電は、信頼性が高く、低ランニ
ングコスト、メンテナンスフリーで環境調和型発電であるという利点がある。しかし、発電効率が低いため、
高性能材料の開発の研究が求められている。タービンレス発電の研究も行われている。
講義の最後には、さわると電池なしで回転するファンなどの実験を行い、熱電発電について体
験的に学習することができた。

講義「２１世紀のエネルギー」

講義「地球に優しいエネルギー」［各研究室見学］
環境・エネルギー工学科の各研究室を自由に訪問し、研究内容の説明、実験装置や実験の様子などを見学した。少人数での見学であったため、研究についての質問もしやすく、生徒たちは積極的に取り組んでいた。
・Ａ１棟
バイオ実験見学と動作・表情解析の見学を行った。
バイオ実験見学では、肌の弾力性や潤いの測定を実際に体験した。この研究室では、皮膚特性
測定や表面摩擦測定等を通して、スキンケア製品の設計や肌ざわりのいい服の開発、床ずれを防ぐメカニズムなどについて研究していた。
動作解析では、赤外線マーカーによって動作をカメラで捉え、コンピュータで解析した。実験のデー
タをもとに、バリアフリーの提案や福祉機器の開発が行われているということであった。
表情解析では、人の表情を立体的な画像として写真に撮り、コンピュータで解析する。このデータから、痛みや疲れ、癒しといった感情や感覚を読み取る実−70−

肌測定の様子験をしていた。また、頭に脳波を読み取る装置をつけてロボットを動かすという実験についても説明があった。これらの実験も福祉の分野に応用されているとのことであった。
・Ａ１３棟
エネルギーシステムの安全性と新概念についての研究がなされていた。
将来のエネルギー源として期待されている核融合エネルギーを用いた発電を中心に説明があった。核融合とは、軽い核種どうしが融合してより重い核種になる反応である。原子核同士がある程度接近すると、原子核同士が引きあう力（核力）が反発する力（クーロン力）を超え、２つの原子が融合することになる。原子核の電荷が互いに反発して反応を阻害するため、実際にエネルギーを取り出して利用できるのは、電荷がごく小さい水素やリチウムなどの反応に限られると見られている。利点としては、原子力発電で問題となる高レベル放射性廃棄物が生じないこと、温室効果の原因となる二酸化
核融合エネルギーの研究

炭素の放出が少ないことがあげられる。
大阪大学の施設は、リチウム実験装置としては世界一の規模で、ＩＦＭＩＦ（International Fusion Materials Irradiation Facility、イフミフ）の国際プロジェク
トの一環としての研究も行われており、世界中から研究者が実験を行いに来るとのことであった。
ＩＦＭＩＦ：核融合炉材料を開発するために、国際協力のもとで共同で建設することを計画している中性子照射施設
・Ａ１４棟
量子ビームや量子放射光（主に各種レーザー、自由電子レーザー）をライフサイエンスの分野に応用するための研究が行われており、再生医療への量子ビームの応用や小型量子放射光源の開発が行われていた。
レーザーメスを使用することにより、血を流すことなく切開することができる。また、ガン治療ではガン細胞をレーザーで死滅させることができる。

量子ビーム・量子放射光（レーザー）の研究

動脈硬化の治療や目、歯などの治療にもレーザーは活用されており、よりよい生活の向上に向けて、実用化が進められている。また、さらなる技術向上のため、医学の知識をもつ者と工学の知識をもつ者が互いに協力し合う医工連携についても説明があった。
②月見館（宿舎）会議室［環境問題講演会］「地球温暖化と京都議定書」気候ネットワーク代表

浅岡美恵先生地球温暖化問題について、民間の立場から活躍する浅岡美恵先生に講演をお願いした。
先生が深く関わった「京都議定書」についても詳しく説明がなされた。
「京都議定書」については、
言葉は知っているが内容についてはあまり知らないという生徒もいたようで、地球温暖化の深刻−71−

な現状や解決に向けての取組について学習することができた。
大気中の二酸化炭素濃度の軌跡（マウナロア）のグラフを用いながら、その濃度が年々増加している現状と産業革命以降のエネルギー消費量との関係について説明があった。世界の各地域で気温の上昇が観測されている。気温上昇とともに、気候変動によるリスクが増加する。この悪影響を最小限にとどめるためには、気温上昇を２℃未満に抑えなければならない。脱温暖化社会への小さな第一歩として、２００５年２月１６日に京都議定書が発効された。京都議定書とは、気候変動枠組条約に基づき、１９９７年１２月１１日に京都市の国立京都国際会館で開かれた地球
温暖化防止京都会議（第３回気候変動枠組条約締約国会議、ＣＯＰＳ）で議決した議定書である。
この議定書によって、先進国における削減率を浅岡美恵先生による講演会

国別に定め、約束期間内に目標を達成することが決定された。数値目標を設定した画期的なものであるが、エネルギー消費大国であるアメリカ
が不参加であるなど問題点も抱えている。二酸化炭素の排出を削減するためには、発電所や大工場での対策が重要であるが、家庭での排出削減対策も大切である。
ひとり一人が自己のライフスタイルを考え、実行することで、脱温暖化に取組み、暮らしやす
い社会に向けて「選択」の道を探っていかなければならない。
２日目③京都大学宇治地区研究所
京都大学宇治地区研究所には、４つの研究所（化学研究所、エネルギー理工学研究所、生存圏研究所、防災研究所）と４つの大学院研究科（農学研究科、エネルギー科学研究科、工学研究科、情報学研究科）、２つのセンター（国際融合創造センター、低温物質科学研究センター）が設置されている。
今回の研修では、このうちの化学研究所・生存圏研究所・防災研究所の３つの施設を見学する
ことにより、社会の持続的発展を目指して行われている最先端科学の研究と異分野科学の融合による研究の内容について学習した。
江崎化学研究所長よる宇治キャンパスの概要についての説明がなされた後、各研究施設を見学した。
・防災研究所

Ａ、Ｂ、Ｃの３グループに分かれて研究室を見学した。

Ａ、風洞実験室
観測、実験、数値シュミレーションの方法を用いて、風による災害発
生のメカニズムとその制御についての研究が行われていた。
境界層風洞実験装置を見学することができた。空気を大型ファンで吸い込んではき出す吸い込み型の装置で、最大風速２５ｍ／ｓの風を発生させることができる。この装置を用いた風力実験や風圧実験の内容、竜

−72−

風洞実験

巻やダウンバースト等の自然現象の研究についての説明がなされた。また、実際に風速１０ｍ／ｓでの風洞実験を体験した。
Ｂ、構造物実験室
建築構造物の安全確保のために、振動や圧力に対する強度を強化する構造物耐震設計法についての研究が行われていた。
震源からの距離の違いよりも建物の構造の違いによって、地震の被害の大きさは大きく変わってくる。大きな地震は１００年に一度起きているが、地震が起きたときにどうすればよいか、という知識をつけておく必要があることなどの説明があった。また、実験に使われている振動台、
静的ジャッキ、動的ジャッキなどについても説明があった。
Ｃ、地震予知研究センター
観測研究に基づく海溝型巨大地震および内陸地
震予知についての研究が行われていた。地震デー
タの測定法や地震による被害の大きさについての説明を受けた後、日本全国の地震データをリアル
タイムで処理している研究室の見学ができた。
この研究所では、ＧＰＳによる観測、坑道内での歪観測、電磁気観測などを使用し、地震予知についての研究を進めている。また、インターネッ

地震予知研究センター

トを活用し、地震の知識や研究成果・地震活動状況の情報を社会へ発信しており、世界のさまざ
まなところでの観測も行っているとのことであった。
本校所在地の和歌山県に関係する南海地震の研究についても説明があった。古墳時代から
１００年ごとに南海地震は発生していることや、その規模がマグニチュード８．０～８．５という大きい地震であること、また、蓄積データから考えると、３０年以内に発生する確率が８０％もあることなどを学習した。
・化学研究所

Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４グループに分かれて１つの研究室を見学した。

Ａ、極低温物性化学実験室
極低温における結合様式の変化や状態変化、電気伝導性の変化などについての研究を行った。研修では、液体窒素を使って、身の回りにあるいろいろなものを冷やし、−１９６℃の世界を体験した。講義では、、温度というものには下限があるが上限はなく、下限は絶対零度（−
２７３℃）であること、温度が下がれば分子が動かなくなり、体積が小さくなることなどについて説明があった。また、金属は冷やすと抵抗が下がること、超電導物質は冷やすと、マイスナー
効果によって浮くことなどを学習した。
マイスナー効果：超電導の状態にある物質に外部から磁界を加えると、物質内部の磁束が零に
なる現象。

−73−

Ｂ、生物工学ラボラトリー
特殊環境微生物の生理機能の解析と物質生産・環境浄化への応用についての研究がなされていた。極地の海洋や深海のような低温環境を好んで生育する低温菌やさまざまな実験器具について説明がなされた。
Ｃ、イオン線形加速器実験棟
各種ビームの融合による新規ビームの開発や微量物質の測定、粒子ビームの医療分野への応用などの研究が行われていた。先端ビームナノ科学センターには、陽子を加速するための線型加速器と、陽子、その他のイオンを蓄積して物理学実験を行うイオン蓄積リングがあった。電子、イオン陽子の動きをもとに、粒子ビームの原理について学習することができた。
Ｄ、バイオインフォマティクスセンター
バイオインフォマティクス（バイオ情報学）について研修を行った。「生物」や「ゲノム」についての説明を受けた後、コンピュータによるゲノム情報の解析によってどのようなことが分かるのか、どのような分野に応用されているのかについて学習した。また、スーパーコンピュータ
ラボラトリーを見学した。

生物工学ラボラトリー

・生存圏研究所

スーパーコンピュータラボラトリー

全員がＡ～Ｄの４施設を見学

Ａ、木質材料実験棟
良質木材減少の対策として、接着剤を用いて木材をあわす木質材料についての研究が行われていた。新築の家に使われている接着剤は約２００ｋｇで、そのうち約７割はホルムアルデヒドが使われている。ホルムアルデヒドは、シックハウスの原因となるため、生物の成分を用いた接着剤の開発に向けての研究が行われていた。
Ｂ、材鑑調査室
木の博物館として、現有材鑑数１５０１４個、永久プレパラートは９５６３枚、３６１６種の木が保管されていた。ここにある標準木材を使って、遺跡から発掘された木の種類や輸入木材を鑑定することができる。

−74−

Ｃ、エコ住宅
日本の伝統的な家に習い、スギの木を使った家が建てられていた。スギは水分の処理が難しい
ため、現在の家には使われなくなった。ここでは、鉄材を使用せず、木柱、土壁、木壁を基本として建てられたエコ住宅について学習した。
Ｄ、シロアリ
シロアリの木材消化や、シロアリが発生する水素やメタンをエネルギーとして利用する研究が行われていた。正確には、シロアリの腸内の微生物がシロアリの食べた木材を消化したときに水
素やメタンが発生する。その量は食べる物によって違ってくることなどについて学習した。

エコ住宅

材鑑調査室

【評価と課題】
日頃、接する機会のない実験器具や実験設備、最先端の研究内容を知ることにより、生徒達は、科学に関する興味・関心が高まった様子であった。班別での研究室見学は、少人数のため質問もしやすく、研究内容について詳しく学ぶことができたようである。
今回の研修では、１泊２日で近畿圏内の大学を２カ所見学した。生徒の感想では、「もっとゆっ
くり見学したかった。」という感想もあった。２クラス８０名が同じ内容の研修を行うことを前提に計画を進めたが、時間的な制約や見学人数の制限という問題があった。
６

環境科学科２年生の取組［１］ 春季校外研修「紀ノ川大堰」【目的】
紀ノ川大堰を見学することによって大堰が担っている治水・利水・環境保護などの社会的役割について学習する。さらに、現場に携わる職員の方々から講演をいただき、治水行政への理解を深め、ダムをテーマとしたディベート学習の参考とする。
【実施要項】（１）日時

平成１８年６月１３日（火）１３時００分～１５時３０分

（２）対

象

環境科学科２年生（３）場

所

紀ノ川大堰「水ときらめき紀ノ川館」ほか

８０名

−75−

【実施概要】①「水ときらめき紀ノ川館」にて紀ノ川およびダム、大堰についての講義」
紀ノ川の水系は、上流の降水量が下流に比べて多く、河川勾配が急なので、洪水が起きやすい。
また、近年では流況が不安定なため、下流で渇水がおこるなどの問題が生じていた。このため、紀の川上流にある大滝ダムは、昭和３４年の伊勢湾台風による洪水被害を契機に建設され、主に洪水調節、水道用水等の供給、水力発電などに利用されている。紀の川大堰は既存の新六ヶ井堰に変わるものとして建設されたものであり、治水や利水だけでなく可動堰、魚道、ワンドなど河川の環境に配慮をしていることが大きな特徴であることを学習した。和歌山市内の内川浄化事業についても説明があり、内川（市内の六つの河川）の環境整備を行い、汚れていた内川の水質は大幅に改善され環境基準を満足させたという環境行政についての学習も行った。
②現地見学「魚道見学・鳥類調査見学」
紀の川大堰の大きな特徴である河川環境の保護という観点から、魚類の移動経路を遮断することがないように様々な魚類に対応して設置された魚道を見学した。「バーチカルスロット式魚道」、「階段式魚道」、「人工河川式魚道」の説明を現地で受け、魚道観察室では階段式魚道を魚が上っていく様子を横から観察した。紀の川大堰によって、生態

魚道観察室にて階段式魚道観察

系にどのような影響があるのかを調べるため行っている下流部の鳥類調査についても学習し、一定時間滞在し観測す
る定点記録法の指導を受けた。実際にアオサギ等の鳥の生息を観測することで環境調査の方法を体験した。
紀ノ川大堰周辺鳥類定点観察調査【評価と課題】

今回の訪問では、生徒は紀ノ川大堰が治水・利水だけでなく、魚道やワンドなど河川環境保護対策を行っていることを実感することができた。また、鳥類調査のような継続的な環境調査を実際に体験したことで、大堰などの河川事業と環境保護が相容れないものではなく両立されていく
河川行政のモデルとして理解したようである。このことは、後に取り組む「ダムの是非」をテーマとしたディベート学習に非常に有効であったと思われる。
［２］ 夏期宿泊研修【実施要項】
１．目

的

地球環境をキーワードに、科学に関する興味・関心をより一層深め、自分たちで学習しようとする力と、グローバルな視野と科学的な思考をもって実践的に問題解決していく能力を身につける。特に、この宿泊研修では、最先端科学技
術をより身近に体感するため、大学や研究機関を中心に見学し、高度な研究の内容や研究者としての姿勢について学ぶ。

２．日時

２００６年７月２５日（火）～２６日（水）

３．対

象

環境科学科

第２学年２クラス（男子４７名 ･ 女子３３名 計８０名）−76−

４．研修先（Ⅰ）関西大学工学部（大阪府吹田市）「エネルギー変換工学～風力発電～」（Ⅱ）神戸大学理学部（兵庫県神戸市）「生物学科，地球惑星学科研究室訪問」（Ⅲ）高輝度光科学研究センター（兵庫県佐用郡佐用町）「ＳＰｒｉｎｇ８蓄積リング、ビームライン、シンクロトロン等見学」（Ⅳ）人と自然の博物館（兵庫県三田市）「この暑さどうなってるの？～ヒートアイランド問題を考える～」【実施概要】（研修Ⅰ）関西大学工学部先端情報電気工学科
安田陽先生による講演「エネルギー変換工学～風力発電～」
今、日本のエネルギー政策が大きく変わろうとしています。地球温暖化防止の目標値を決めた京都議定書の要請を受け、エネルギー分野でも大きくＣＯ２の排出量を減じなければなりません。そこで、新エネルギー、風力発電が注目されています。風力発電の実用化に向けては、
大型羽の風車だけでなく、小型の都市型風力発電などを用いた従来の大規模集中型発電に変わる小規模分散型発電システムの構築も具体的に議論されるようになっています。風力発電は、今どのように利用され、どのような課題を持っているのか、また今後どのように進化、発展していくのか。安田先生
は、ＥＵ諸国や日本各地の現状を、具体的な数値を示しながらお話してくださいました。
（研修Ⅱ）神戸大学理学部①神戸大学理学部生物学科

三村徹郎先生による体験授業 「植物も動く」

植物は地上に広げた葉による光合成と地下に張り巡らされた根による栄養・水吸収のおかげで、動物のようにエサを探して動き回る必要はなくなっています。しかし、動かないとされる植物の体も環境に応じて柔軟に変化することが知られています。
本授業では、動かないとされる植物が持つ「動く機構」について、現在分かってきていることを解説し、植物という生命の生き方について教えていただきました。
②神戸大学理学部地球惑星学科

乙藤洋一郎先生による体験授業 「日本は２本」

私たちは日本に住んでいながら、日本がどのようにして出来たのかよく知らない。過去２０年間、乙藤先生のグループが古磁気学と年代学との組み合わせで明らかにしてきた日本列島の形成史を話していただいた。『日本はアジアの周辺部にいた。日本は日本海が出来た１５００万年前に大陸からチギレタ。日本は２本であった。』③神戸大学理学部

施設見学

４班に分かれて、生物学科と地球惑星学科の各研究室の施設を見学した。その際、大学生や大−77−

学院生との交流の時間を設けていただいたこと
は、高校生にとって大学の雰囲気を味わえる貴重な経験となった。
（研修Ⅲ）高輝度光科学研究センター 見学研修
①研究センター職員の方による講義「大型放射光施設（ＳＰｒｉｎｇ８）とは？」「ＳＰｒｉｎｇ８とは？」、「放射光とは？」、また、「その放射光を用いてどのような研究がなされ実用化されているか？」など高度な内容を高校生にわかりやすく説明していただいた。
②高輝度光科学研究センター

施設見学

２班に分かれ、蓄積リング、シンクロトロン、線形加速器などの施設を見学した。

（研修Ⅳ）兵庫県立「人と自然の博物館」①客野尚志先生による講演「この暑さどうなっているの？～ヒートアイラン
ド問題」
ヒートアイランド現象とは、市部が郊外よりも気温が高くなる現象のことである。客野先生は、
この問題によって生じる健康問題、集中豪雨、大気汚染の助長、生態系の変化などについてお話し
してくださいました。
②館内の特別企画展「兵庫の外来生物」の見学とフィールドワーク
フィールドワークでは、屋外に出て、アスファル
トの表面温度（約６０度）や芝生の表面温度（約３０度）などを測定した。実際の表面温度の違いが体感温度の違いとなることを、生徒は実感していた。

−78−

【評価と課題】
事後の生徒の感想には、「風力発電の有効性と課題、その研究の重要性について多くを学ぶことができた。」「大学の雰囲気や授業の様子がよくわかった。今後の勉強に対する意欲が向上した。」「大学の模擬授業を体験できたこと、エバネッセント顕微鏡や超伝導磁力計などの見学などすごく楽しかった。」「世界一の研究施設を見学・体験することで、最先端の科学技術や研究に触れることができ感動した。」「放射光や様々な研究に大変興味をもった。」「日々のライフスタイルと地
球温暖化、ヒートアイランド問題について、また、帰化生物の問題について認識を新たにした。」など、このような回答が多くを占めた。
今回の研修は、内容は非常に高度であり、研究内容や原理はかなり難解であるため、すべてを高校生が理解することは容易ではなかったが、生徒自らが実際に見たり触れたりすることで、科学的な認識や知的探究心を深め、進学意欲の向上にも大きな効果があったと考えている。
［３］ 研究室訪問「和歌山県立自然博物館」【目的・目標】環境問題（捕鯨問題）をテーマにしたディベートの事前学習及び博物館の社会的な役割について学習する。クジラの生態などについて学習し、海洋生物とその生態系についての理解を深める。
また、博物館に収集されている標本とそのデータを活用することで、どのような研究がなされているのかについても学習する。博物館職員（学芸員）と協力して学習を進め、地域に根ざした研究が、どのような環境でなされ活用されているかを学習する。
【実施要項】（１）日時

平成１８年１１月９日（木） １３時００分

（２）講

師

和歌山県立自然博物館

（３）場

所

１６時３０分

副館長

今原

幸光

氏

学芸員

的場

学芸員

吉田

誠

氏

小阪

晃

氏

績

氏
内藤

麻子

氏

和歌山県立自然博物館（和歌山県海南市船尾３７０番地の１

（４）対

～

象

環境科学科２年生

ＴＥＬ０７３－４８３－１７７７）

８０名【実施概要】
今回の研究室訪問では、環境問題学習で取り扱うテーマである捕鯨問題及び海洋生物としてのクジラの生態を学習するた
め、自然博物館を訪問した。
ニタリクジラ骨格標本前での説明①クジラの生態

骨格標本の前で、ニタリクジラ特有の骨格やその特徴についての説明を受けた。その後、視聴覚教材やクジラのひげ標本などを使用しながら、クジラの生態や日本近海におけるクジラ調査の方法とその結果、捕鯨の歴史についての学習を行った。
②博物館の社会的役割
実際に博物館で行われている研究や学芸員の仕事についての説明と代表的な博物館の特色について、スライドなどを交えながら紹介がなされた。さらに、博物館の社会的な役割や今後の−79−

あり方などについても説明がなされた。
③バックヤード、標本室の見学
博物館のバックヤードを見学し、博物館で行っている研究やその方法ついて学習した。また、標本室を訪れ、ニホンオオカミなどの代表的な標本について、その形態や標本の重要性などについて学習を行った。
【評価と課題】
今回の研修では、身近にある博物館の裏側を知ることができ、おおむね生徒には好評であった。
１月に行うディベート（テーマ：捕鯨問題）の事前指導も兼ねての実施であったが、それだけにとどまらずクジラや海洋の生態について興味をもった生徒も多くいた。また、標本の学術的な重要性などについても学習でき理解を深めることができたことは、大きな意味があった。今回の研修は、見学・講義が中心となったが、標本作製の体験実習なども考慮に入れ、さらに博物館との連携を深めていくことで、教育効果の高い取組になると感じた。
［４］ 実験講座「資源・環境から見た原子力」【目的・目標】今回の実験講座は、環境科学科２年生が履修する「環境課題研究」の授業の一環として行った。
１年次で学習した「環境科学」の内容及び現地学習で学んだ地球環境とその保全に関する現状と課題について、さらに理解を深め発展させていくとともに、自然科学分野における先端科学の知
識を、実習や実験を通じて理解していくことがねらいである。
また、環境調和に配慮しながら循環型社会を形成していくための理論や方法を探究する力を育てることにもつなげていきたい。
講座受講後は、関連する内容のレポートを作成し、１月には、講演のテーマに沿った内容でディベート学習を行い、学習した知識を活用する能力および自ら課題を設定し問題を解決する能力を育成するとともに、学力の深化を図る。
【実施要項】（１）日時

平成１８年１１月２８日（火） ９時５５分～１２時２５分

（２）講

師

京都大学原子炉実験所

（３）場

所

向陽高校

（４）対

象

環境科学科２年生

教授中込 良廣

氏

視聴覚教室
８０名

【実施概要】［講義］
今回の講座のテーマとなる原子力や放射線については、原子力発電などの名前は知っているが、科学的な知識が不足していると思われる分野の内容である。そのため、原子力や放射線について科学的知識を習得し、その理解を深めることを第一の目的とし−80−

中込先生による講演

た講義の内容となった。
①人類とエネルギーのかかわり
人類は、火の発見に始まり、いろいろなエネルギーを生活向上のために使用してきた。人類が使用しているエネルギーの種類や世界人口とエネルギー消費量の関係、エネルギー資源の確保についての説明があった。また、エネルギーの消費にともなって発生した環境問題についての解説がなされた。
②日本のエネルギー事情
日本の一次エネルギー供給構成の推移、主要国のエネルギー輸入依存度との比較、エネルギーの使われ方や主要国の電源別発電電力量の構成比などの日本のエネルギー事情全般についての説
明がなされた。
③原子力の利用
原子力（核エネルギー）や原子力発電についての科学的な説明がなされた。また、原子燃料サ
イクルや放射性廃棄物の処理法、原子力の平和利用、核物質防御等について説明があった。
講義を通じて、自分たちの生活がエネルギーの消費により成り立っていることも実感でき、生徒の興味を引き出す内容であった。エネルギー消費によって引き起こされた地球環境問題についても多くのデータが示され、数値に裏付けされた話として、非常に説得力があり、生徒の理解を深めるのに役立った。
［実験］霧箱キットによる自然放射線の観察
今回の実験で使用する霧箱の原理についての説明がなされた後、霧箱キットを使用した実験（生徒実験）を行い、放射線を観察した。
生徒は、霧箱を使用することで、放射線を観察することができることに驚きを示した。放射線については、漠然としたイメージしか持って霧箱実験

いない生徒が多かったが、実験後は、放射線を身近に存在するものとして認識できるようになったようである。また、実験を通じて、自分の目で放射線を観察することができたことで、霧箱の原理について興味を示した生徒も多くいた。
【評価と課題】
今回の講義は、１月に行うディベート学習（論題「日本はすべての原子力発電所を代替発電に切り替えるべきである。是か非か。」）と関連する内容である。講師先生とは事前に連絡を取り、科学的な視点と資源・環境面から見た視点の両面から原子力についての講義をお願いした。講義
内容についてもディベート学習の参考となる内容を豊富に取り入れてもらい、ディベートに向けての学習に広がりを持たせることができたと感じている。実験における放射線源としては、できるだけ身近に手に入るものをと考え、登山などで使用するランプの材料（マントル）を使用した。
身近な材料を使用したことで、生徒も放射線の存在をより身近に感じるとともに、興味関心も高まった様子であった。

−81−スライドから［５］ ライフスタイル論講座
本講座は、ライフスタイル論講座と位置づけ、本校教師によるミニ講座１回と外部講演会２回を組み合わせ、計３回の講座として企画したものである。環境問題のひとつの柱となっているゴ
ミ問題について、１・２年次の取組で学習した知識の補強とゴミ問題やライフスタイルに関する新たな視点を獲得させることを目標とした。
第１回「ライフスタイル論ミニ講座」では、連続する２回の講演会との連関性を考え、またゴミ問題に関する興味関心をもたせるための基礎的な情報の提供と、環境問題におけるゴミ問題・
ゴミ行政の特徴及びその特異性について概説した。第２回「大阪湾におけるゴミ処分場の現状と課題～フェニックス講座～／和歌山市のゴミ行政の現状と課題～和歌山市のゴミ分別の方法について」では、日々の生活でまさに自分たちが排出しているゴミの行方を追いかけさせることに重点をおいた。自分たちの街で排出されたゴミが、最終的に大阪湾の最終処分場に埋め立てられるまでの行程を学習すると同時に、本校が設置されている和歌山市のゴミ行政の現状・ゴミ分別法についても学んだ。第３回「混迷の２１世紀を生きる～ライフスタイルにおける価値の転換～」
では、現在の工業文明に立脚した大量消費社会のあり方を改めて問い直し、循環型社会建設に向けて現代社会を生きる現代人としてのライフスタイルについて考えさせることをめざした。
［日

程］
日

①

１月

時
９日火⑤限

場

所

本校視聴覚

内

容

本校教諭による授業

１月２３日火⑤限
本校視聴覚 渡邊龍彦 氏・宮本泰人 氏／神戸克己 氏② ［講演会］大阪湾におけるゴミ処分場の現状と課題～大阪湾フェニックス計画～
和歌山市のゴミ行政の現状と課題～和歌山市のゴミ分別方法について～③［目

２月６日火④⑤限

本校視聴覚

槌田劭 氏

［講演会］混迷の２１世紀を生きる～ライフスタイルにおける価値の転換～
標］□ゴミ行政，埋めたて処分場の現状について，また環境社会学の基礎的理論および最新の動向について知識を深め、環境調和に配慮しながら循環型社会を形成していくための理論や方法について学び、現代社会を生きる現代人としてのライフスタイルについて考える。

−82−

①ライフスタイル論

ミニ講座【実施概要】
日本の最終処分場の数が、他国に比して極端に数が多くなっていることの意味を、実際のゴミ排出量を示して比較させ、３Ｒなどが浸透した先進的な海外都市のゴミ行政の例をあげながら考えさせた。また、これまでのゴミ問題への取組が、排出されるゴミをどう減らすかよりも、出されたゴミをどう処分するかに重点が置かれていたことに気づかせ、それぞれの状況に事後対策として対応していく「対策」論的な視点と同時に、事前対策としての「戦略」論的な視点が必要とされることなどについても触れた。
②大阪湾フェニックス計画【実施要項】
（１）日
（２）講

時
師

（３）場

所

２００７年１月２３日（火）１４時２５分～１５時３５分
大阪湾広域臨海環境整備センター
渡邊 龍彦 氏宮本 泰人 氏和歌山市生活環境部生活環境総務課 神戸 克己 氏
本校視聴覚教室【実施概要】
長期安定的かつ広域的に廃棄物を適性処理することを目的とする大阪湾の埋立てによる「大阪湾フェニックス計画」について、その目的や概要を神戸沖処分場の現状を中心にＶＴＲ教材なども利用して学習した。受入・輸送・埋立の各段階における環境保全のための取組について
も、拡散防止シート・集塵設備・排水処理施設などを中心に知識を深めた。
また、和歌山市のゴミ行政の概要やゴミ分別法などの具体的かつ最新の数値データなどを用いて現状の認識につとめた。さらに他の地方公共団体における取組と比較検討することで、ゴミ行
政に共通する特徴・課題や和歌山市のゴミ行政の特徴・課題についても学んだ。
③ライフスタイル講演会【実施要項】

（１）日
（２）講
（３）場

時
師
所

２００７年２月６日（火）１３時０５分～１５時３５分
元京都精華大学教授 槌田 劭 氏
本校視聴覚教室【実施概要】
食糧問題を皮切りに経済、平和、教育、命、労働などにも論点は及び、科学技術と人間、
社会制度と人間という観点から環境問題の裾野の広さへの気づきを促した。さらに、工業文明を土台とした現代の大量消費社会の刹那主義的な経済優先の原理を問い直し、２１世紀を生きる現代人として、持続可能な社会をどのようにしてつくりあげるのか、そのための方策や考え方について学んだ。
【評価と課題】
具体的な事物との出会いや一つの世界観をもって生きる研究者の姿を通して、科学的な認識を深め、自分なりの世界観や人生観の構築へと歩み始める生徒達の姿を身近に感じることができた。
今後は、家庭でのゴミ排出量などを実際に環境家計簿としてまとめるなど、具体的な事実としてのデータ収集・分析に取り組ませたいと考えている。

−83−

ライフスタイルについて論じるとき、話題となっている地球温暖化問題・エネルギー問題ともからめ、個々人がどのような消費生活を送るか、その態度育成も期待されている。科学的な思考に基づいて、自らの行動を決定していくことができるように、教材の選定・精選などにさらに工夫を重ねていきたいと考えている。また、現代社会と研究との関連性について常に意識させながら、関連機関との連携をはかり、研究者との出会いの場を設定していく重要性を感じている。
なお、今回の外部講演会を企画するにあたっては、講座を貫く目標を明確にし、講演者・関係者と意見交換を重ねることで焦点化ができたように思う。今後も続けていきたい。
［６］ 環境新聞（紙上ディベート新聞）
本講座では，ディベート学習に先立つ講座として，「紙上ディベート新聞」の作成に取り組んだ。ディベート学習は、４つの環境政策論題についてそれぞれ肯定・否定側に分かれて行われるが，この時点では肯定・否定の決定は保留にした。そのため、生徒達は肯定・否定側の両面から
自分の担当した環境政策論題について調査・作品作成に取り組まなければならない。
表現法としては、新聞技法を採用した。新聞を作成するためには、必要な資料を読みとり取捨選択する読解力だけでなく、収集した資料をみだし・リード文・本文・資料写真に再構築する構
成力、読む人に伝える表現力が必要とされる。新聞づくりを通して、読解・構成・表現力を関連させた総合的な学習スキルを身につけさせることを目標とした。
具体的には、研究・調査活動、発表活動として学習課程を計画し、企画→研究・調査→表現の手法を学ぶとともに、共同研究におけるパートナーシップを身につけることをめざした。そのため、紙上ディベート新聞作成（第①～⑥回）については、個人作品作成として取り組み、プレゼ
ンテーション講座（第⑦回～⑩回）では、ディベート班（各班１０名）によるグループ学習とした。
［日 程］①
６月 ６日火②
６月２０日火③
６月２２日火④
７月 ４日木⑤
８月２９日火⑥
８月３１日木⑦
９月 ５日火※
９月１４日木※
９月１９日木⑧
９月２６日火⑨
９月２８日木⑩ １０月 ３日火

視聴覚
情 報
情 報
情 報
視聴覚
視聴覚
視聴覚
記念館
記念館
視聴覚
視聴覚
視聴覚

課題研究の進め方，班編制など
調査①
調査②
調査③
調査④・レポート作成
調査⑤・レポート作成
ディベート抽選会＆プレゼン準備①
文化祭パネル準備
文化祭パネル展示
プレゼンテーション準備②
プレゼンテーション準備③
プレゼンテーション（各班５分×８）

ガイダンス
新聞作成
プレゼン
※
プレゼン

※②～⑥：毎回アクションシート提出／⑨終了後：プレゼンシート・レジュメ原稿提出／⑩終了後：自己評価シート提出【実施概要】（１）ガイダンスでは、作成上の留意点として、具体的な課題について内容、表現方法、分量、提出締切日を提示し、作業行程の全体像を明確にした。また「学習課題」を同時に提示して、常に生徒たちにこれらの学習目的を意識しながら作業をすすめることを指示し、作品完成後に自己評価を行なうことを説明した。

−84−

紙上ディベート新聞をつくろう★ディベート論題
論題① 日本は，商業捕鯨を再開すべきである。是か非か。
論題② 日本は，すべてのダムの建設を中止すべきである。是か非か。
論題③ 日本は，環境税を導入すべきである。是か非か。
論題④ 日本は，すべての原子力発電を代替発電に切り替えるべきである。是か非か。
★作成レポート様式指定（フォーマット）■内容について①記事１･･論題の背景に関する記事（周辺記事）②記事２･･論題に関するメリットについての記事③記事３･･論題に関するデメリットについての記事④論説･･論題に関する「あなたの考え」（賛成・反対）⑤図・写真を用いること。
■表現方法（～「新聞式表現法＝３度読ませる」～）について□新聞名欄を設けること□見出しを設けるこ□リード文を設けること□本文記事を設けること□指定の原稿用紙を使って作成すること（１行１２文字縦書。文字の大きさは４ｍｍ方眼用紙１マス１字）■分量□指定の「Ｂ４原稿用紙」２枚程度にまとめること。
■提出締め切り・・・・９月１日（金）★学習課題
計画・立案に関して□研究内容を決定するにあたって，十分に吟味検討して，学習課題にふさわしい題材を選ぶことができた。
□パートーナーシップを発揮し，班のメンバーと協力して作業をすすめることができた。
調査・研究に関して□色々なもの（文献・インターネット）や人（インタビュー）などを利用して多様な情報源から調査することができた。
□豊富な資料を収集し，ひとつの資料に頼ることなく調査することができた。
□１つひとつのことについて奥深くまで調査することができた。
□見通し・段取をたてながら，計画的に調査を進めることができた。
表現に関して□絵や写真，年表，図表，グラフなどを使用して，視覚的にもわかりやすくなるように心がけることができた。
□難しい語句を説明するなど，わかりやすい説明を心がけることができた。
□見出し・小見出しをつけたり，大切な所には色をつけるなど重要点を強調することができた。
□最も伝えたいこと（結論）について，簡潔でわかりやすい文章で表現することができた。
□資料をそのまま写すのではなく，自分で解釈してから自分の言葉で書くこと表現することができた。
□調査・研究を通じて，自ら考えたこと・感じたことを表現することができた。

（２）新聞作成（個人作品作成）
調査活動は、主にインターネットを活用しながら、その他の文献資料も用いて行った。また、生徒に毎回「アクションシート」の提出を行わせることで、生徒の作業状況にあわせた個別指導が行えるようにし、担当教師が添削をして返却することとした。全体への指導が必要な場合は，アクションシートの裏面に印刷をし、配布して説明を行った。
（３）文化祭パネル展示
生徒たちの作品はパネルにして、ブースを設けて学習成果の展示発表を行った。２日間の展示期間中、本校生徒や保護者を中心に地域に対して学習成果を発表した。
（４）プレゼンテーション（グループ学習）
プレゼンテーションでは，発表原稿を作成するとともに、レジュメ（印刷して全体へ配布）を作成することを学習課題として設定した（パワーポイントなどのプレゼンテーションソフトは用いなかった）。もちよった班員の個人作品「紙上ディベート新聞」をグループで吟味し、論題に関するメリット（肯定側班）、デメリット（否定側班）を発表会の場で提示・説明するように指示し、−85−

そのプレゼン計画書を「プレゼンテーションシート」として提出させた（グループ学習によるプ
レゼンテーション講座に入るにあたって、保留してあったディベート試合での肯定・否定の抽選会を行ない決定した）。発表会では，生徒全員が発表内容をフローシートに記入することとした。

プレゼンテーション入門■はじめに□目的（コンセプト） 何のためのプレゼンテーションか。到達目標は何か。
□対象（ターゲット） 聞き手は誰か。
□内容
序論→本論→結論■準備の手順①題材の選択・整理･･発表で使用する「題材」を選びましょう。第②段階「構成」をイメージしながらおおざっぱに選んでいきます。細かい調整は後でできますので，まずは大胆に選ぶのがコツです。
②構成････様々なバリエーションがあります。今回は，トレーニングとして「序論＋本論＋結論」の３段構成を取りたいと思います。
パート
序論

作業内容
論題をめぐる現状分析をしてください。

課題該当箇所周辺記事

本論

班の考えを主張します。メリット・デメリットをあげたうえで，その内容を説明してください。

メリット･デメリット

結論

その重要性・深刻性を明確にしながら，班の考えを述べてください。

あなたの考え･論説記事③時間配分････１分で４００字詰原稿用紙１枚程度と考えるとよいでしょう。
④説明資料の作成････今回は，班員の新聞を切り抜いて１枚～２枚に編集してください。
⑤リハーサル････今回は，発表者は３名以上で分担してください。
■学習課題・発表時の留意点［姿 勢］□聞き手に，不快感や奇異感を与えていないか。
□真摯な態度で臨んでいるか。
［話し方］伝える力□話す声が聞き手に聞き取れているか。
□親しみのあるわかりやすい言葉で話しているか。
□話し方にメリハリがあるか（短い文章で）□活気（自信）をもって（楽しそうに）話しているか。
［構成力（例）］□結論をまず述べるように工夫しているか。
□話の流れを示す接続詞を工夫しているか。
□聞き手への質問を入れる。「（例）皆さんは，どう考えますか？」など【評価と課題】
学習活動を始めるに先立って、生徒たちに作業課題と評価基準を具体的に明示したことで、学習活動の焦点化を行うことができた。このことは学習活動終了時において、課題に対する到達度
として生徒が自己評価をすることに繋がったと考えている。また、プレゼンテーション発表会では、４論題に分かれて進められていた個別学習を全体学習へと統合し、続いて始まるディベート
学習の事前学習として効果的に位置づけることができた。
今後の課題としては、生徒の学習スキル向上・習熟のための方策の開発・充実がある。インター
ネット資料から必要な資料を選び出すには、読解力はもとより、作業全体に対する見通しをもって資料を取捨選択する構想力が必要とされる。しかし、安易な資料選択や、扇情的な資料に惑わされる傾向が見られた。粘り強く、吟味する読解力を土台とした学習スキルを身につけさせたい。
プレゼンテーション講座では、グループ学習による全体指導が中心となったことから、スキル指導としての個別指導の機会が十分に設けられなかった。ティームティーチングの利点を十分に活かせる段階的な指導計画・指導法の開発・充実を行っていく必要がある。

−86−

７

その他

［１］ 青少年のための科学の祭典 和歌山大会「おもしろ科学まつり」【目的】
次世代を担う子供たちに理科の面白さ、不思議さを体験してもらうことを目標に、青少年のための科学の祭典 和歌山大会「おもしろ科学まつり」が１０月に開催され、本校も初めて生徒が実験ブースを担当することになりました。この経験を通して、生徒自身のコミュニケーション能
力を高め、自己の持つ知識を再統合し、科学的な能力の向上を図ることをねらいとします。
【実施要項】（１）開催日平成１８年１０月１４日（土）・１５日（日）

（２）場

所

和歌山マリーナシティー〔わかやま館〕

（３）出

展

演示・実験ブース

２ブース担当

中学生向け科学実験教室 １ブース担当（４）参加者

理科教員５名環境科学科１年・２年延べ人数１９名【実施概要】
出展ブース
科学は日常生活と関わりが深く生活の中のあらゆるところに関係してくる。子どもたちが体験と実感ができるよ
うに身近な素材を利用した科学工作のブースを出展した。
（１） 音がでるよ♪～かわいい笛
身近にあるフィルムケースやストローを使って音を出してみよう。フィルムケースに穴をあけたところを指でふさいだ
り、あけたりして音程をしらべてみよう。また、指を少しずつずら
して、すき間をあけていくと音が高くなるので、音階が吹けるようになってみよう。
管の口を吹くことによって、中の空気の柱がふるえると音が出ることなどを考えてみよう。
（２）逆戻りする不思議なペットボトル
ペットボトルを床においてころがすとコロコロところがっていきます。ところが、ある程度進むと、途中でとまってしまい、さらに逆戻りします。ペットボトルの中に輪ゴムを通して両端に固定します。輪ゴムにおもりをつるし固定しておきます。ペットボトルをころがしたとき、おもりは下がったままなのでゴムはねじられていきます。運動エネルギーが輪ゴムの弾性エネルギー−87−

に変換していきます。そのため、ころがる速さは小さくなって静止します。今度は弾性エネルギー
から運動エネルギーへ変換が始まり、ペットボトルが動き始めます。このとき、ゴムのねじれの向きと反対向きにほどかれていきますから、ペットボトル
は逆に転がるわけです。力の作用と反作用、エネルギー変換やエネルギー保存を考えたりします。

（３） ＷＨＡＴ’Ｓ ＴＨＥ

大気圧？ 中学生向け科学教室

中学生を対象とした科学教室にＴＡとして参加しました。知識として知っていてもイメージしにくい大気圧の実験について演示実験や説明を行いました。
◇空気に重さがあることを確かめる。
◇空気の圧力を下げたときにおこる現象。
◇大気圧の大きさを体験する。
・マグデブルクの半球
・高さ１０ｍの高さまでホースで水を上げる。
・空き缶つぶし・明礬で机を持ち上げる。
【評価と課題】（１）では、穴のあけ方や吹き方で音の高さが異なる笛の不思議さを体験してもらうことができたと思います。
（２）では、家庭で見られる素材を利用して工作を教えました。作り方が少し難しく、それが逆にスタッフと来場者のコミュニケーションを豊かにするという効果がありました。作品が完成したときのスタッフと来場者がともに喜んでいる様子から教える楽しさと難しさを体験できたと思います。

中学生向け科学教室（３）では、日常のなにげない生活の中に深くかかわりのある大気圧を実験を通して中学生に体験をしてもらいました。科学を身近に感じてもらったと思います。
［２］科学部活動
昨年度までの科学系クラブ（物理部・地学部・理学部）は部員数が少なく、目立った活動はできていなかった。アドバンシング物理研究会の公開講座への参加、化石採集、天体観測などの単発的な活動が中心となり、自主的な活動としては、３クラブ合同で週１回物理教室で工作や実験を行う程度のものであった。
今年度は、昨年度までの活動の反省を踏まえ、以下の重点課題を設定し、科学系クラブ活動の−88−

活発化を試みた。
・

部員数を増やす。

・

継続性のある活動を行う。

・

自主的な活動の要素を増やす。

本年度例年より多く新入生が入部し、物理部・地学部・理学部合わせて１５人となった。また、併設の向陽中学生理科部１２名もできるだけ活動に加わるよう指導した。例年より新入部員が多いのはＳＳＨ指定の影響もあると思われる。活動は週１～２回程度で継続性のある取組をした。
１年間を通して、前半は文化祭に向けてのソーラーバルーンの制作、後半はプログラミングとテーマを決定し、目標を定めて活動の活発化を試みた。
①

ソーラーバルーンの制作
高校の科学系クラブと中学校の理科部を含めて２～４人の班でゴミ袋等を利用して熱気球を作った。浮くための条件を高校３年生を中心に考えさせて、熱気球の体積や気球内の温度などを測定し、その後、ゴミ袋を４～５枚程度つなぎ合わせて熱気球とソーラーバルーンを制作した。
さらに、夏休みからは黒色のマルチを用いて大きなクジラ型のソーラーバルーンの制作に取り組
み、文化祭で浮上させた。また、ソーラーバルーンの原理を調べ、パネル展示した。長い期間ではないが、継続性のある取組となった。

②

プログラミング
継続的な研究テーマとして「ロボット」を設定し、ロボットの動きを制御するためのプログラ

ミングの学習を行った。教材としては、対象生徒が１年生中心ということも考慮し、レゴマイン
ドストームを使用した。レゴブロック製のセンサー付きモーターカーを使用して、その動きを制御するプログラムを製作し、プログラミングの基礎と動力伝達のメカニズムについて学習を深めた。現在、キットではあるが二足歩行ロボットの製作にも取り組んでいる。

−89−

③

その他
科学的な基本スキルの向上を目標に、身近にあるものを用いた工作や理科の実験なども随時取り組んでいる。例えば「フィルムケースを使った笛」「ペットボトルを用いた工作」などは、小学生でも作れる簡単なものではあるが、「なぜ」という言葉を重視し、その科学的根拠や理論について調べさせた。また、「葉脈標本作り」「遺伝子組換え実験」「培地の製作」など基本的な実験操作についても体験習得できるよう考慮した。
［３］全国ＳＳＨコンソーシアムによる乾型耳垢型の全国遺伝子地図作成に関する研究会に参加して（１）日時

平成１８年１２月１２日（火）１０：００～１７：００（２）参加者

教員１名（３）講

長崎大学医学部（４）場

師
所

環境科学科１年生１名
新川

詔夫

吉浦

孝一郎

氏
氏

午前

長崎ブリックホール（国際会議場）

午後

長崎大学医学部

午前中は新川教授より、この研究では、共同研究に参加する
ＳＳＨ校の生徒から指の爪を採取し、乾型遺伝子頻度を算出することで、参加校の地域ごとに乾型遺伝子の頻度をもとに色分けした全国地図を作ることが目的であるとの説明があった。また、長崎西高等学校の生徒による研究発表が行われ、今後の研究の方向性も伝えられた。その後、ＳＳＨコンソーシアム結成式があり、各校の生徒による学校紹介が行われた。午後からは、長崎大学医学部に移動し、共同実験を行った。
初めに長崎西高校の生徒より爪からＤＮＡを抽出する方法を
デモンストレーションしてもらった後、実際の実験に入った。
今回の実験は、①耳垢型を決定するＡＢＣＣ１１遺伝子のＤＮＡ部分をＰＣＲで増幅させること、②制限酵素反応を行うこと、③３％アガロースゲル電気泳動の結果を写真におさめ、遺伝子型の判定を行うという内容であった。生徒の感想には、「非常に楽しく実験ができ、このような研修があればまた参加したい。
この演習で学んだこと、感じたことを糧にして、自分の研究にも取り組みたい。」と書かれており、前向きに捉えることができていた。また、この研究会に参加したＳＳＨ校との交流で、研究に取り組んでいく姿勢を学ぶこともできたようである。

−90−

３章

中高一貫教育のもとでの理数教育・環境教育の充実に向けて〔１〕 向陽中学校の沿革（１）開校
向陽中学校は、和歌山県初の公立中高一貫校として、向陽高等学校に併設する形で平成１６年開校した。それまで和歌山県においては、「連携型」は設置されていたものの、「併設型」としては初めてであり、さらには併設先の向陽高等学校が９０年の歴史を持ち、県内有数の進学実績を誇る伝統校であることから、設立当初から県民の注目と期待を一身に浴びて発足した。
第１期生となる入学者選抜検査では、８０名の定員に対し、８２０名もの志願者があり、その倍率は１０．２５に達した。そうした高い関心はその後も続き、翌平成１７年には８３９名（１０．４９倍）、さらにその翌平成１８年には８７３名（１０．９１倍）となり、中高一貫教育に対する県民のニーズの高さや向陽中・高に寄せる期待の大きさを裏付けるものとなった。
（２）建学の柱
向陽中学校は、建学に際し、「環境科学科に接続することを前提とした理数系教育」をひとつの柱として掲げた。環境科学科は、理数に関する専門学科として「環境」と「人間」との関わりについて理解と認識を深め、豊かな創造性と主体性を発揮し、社会に貢献する人材の育成を目標としてきた。向陽中学校の開設にあたっては、この環境科学科への接続を当初から念頭に置き、環境教育を軸に理数系教育を重視することとした。こうした柱は、我が国の公立中学校にあって例を見ない際だった特色であり、この具体化のためカリキュラムの編成をはじめとする学校づく
りを進めてきた。
Ⅰ

基本目標
豊かな人間性と高い知性を持つ、スケールの大きな地球市民の育成

Ⅱ

具体的目標
未来を切り開くリーダーとしての資質や能力の育成
・高い志､深い思慮､広い視野を獲得し、主体的かつ適切に思考・判断・行動する資質と能力を身につける。
・正しい知識と確かな理解に基づく人権意識を醸成し、互いを尊重しあう態度を身につける。
・自分の適性を正しく把握し好ましい職業観を育み､進路意識の高揚を図る。

１

２

課題を発見､探究し､主体的に判断し､行動できる資質や能力の育成
・多様な機会を学びの場とし、自主的、継続的な学習習慣を確立する。
・問題や課題に立ち向かうための強い意志と幅広いスキルを身につける｡
・集団や社会の一員としての公民的資質を培い､自律的に行動する力を身につける。

３

理数の確かな力と幅広いコミュニケーション能力の育成
・理数の確かな学力を培い、自然科学の分野で幅広く活躍する力を育成する。
・言語の運用能力を高め、自他の思いや考えを正しく伝えあう態度と能力を身につける。
・豊かな国際感覚を育むとともに、情報化社会に適切に対応する資質を培う。

〔２〕 理数系教育を重視するカリキュラムの設定（１）学校独自教科の設定
理数系教育を重視したカリキュラムを編成するにあたって、理科や数学に関する本校の独−91−

自教科を設定することとした。
そのためにも、まず、本校理数系教育の６年間の流れとして、中学校段階と高校でのそれとで役割を分担しあい中高の接続を円滑にしたいと考えた。すなわち、・中学校では、実習・実験を中心に据えた体験的な学習を重視し、生活との関わりを意識した学習を行う。
・高校では、中学校との接続を重視しながら、将来にわたって科学に対する主体的かつ創造的な関わりを持つ態度の育成やそのためのスキルの獲得を期した内容とする。
（２）独自教科の設定にあたって
中高一貫の６年間にわたって理数系教育を重視し、実践することについては、多少のリスクが伴う。もとより、小学校の段階では、自分が理科や数学が好きなのか、あるいは理科や数学を得意とするのかまだまだ本人に自覚されていない。また、入学時に理科あるいは算数が好きだったとしても、その後その気持ちがどう変化するかうかがい知れない。その意味で、理数系重視の教育を行うためには、少なくとも「理科嫌い」や「数学嫌い」にさせない努力が必要となる。
理科や数学については、今後の我が国の在り方とも関係して、「理科嫌い」「数学嫌い」を憂える意見が叫ばれてもはや久しい。本校がとりくむＳＳＨも一面ではそうした事態に応えるためのひとつの方策とも言える。ここに、兵庫県が平成１４年度に行った調査の結果を掲載する。これは、各学年およそ１，０００名のべ８，０００名にものぼる児童生徒を対象に行った大規模な調査である。本県にはこうした調査がないため、今回これを参考にしたい。
先のグラフでは、学年進行にしたがって「好き」とする子どもが減り、逆に「嫌い」と答える子どもが増えており、高校に入った段階では「好き」とする生徒は半数に満たないものとなっている。兵庫県におけるこの結果は、これだけの規模の調査であることを鑑み、我が和歌山県においてもそれほど差異はないものと推察される。
（３）理科や数学への興味関心を高めるために … 仮説１
では、どうして「理科嫌い」や「数学嫌い」が多くなるのか。
これについては、多くの教育関係者が様々な場で論じており、その見解については一定程度の一致を見ている。本校にあっては、その原因を次のように考えている。
・「理科嫌い」については、教科としての学習内容が学年を追って抽象化する中、論理的な思考を要するものが多くなり、生徒にとっては日常生活と乖離したものと写り始め、学習へのモチベーションを低下させる一方、高度な知識や計算を用いた課題解決が求められること。

−92−

・「数学嫌い」は、学習する内容がそもそも抽象的な事柄を多く含み、生徒にとってそれらを学ぶ面白さ、学ぶことの価値を見出しにくい特性に加えて、じっくりと考え、習熟する時間の確保が困難であることから理解不足を招き、以て悪循環に陥っていること。
などが考えられる。そこで、本校では、独自教科を設定するにあたって、・日常生活に素材を求め、学習へのモチベーションを高く維持し、・実験、観察、作業などの体験的な学習場面を多くすることで興味・関心を高め、・論理的な思考による課題解決の喜びを実感させる
ことを主眼に、独自教科のネーミングをはじめ、教科のイメージづ
くり、シラバスの作成を行った。
このことは、逆に言えば、次のような仮説を立てることとなる。
仮説１
教材の開発、選定を日常生活に求め、五感を生かした授業を展開し、ここでの発見や解決の喜びを味わう経験の蓄積が、理科並びに数学を受け入れやすくすることができるのではないか。
（４）独自教科を軸とした理数系教育の実践① 独自教科の概要
以下は、理科や数学にかかる独自教科及びその内容（イメージ）である。
分野 設定教科領域
履修学年

内

容 （イメージ）

おもしろ
中学校の「数学」の教科書にとらわれず、日常生活の様々な事例を見つめ、そサイエンスα こに内在する数学的な規則性、配慮や工夫さらには美しさなどに触れることを通して数学への興味関心を高める。
また、こうした過程から公式、法則などに迫り、数学的な感性を高めつつ、学
数学
２年 力としての数学に対する力を向上させる。
実践
時間的な制約等により、必修教科の数学の中で扱いきれない発展的な内容にサイエンスα 迫ったり、おもしろサイエンスαにおけるレベルをさらに高めた内容について、３年 高校で学習する事項にも触れたりしながら、より高度な数学の力を身につける。
おもしろ
身近な自然の事物や現象について、観察実験を行うことにより、理科に関するサイエンスβ 興味・関心を喚起するとともに、目的意識を持って観察や実験を行い、科学的な見方や考え方を身につける。
また、コンピュータや視聴覚機器に積極的に触れながら、各種のメディアへの１年 対応力やリテラシーを高める。
実験理科
理科
２年

主として物理や化学の分野に関わる自然現象について、簡易実験を中心に、その原理やしくみを解明しようとする態度を養う。ろ過、蒸留、加熱や燃焼、あるいは混合などの簡単な化学実験を取り扱いながら、実験器具に親しみ、その基本的な操作を身につけさせる。
物理実験では、計測、計量、比較等のデータ収集を行い、データの解析方法や分析的、統合的な考察の方法について具体的に学習する。

実践「仮説 → 実験・観察 → 検証 → 仮説 → …」という経過をスパイラルにたどら
サイエンスβ せることをとおして、科学的思考の基礎を身につけさせる。
自ら問題意識を喚起し、自らの方法によって追究しようとする意欲や態度の育３年選択 成を図る。

これらのうち、代表的なものについて、それぞれのシラバスを各学年から次に挙げることとする。

−93−

② それぞれのシラバス
おもしろサイエンスβ

第１学年

・身近に起こる事柄について常に疑問をもち解明しようとする態度を培い、これらについて
科学的にとらえ追究する力を育てる。
・自然現象の知識・理解をさまざまな実験に取り組むことにより日常生活に関連付けた理解を図る。
・上記を通して理科に関する興味・関心を育て、理科の学習に積極的に取り組む姿勢を育成
する。
月

大単元
気象観測

小単元・題材内容
乾湿湿度計・ハイブリッド型風力発電システムによる気象条件のデータ
気象観測機器のデータ収集
収集のしかた
顕微鏡の使い方を学び、身近にあるものを顕微鏡で観察する。

４

観察のしかた池の水を採取し、プランクトンを顕微鏡で観察する。

植物の世界
花のつくりとはたらき葉のつくりとはたらき

５

グライダーのような形のアルソミトラの種子の模型を作成する。
身近な植物をスンプ法による気孔の観察を行う。
光の反射や屈折への興味関心を高めるため、万華鏡づくりを行う。

６

身のまわりの
光の世界
現象

７
８

９

ピンホールカメラを作成し、カメラのしくみについて学ぶ。
気象観測

身のまわりの現象

ＥＸＣＥＬを活用したデータ処理

気象観測で得られたデータの入力・処理方法を学ぶ。

音の世界

たたく物の大きさと音の関係から楽器作りをする。

いろいろな力の世界

浮沈子を作成し、浮力について学習する。
マルデブルグ球を作成し、大気圧の大きさを実感する。

10
身のまわりの物質とその性質
11 身のまわりの水溶液の性質物質
12

物質の姿と状態変化

１
２
３

油の中のガラスがなぜ見えなくなるのかを考える。
光の屈折により、水に入れると絵が見えなくなる不思議なコップを作成
し、しくみを学ぶ。
空が青い理由を実験を通して解き明かす。
水でレンズを作ったり、レンズで紙を燃やす実験をする。

火をふく大地
大地の変化
気象観測

地層から読みとる
大地の変化
ＥＸＣＥＬを活用した
データ処理

実践サイエンスα

水素を爆発させ、燃焼と爆発の違いを学ぶ。
ミョウバンなどの大きな結晶作りをする。
ムラサキキャベツにより酸性・アルカリ性を調べる。
常温で沸騰するブタンを用いた実験をする。
紙の器に直接炎をかざして湯を沸かし、紙が燃えない理由を考える。
気圧と沸点の関係を実験により確認する。
スライムを作成し、マグマの粘性と火山の形について考える。
恐竜についての学説の今と昔について考える。
進化についてそのしくみを考える。
気象観測から得られたデータの処理及び考察。

第３学年

・中学校の数学教科書では取り上げにくい内容、中学で習った数学を発展させて高校の数学につながる内容、高校の理科で使う数学の内容を取り扱う。
・日常生活の中で使われている数学を教材に取り上げ、興味・関心を呼び起こす。
・教具を使った説明、実演や実習、実験、工作等を組み込み、楽しい数学を実践する。

−94−

月

単元・題材

４ ～５

数え上げ、数列

６ ～７
８ ～９
～

11

～１

12

備

考

教具を使った授業
工作

花見の区割り問題
トイレットペーパーの巻き数を求める
ハノイの塔（漸化式、コンピュータを使って）確率の実験①押しピン投げ②硬貨２枚投げ
確率の落とし穴（モンテホール・ジレンマ）
三平方の定理の証明アレコレ
球の体積と表面積の公式を作る

生活の中の数学
生活の中の数学
楽しい数学
実験

相似

相似比と面積比と体積比相似を利用した測量実習

実演、教具を使った授業実
習、生活の中の数学

指数法則と指数の拡張①０の指数と負の指数②有効数字

理科で使う数学
実験、教具を使った授業

三角形の性質①三角形の重心の位置を求める実験②折り紙を使って外心・内心・重心の位置を求める③三角形の辺と角最短経路を考える
折り紙と数学
ベクトルの加法・減法・定数倍

理科で使う数学

等差数列

10

内
容
①規則性をみつける②数列の一般項と漸化式③自然数の和、等差数列の和

確率
三平方の定理球の体積と表面積

ベクトル
約数と倍数

２ ～３

等比数列
２進法

①最大公約数と最小公倍数②ユークリッドの互除法
商品コードと書籍コードの数学
等比数列
音楽と数学（ギターの弦の長さと音階）
複利計算（コンピュータを使って）数当てカードの秘密（２進法）

生活の中の数学
教具を使った授業
教具を使った授業、実演

工作
生活の中の数学
生活の中の数学

生活の中の数学
生活の中の数学
生活の中の数学
楽しい数学③ 生徒の声 … 検証１
独自教科を進めるにあたっては、教科書となるものがないことから、その成否は担当者の力量によるところが大きい。したがって、担当者は相当程度の努力が求められたが、それぞれ斬新な内容を盛り込み、随所に創意工夫をこらすことにより、必修
教科とは明らかに異なる「ある種の境地」
を開拓してきた。
その甲斐あって、生徒は、こうした独自教科に対して多くの者が好意的なとらえ方をしている。
生徒の声を拾ってみる。これは、卒業を目前に控えた２月時点における３年生から寄せられたものである。
・αとかβは、普通の理科や数学よりおもしろいものとか、自分たちが考えつかなかったよ
うなことをするので楽しい。よく「へえー」と思うことがある。
・どちらかというと数学が嫌いだったけれど、３年のαで好きになった。
・αやβは好き。教科書だけの勉強じゃ実践力はつかないような気がするが、これらの授業
は、自分で考えてできる。教えてもらうだけじゃなく、「自分の考え方」「正しい考え方」−95−

がわかる。
・αやβがあってよかったと思う。教科書がなく、すべて予想を立ててからやったので、想像力がついたようで、よかった。
・普段の理科や数学では扱わない内容や、日常の生活につながるような授業ができたので、楽しく学べたと思う。日頃不思議に思っていることや興味のあることについて、いろいろと知ることができるのはいいことだと思う。
最近、「おもしろ科学実験」のようなものが一種の流行とも言える活況を呈し、様々なところで展開されている。これらは、自然科学としての法則や道理を巧みに採り入れ、あっと驚く現象を提示することによって多くの人々を魅了している。ただ、ややもするとこれが単なる「科学ショー」や「科学マジック」に終始しかねない側面も否定できな
い。本校では、こうした事態をできる限り避けるため、実験や観察における論理的な裏付けを重視し、これに迫ることを第一義のねらいとしてきた。そのことは、上の生徒の声からもくみ取ることができるだろう。また、実際、独自教科が単に楽しいにとどまらない科学性に触れられているかを生徒の実感として尋ねた設問に対しては、３年生は右のような回答を寄せている。ここでは４分の３もの生徒が授業を通じて、時には驚き、時には考え込みながら、科学の一端に触れ、その心理に迫ることで「知」の興奮を味わっている。
以上のように、独自教科に対する生徒の評価は、３年を経て非常に高いものとなっており、本校にとって欠くことのできないものとなっていることが伺える。
④ 理数教育の定着… 評価１

こうしたαやβなどの独自教科は当初のねらいどおりに、理科、数学への親しみを感じさせることに貢献しているか３年生に問うてみた。
これに対して、８０％を超す生徒がその意義を理解しており、担当者の努力は報われた形となっている。「３年生でのαによって数学が好きなった」などの声は、その最たるものである。
今年度、第１期生が３年生となり、第３学年で履修する予定だった「実践サイエンスα」並びに「同 β」を今年度初めて実施したが、これらはともに高校教員が担当したが、このことが生徒にとても好評で、非常にいい成果を生んでいる。
高校教員が担当することにより、中学生にとってはやや専門的で高度とも思える内容が、本校の生徒にとってはむしろ刺激的で新鮮なものと写ったようで、これらに対する評価は極めて高いものがある。もちろん担当者が親しみやすい題材を切り口に生徒を引きつけた「工夫のたまもの」との側面はあるものの、それ以上に生徒にとっては、その専門性や理数系ならではの論理の一貫性等にある種の「見事さ」を感じ取−96−

り、時には「美しさ」や「気高さ」にも似た感動を覚えた感がある。このことは、中高一貫教育の大きなメリットとして記すべきだと考える。
最後に、では、理科嫌いや数学嫌いは回避できたのか。右に示すように、理科については７６％、数学に対しては６８％の生徒が好きであると回答している。さきほど、兵庫県の調査を引き合いに出したが、ここでは中学校３年生の５８％程度の生徒が理科を好きと答えており、これに比べて、２０ポイント近い開きをもって回答している。このことから、独自教科の設定並
びにその中での工夫や充実が理科や数学に対するハードルを確実に下げていると言えるだろう。
〔３〕 総合的な学習の時間「環境」について
中学校を卒業後、環境科学科に進学することを前提に、また、高校での「環境科学」や「環境課題研究」といった専門的な学習をより充実させるため、総合的な学習の時間では、３年間を通してほぼすべての時間を「環境」に焦点をあてた授業を行ってきた。
「総合的な学習の時間」は、平成１０年に告示された学習指導要領に盛られ、平成１５年から実施されてきたもので、ⅰ 地域や学校、子どもたちの実態に応じ、学校が創意工夫を生かして特色ある教育活動が行える時間
ⅱ 国際理解、情報、環境、福祉・健康など従来の教科をまたがるような課題に関する学習を行える時間として設けられた。
そこでは、自ら学び、自ら考える力の育成や学び方や調べ方を身に付けることなどが謳われ、日進月歩の社会の進展とこれに対応する生涯学習社会を見据えた、今後の教育の在り方を巡る
ひとつの大きな変革の一歩に位置づくものである。
向陽中学校では、これらの趣旨を十分に踏まえながら、環境問題をこの枠組みで取り扱うにあたって、次のようなねらいを掲げてきた。
（１）「環境」で獲得するもの
環境問題は、極めて広範な内容をしかも複合的にもつことから、中学校の段階としては、「環境をテーマに調査、観察、実験、データ処理、協議、発表などの学習のしかたを学ぶ」ことをねらいとした。
具体的には、自然、水、ゴミ、エネルギーなど環境に関係することがらについて、観察、実験、
インターネット検索などにより情報収集を行い、これらを整理統合しながら、最終段階としての発表までをひとつの区切りとして授業を組み立てた。また、扱う内容を学年を追って身近なものから徐々に広範で大規模なものへ移行し、同時にまとめの形式としても、ディスプ−97−

レイからパネル、さらにはパソコン上のプレゼンテーションへと発展的に移行する設定のもと、３学年にわたってスパイラルに繰り返す形をとってきた。
これにより、自学自習の基本的な進め方やそのための技術、自分自身が明確に方向性を打ち出す意思と姿勢、さらには自分の思いを他者に伝えるコミュニケーション能力などを獲得する
ことをめざしてきた。その意味では、中学校段階では環境問題は追究すべきテーマではあるものの、むしろ上記を獲得するための素材としての位置づけにウェイトがあるとも言える。
今回向陽中・高校としてＳＳＨの指定を受けたことを踏まえるとき、総合的な学習の時間の設定にも謳われる、「自ら学び、自ら考える力の育成 … 」を単なる謳い文句でなく、実際の学習として根付かせ、培っていく重要性は論を待たない。
こうしたことから、中学校段階として、次のような構想を描きつつ、授業を進めるとともに研究を進めてきた。
（２）「環境」と「理数系教育」の関係性として… 仮説２

前項では、理数系教育の入り口として円滑に推進する役割を独自教科が担っていることに触れたが、「環境」はここでの学びを通して理数系教育を側面で支える役割に位置づけたい
と考える。
すなわち、
「環境」で獲得しようとするのは、「学びへの主体性や学び方そのもの」であり、一方「独自教科」で培うのは「科学への興味・関心や確かな動機」である。これらが互いに支え合い、また刺激しあう相乗効果のもとに理数系教育の充実・発展があるのではないか。
将来の理数学習や理数に関する研究を想定するとき、科学への興味・関心を抱くだけでは学びへの具体的な一歩を進めることはできない。また、学びへの主体性の涵養に終始するとき、その力の発揮されるべき方向が定まらない。この両者が相互に補完しあい、作用しあうとき、
科学に向かう意思や視座、さらには科学する姿勢や力が育まれ、学習者としてのあるべき像を形成するのではないか。こうして、ふたつめ仮説として、次のように考えた。

仮説２
理数系教科や自然科学の学びを確かなものとするためには、興味関心を高め、動機づけを明確にする働きかけ（仮説１）に加えて、学習者にとりくむ主体的な姿勢の育成や学習スキルの獲得が同時になされる必要があるのではないか。

（３）「環境」の実際① 計画を策定するにあたっての観点
総合的な学習の時間の中で、環境に関する学習を行うにあたって、中学校段階としての３年間の計画を次ページに示す。計画の道筋は、先ほどの記述とも若干重複するが、ⅰ

学習の題材を身近なものから地球的規模の大きなものまで、学年を追って広げていく

ⅱ

問題解決型学習の一般的なプロセスである「調べ → まとめ → 発表」に沿って、自らの問題意識に沿った学習を展開する

ⅲ

まとめの段階では、ディスプレイやパネル、プレゼンテーションソフトなど発達段−98−

階を踏まえたメディアを用いること
ⅳ

ⅰ～ⅲまでを繰り返すことで、学び方を身につけるとともに、学習への主体性を高めていくとの観点で計画を策定した。
② ３年間の計画
学校
豊かな人間性と高い知性を持つ、スケールの大きな地球市民の育成
目標

全体
目標

・総合的な学習の時間「環境学」では、｢環境」をテーマに幅広い学習を行い、このことをとおして、調査、観察、実験、データ処理、協議、発表などの基礎的なスキルを身につけるとともに、「学び」に対するモチベーショ
ンを高め、継続する。
・環境学習をとおして、自分の日々の生活が社会、我が国ひいては世界につながっていることを自覚し、地球規模の公民的資質の育成を図る。
１

年

２

年

３

年

身近な地域における自然やそこに棲む生物を調査、観察することをとおして、「環境」に関する学習の導入
学年 とする。また、「環境」がきわめて
目標 複合的な課題であることに鑑み、１
年生では主として、自然科学の立場
から環境問題をとらえることとする。

夏の合宿に向けた事前事後の学習をとおして、南紀の自然をとおして環境問題を考える。さらに、環境問題
を、文明、地域文化、エネルギーなどとの関わりからとらえ、より広域的な視点に立ったものの見方、考え
方を養う。

月

テーマ

学習内容

テーマ

学習内容

4月

環境とは

ガイダンス
・環境学習について
・学習の仕方

私の生活

5月

白崎海岸

春の合宿に向けた学習
・白崎海岸の地質や生物について

自分の生活と環境問題 地球規模の 地球規模の課題
環境問題
・ 森 林 破 壊、大 気 汚 染、・生活を振り返って
地球温暖化等につい・共通テーマの班によるての調べ学習協議

6月

水「水」に関する調べ学習 天神崎１
…紀ノ川 ・水質検査の方法
・紀ノ川大堰の見学
・大堰付近の水の採取と
検査

7月

9月
10 月

ゴミ

「ゴミ」に関する調べ学 天神崎２
習・調べとまとめ・ポートフォリオの制作
・ポートフォリオを使ったポスターセッション

11 月

2月

テーマ

ディベート 水やゴミなどを題材にへの準備 その是非に関する立論
の練習

学習内容

ディベート ディベートとその準備
・主題の設定・調査、取材夏の合宿にむけた学習・ 立 論・ 反 駁 の シ ミ ュ
・外部講師による天神崎
レーション
紹介・ディベート・自分が天神崎で調べた
いこと・ナショナルトラスト運動・天神崎の自然、生物・フィールドワーク
天神崎についての発表
卒業制作
・学習のまとめ・プレゼンテーションソ
フトを使った発表

エネルギー エネルギーと環境問題
・エネルギーの種類とそ
れぞれの生み出す方法
・エネルギーと環境・クリーンエネルギー

12 月

1月

これまでの学習を総合し、環境に関わる事象をテーマにディベートを行う。また、既習事項の中から興味関心のあったことがらを課題に設定
し、ひとつの研究成果として卒業制
作にとり組み、ディベートとあわせて、環境に関する知の統合化を図る。

ディベートに向けて
卒業制作
・高校生のディベートを 発表
参観

ディベート ディベートについて・ディベートとは・高校生のディベートを
参観

−99−

制作へ
・主題の設定・研究の視点・調査、取材、研究・まとめ④ 生徒の声…

検証２
環境に時間に対する生徒の評価は、左のとおりである。
様々な素材を様々に扱うことや、現代社会のありように迫ること、さらには必修教科ではなかなか触れることのできない幅広さが生徒には受け入れられているようである。
次は、３年間の「環境」の時間を振り返って寄せられた生徒の感想である。
・○○をしなさいと言われることが比較的少なく、自分で決め、調べ、発表することが多かった。３年間ですごくこの力がついたと自分でも感じます。
・５教科より大切なことや知識を学べたと思う。ニュースや新聞にある内容と授業内容がリンクしたときが一番楽しい。
・環境の時間は絶対に大切だと思う。ゴミのことや水のこと、そしてクジラのことなど、環境で取り組んだ内容はすごく印象的で、私の力になっている。
・１年の時からディベートを見て、２年でマイクロディベート的なものをやって、３年生でディベートが完結したことから、３年間でひとつのものが完成した感じでよかった。
・ディスプレイやパネル、パワーポイントなど、自分のまとめを自分なりに形として残せるというのは、やりがいがあってよかった。また、小グループでの調べ学習は真剣になれた。
環境を学習する場合、「環境に配慮しましょう」との単なるお題目に終わることなく、やはり日常のちょっとした心がけがなされたり、自分の生活スタイルを見なおすなど、生活に直結する改善が見られていくことが望ましい。その意味で、右のグラフにも現れているように、環境に関する授業は、生徒に対してかなりの高率で何らかの影響を与えており、ひとつの学習の成果として読み取ることができる。
⑤ 学習の成果…

評価２

この時間すなわち「環境」では、学びの最終段階としての発表について、非常に力を入れてきた。発表については必ずしも得意でない者も少なからずいる。しかし、そうした者も含めて、そこに意義を感じている者がたいへん多い。しかも、その理由に、ほぼ一様に「将来きっと役立つと思う」との思いが働いている。また、最終的に発表があるのだという自覚により、当然、発表の中身をよくしようとの前向きな姿勢が見られ、そのための−100−

努力を惜しまない。さらに、発表後寄せられる質問を想定するとき、「調べ」の段階においていいかげ
んなものではいけないとの思いが働き、一層の深ま
りや広がりをもって調べにあたっていた。それは、「まとめ」の中に表現されている質量を大きく上回っており、行間には大変な量の情報が込められ、見出しには熟慮の末そぎ落とされたエッセンスが詰まって、結果として学びのレベルを飛躍的に上げる効果があった。これに関して、生徒の声を挙げてみた。
・自分で調べてまとめる、どういうふうにまとめたら相手にわかってもらえるかなど、将来役に立ちそうな力を育てられる授業だと思う。また、ありふれたテーマ設定でなく、どんなテーマだと他の人の興味を引くかなども考えた。
・発表するのは大切だと思う。自分の意思を
はっきりきっちり言うのは、練習しないとできないと思うから。ディベートはかなり意味のあるものだった。かなり。
仮説２で挙げたように、理科・数学への興味関心を高めることと、「環境」の学習を通じて得られたこれらのこととが相まったとき、理数教科や自然科学への学びの質を向上させるのではないとの見方（仮説２）については、今の時点で評価するには無理がある。
というのも、仮説２が追求するところは、今後向き合うであろう理数の専門教科の学習の過程でどのように反映されていくかを想定したものであり、中学校段階として培ったこ
れらがその時点で学習の礎となって開花することを期しているからである。したがって、高校でのＳＳ探究科学やＳＳ環境科学といった専門教科の中で発揮され、評価されていくものと考える。

−101−

４章

実施の効果とその評価〔１〕事業アンケート
研究室訪問や先端科学講座を通じて、各事業ごとに環境科学科１年生（８０名）にアンケートを実施した結果を下に示す。なお、すべてのデータにおいて、希望者のみの受講には◎をつけ、８０名全員が受講したものと区別した。
まず、この１年間を通して行った研修内容を研修順に示す。
研修場所・関係機関

訪問・講座

研修内容

近畿大学（原子炉）

研究室訪問

原子炉運転等の実習

和歌山大学（教育・システム工学部）

研究室訪問

物理・化学・生物・地学分野の講義と実習

近畿大学（生物理工学部）

研究室訪問

遺伝子や生物工学の実習

本校（和歌山大学・教育学部）

実験講座

水質測定と調査

ラボツアー

研究室訪問

大阪大学・京都大学での講義と実習

本校（雑賀研究所）

先端科学講座 「残留農薬とクロマトグラフィー」の講義と実習

本校（マンチェスター大学）

先端科学講座 「ナノサイズ多孔体と形態」の講義と実習

関西光科学研究所

研究室訪問

施設の見学と実験◎和歌山大学システム工学部

研究室訪問

ロボットの作成

和歌山医科大学

先端科学講座 「バイオサイエンスと医学」の講義

以下の棒グラフに←度合いが大きいことを示す

関する度合いについては、右の指標に基づくものとする。
それぞれの研修における期待度は右のような結果となった（以下、グラフ内の関係機関名については略称とする）。校内での研修に比べ、研究室訪問では期待度が高いことがわかる。実験・実習をともなう研修については、比較的期待度が高い。講義形式の研修では、マンチェス
ター大の期待度が高くなっているが、海外研究者による英語での講義、ヘッド
フォンを用いての同時通訳など、初めての試みもあり期待度が増したものと思われる。また、内容だけではなく、研修時期の設定でも期待度は大きく変化すると
思われる。

−102−

度合いが小さいことを示す→

次に、それぞれの研修を物理・化学・生物・地学の分野別に「おもしろさ」「難しさ」「理解できたかどうか」について集計して、その違いについて比較を行った。結果は下の通りであり、円グラフに関する度合←度合いが大きいことを示す

度合いが小さいことを示す→

いは、右の指標にもとづくものとする。

研修については全科目においておおむね興味をもって受講できたという結果になった。内容的に難しいと感じた研修においてもおおむね理解できたという結果が出ており、全体としては研修−103−

がうまく設定できていたものと思われるが、詳細を検証する必要がある。
そこで前ページのデータをもとに、分野別に、それぞれの研修についての詳細を分析した。グラフは度合いが「５・４」の合計に注目し、各項目について（％）が高かったものから順に示した。

物理分野ではほとんどの研修について７割以上の生徒がおもしろさを感じることができている。これは、エネルギー関係などの環境問題について、講義、実験・実習などが多く取り入れられていた結果だと思われる。また、「よく理解できた」と感じることができた生徒が１割未満の研修の場合、ほぼ半数の生徒が「内容が難しかった」と感じている。事前学習の充実を図ること
により、理解度のレベルを上げていきたいと感じている。化学分野の研修については、生徒はほとんどの研修において「おもしろい」と感じることができている。今後の課題としては、物理と同じく理解度を上げていくことが必要である。

−104−

生物分野の研修では、実験・実習をともなった研修におもしろさを感じていた。和歌山県立医科大学の研修は講義形式であったが、比較的興味をもって受講できている。これは、「ＳＳ探究（生物分野）」の授業で遺伝子について学習している時期に研修を設定することができ、生徒の理解に役立ったからだと考えられる。地学分野については難易度が高いと感じていても、おおむね興味をもって受講できたようである。
全体を通して、生徒の知識が定着していない時期の研修は、生徒にとって難易度が高すぎる傾向があり、事前・事後学習の工夫がより重要であるという結果を示している。
最後に、それぞれの研修が生徒にどのように影響を与えたかという結果をまとめる。

−105−

①

和歌山大学システム工学部の「ロボット講座」が、さらに深く調べてみたい項目として高い数値をだしている。内容は容易ではなかったと思われるが、希望者が参加したということで、意欲をもって取り組むことができ、それにともない理解度もアップし、探究心も向上したと考えられる。それ以外の研修では、探究心を持続させた生徒は半数に達していない。生徒の興味・関心が多様化していることも一因であると考えられる
が、研修を受けたことで学習が完結したと感じているのかもしれな
い。今後、さらに興味・関心を継続させていく工夫が必要であると感じている。
②

研究室を訪問したことで、「大学や研究室で行われている研究生活についてイメージできたか」という問いについての結果を右に示す。特に、ラボツアーの研修によって、多くの生徒が「研究生活」をイメージできたと回答しており、当初の目的を達成できたと思われる。他の施設でも半数近くの生徒は「研究生活」をイメージできたという回答である。この経験が生徒の進路決定や将来の姿に反映されることを期待したい。

−106−

〔２〕ＳＳＨアンケート
Ⅰ．アンケートの実施
これまでのＳＳＨ事業を評価するため、平成１９年２月に環境科学科１年生８０名にアンケー
ト調査を実施した。４月のアンケートから抜粋した項目から再び回答を得ることで、現在の生徒の状況と比較してみることと、１年間ＳＳＨ活動を体験したことに関する項目でさらに考察を広げてみることにした。
Ⅱ．１年次ＳＳＨ活動（ＳＳ探究科学Ⅰ・ＳＳ環境科学・研究室訪問・先端科学講座・実験講座）を体験してのアンケート
１．対象

環境科学科第１学年

男４９名、女３１名 （計８０名）

２．アンケート結果より
ａ．４月に調査したアンケートとの比較
Ａのグラフについて、環境科学科を希望してきた生徒であるため、男子・女子とも理科の授業は『とても好き・好き』という回答の合計が９３％もあった。しかし、高等学校での理科の授業が、中学校の時よりはるかに高度な内容になっているということが原因なのか、『とても好き』の回答が、男子で２０．５ポイント（１０．０名）、女子で２２．３ポイント（８．７名）と、かなり減少していることが分かった。
Ｂのグラフで、理科を使う仕事に就きたいと思う女子が１３．３ポイント（４．１
名）減少しているのは、Ａのグラフで、『とても好き』と回答する女子が減少している
ことが関係したのではと考えられる。男子については特に変化は見られなかった。
Ｃ の グ ラ フ で、『 少 し は あ る 』 と 回
答 し た 生 徒 が、 男 子 で ４ ５．２ ポ イ ント（２２．１名）女子で２２．４ポイント（６．９名）増加していることが分かった。
また、『とても多い』という回答は、全体的にポイントが多少増加したが、特に女子において増加していることが分かった。Ｓ
ＳＨ活動が関係しているのかどうか、別の項目から検討したいと思う。

−107−

Ｄについて、『非常に興味がある』との回答は、男子では５．８ポイント（２．８名）
減少、女子では３．７ポイント上昇、『多少興味がある』との回答で、１５．９（７．８
名）ポイント上昇、女子では２５．４ポイント（７．８名）上昇した。また、『どちらともいえない』『あまり興味がない』という生徒が、大幅に減少しているので、科学や理科に関して、少しでも興味を持つようになってきていることが分かった。

数字；％

①水質汚染

②酸性雨

③砂漠化

④大気汚染

⑤オゾン層破壊⑥森林破壊⑦ エネルギー問題⑧絶滅動植物⑨地球温暖化⑩無記入

Ｅ． あなたが最も関心のある環境問題は何ですか。（最も当てはまるものを１つ選択）

全体（４月）
全体（現在）
男子（４月）
男子（現在）
女子（４月）
女子（現在）

0.0
5.0
0.0
8.2
0.0
0.0

1.0
0.0
0.0
0.0
3.0
0.0

3.0
1.3
2.0
2.0
3.0
0.0

3.0
2.5
2.0
0.0
3.0
6.5

11.0
10.0
10.0
12.2
13.0
6.5

11.0
5.0
16.0
6.1
3.0
3.2

13.0
13.8
16.0
22.4
6.0
0.0

23.0
18.8
18.0
12.2
29.0
29.0

34.0
43.8
33.0
36.7
35.0
54.8

1.0
0.0
2.0
0.0
0.0
0.0

Ｅ．について、全体で関心が高まった項目は、①．水質汚染⑨．地球温暖化

５．
０ポイント増（４．
０名）、

９．８ポイント増（７．８名）。関心が低くなった項目は、⑥．森林破壊６

ポイント減（４．８名）。
男子では、関心が高まった項目は、①．水質汚染低くなった項目は、⑥．森林破壊

８．２ポイント増（４．０名）、関心が９．９ポイント減（４．９名）、⑧．絶滅動植物

５．８ポイ

ント減（２．８名）。
女子では、関心が高まった項目は⑨．地球温暖化１９．８ポイント増（６．１名）、関心が低くなったのは⑤．オゾン層破壊

６．５ポイント減（２．０名）、⑦．エネルギー問題

６．０ポイン

ト減（１．９名）であった。関心が高まる項目があれば、低くなる項目が表れるデータの取り方
であるが、男子では、水質汚染について、和歌山市内河川のサンプル水の採取、及びＣＯＤ測定などの活動との関わりを調べてみる必要がある。
女子では、地球温暖化について、研究室訪問・実験講座との兼ね合いを調べてみる必要がある。
ｂ．初年度のＳＳＨ活動を通してＦのグラフは、入学当初に生徒たちがＳＳＨ活動にどの程度期待を持っていたかを聞いてみたものである。全体的に６３．８％（５１名）の生徒が期待していたことが分かる。

−108−

男子での期待度は６１．２％、女子での期待度は６７．７％と、女子のほうが期待度が大きかった
ことが分かった。
Ｇ～Ｉのグラフから、ＳＳＨ活動を体験して良かったと思う生徒が多数いること、当初の期待に答えられていること、特に科学に対する関心を生徒達に与えられる活動を行っていることが分かって非常に良かったと感じられる。
しかし、科学に対する関心が高くなったとしても、それが生徒たちの進路に反映されるかというと、『どちらでもない』が、全体の４１．３％であることが分かった。４月と現在の進路状況を
文系・理系４６項目分けて希望学科を質問したところ、進路の変更があるが、それがＳＳＨ活動によるものであると考えられる要因は得られなかった。その反面、Ｋ・Ｌのグラフから、ＳＳＨ活動〔理科・ 数 学 〕 を 通 じ て、 何かしら進路目標の機会になればと考えている生徒が多く存在していることが分かる。これらのことから、来年度のＳＳＨ活動内容は進路決定に反映させていくことにも重点をおいていきた
い。
教科に関して、生徒達が期待するものが違うことも分かる。グラフＫの理科に関しては、『③．
いろいろな実験・実習を経験すること』、グラフＬの数学に関しては、『①．受験に役立つ学力を身につけること』が１番になっていることが分かる。

−109−

Ｍ．ＳＳ探究科学Ⅰの中で印象に残っているものは何ですか。（３つまで選択可）
Ｍ．の質問での上位５つは右表のようになった。

Ｎ．ＳＳ環境科学の中で印象に残っているものは何ですか。（３つまで選択可）
Ｎ．の質問での上位５つは右表のようになった。

−110−Ｏ．１年間のＳＳＨ活動を通して、成長したと思われるものは何ですか。（３つまで選択可）
Ｏ．の質問での上位５つは右表のようになった。

『１２．実験方法・実験技術・観察力』『１５．独創性

探究心・好奇心』を回答した生徒が多いことについては、グラフＣ・Ｄ・Ｉの結果に反映されていると考えられる。特に女子では、『１９．進路に対する意識』の項
目が上位にあがってきている。グラフＪの女子を見てみると、『多少関係した』３２．３％（１０．０人）、『どちらでもない』４５．２％（１４．０
人）であり、グラフＢでは、理科を使う仕事に就きたいと思う女子の人数が４．１人減少し、２０．９人が理科を使う仕事に就きたいと考えている。これらのことから、Ｓ
ＳＨ活動の影響は、理科を使う仕事に就きたいと希望していた女子生徒には意思確定に、理科を使わないと考えた女子生徒には進路変更に働いたのではないかと思われる。
また、逆に下位の５つにあげられたのは、下から『１３．英語力』、『１８．リーダーシップ』、『１７．
国際感覚』、『５．数学的思考力・計算力』、『２０．その他』であった。生徒達が教科の中で、役に立つものと考えていて、予習・復習に一番時間を費やしている英語に関して、ＳＳＨ活動から成長が得られなかった点については、来年度の課題研究の中で力を入れて行きたい項目の一つとして考えている。同様にリーダーシップの成長に関しても、課題研究でのグループ活動の中で成長させていきたいと考えている。
Ｐ．大学・研究機関連携において印象に残っているものは何ですか。（３つまで選択可）
上位３つをあげてみた。（人数はのべ人数）①

ラボツアー（研修１）研究室研究見学・・・（２５人）（「肌測定」水分量を利用した弾力性・潤いの測定→繊維・スキンケア製品の開発）（「空間での動作解析」赤外線マーカー利用による解析→バリアフリーの研究）（「量子ビーム・量子放射光〔レーザー〕」レーザーメス研究等→医工連携）（「エネルギーシステム」液体リチウム電熱利用→核融合エネルギー研究）②

関西光科学研究所訪問・・・（２３人）（実験工作教室

新エネルギーへの理解を深めるため、燃料電池を題材とした実験

利用研究ユニット実験棟見学③

光量子ビームの原理について講義

光量子ビーム

光科学館フォトン見学）

近畿大学生物理工学部訪問・・・（２１人）
生物工学科、遺伝子工学科、電子システム情報工学科、知能システム工学科、生体機械工学科

−111−

５章

研究開発実施上の課題および今後の研究開発の方向①「学習」から「研究活動」に発展させる理数教育の開発
自然科学に対する造詣を深め、主体的に科学や数学に取り組む姿勢を涵養するための教育課程について研究開発を行った。
○アンケートの結果から、「ＳＳＨ活動を通して科学に対する興味・関心が向上した」と答えた生徒が多数を占めた。このことから、当初の目的はある程度達成できたと考えられる。ただし、研究機関との連携による研修では、内容の理解度や興味・関心の向上に少し難点がみられる場合もあった。研修内容と授業内容の有機的な関連や未習内容に対する事前学習が不十分な場合、その傾向が顕著であった。研修内容や実施時期の検討、また、未習部分に対す
る事前学習を綿密に計画するなど、生徒の理解度を向上させる取組を進める必要がある。
○校外研修を行う場合、対象人数が多いため研修先が限定されるという課題が生じた。今後、２年生ではゼミ単位での活動を中心とし、多方面における研究機関との連携方法を研究していきたい。
○「ＳＳＨ活動によって学習活動に影響を受けた」と感じている生徒が多く、主体的に学習に取り組む姿勢の育成につながったと思われる。一方、運営指導委員会などで、「前向きな態
度で実験に取り組んでいるが、少し集中力が欠けている場面があった」との指摘もある。実験に対する姿勢を向上させることが、今後の課題である。２年生対象の「ＳＳ探究科学Ⅱ」の課題研究のなかで、生徒が主体的に研究を進める教育方法を研究し、実験に対する姿勢の向上を図りたい。また、１年生では研究範囲を限定した課題研究的な要素を取り入れた実験を行い、自主的な学習や研究活動に向けた態度を育成したい。
○一部の実験室において、設備面で不十分な点があった。来年度は、実験室の改修も行われ、ＳＳＨ事業で配備された備品等も有効に活用でき、発展的な実験が行えるものと考える。
○今年度は「おもしろ科学まつり」に初めて参加した。地域の子供たちに科学知識や楽しさを伝えることで、コミュニケーション力を向上させ、自己の持つ知識を再統合させることができた。また、本校のＳＳＨ活動を校内だけでなく、地域社会に発信する良い機会となった。
来年度は、「おもしろ科学まつり」への参加に加えて地域の小学生を対象とした「科学教室」も開催し、その活動を通して、総合的な力の育成と本校ＳＳＨ活動を地域へ発信する取組としたい。
②スキルの向上を目標とした環境問題学習の開発
身近な環境問題から同心円的に広がり、世界的な視点で環境問題を捉えていく学習システムの構築に向けた研究開発を行った。
○科学史をテーマにした「プレゼン講座」を設定し、調べ学習と発表を行った。この取組によって、情報スキルの獲得とプレゼンテーション能力が高められ、意欲や積極性の向上にもつながった。来年度も、さらに発展的な取組となるように研究を進めていく。
○社会科学分野と自然科学分野の「環境フレームワーク」においては、両分野の成果と理論を体系的に学習することができた。代表的な環境問題（地球温暖化、生態系破壊等）を中心と−112−

した学習を行った。しかし、自己の生活に密着した問題として考えるという視点を持った教材や教育方法が不十分であったと考える。来年度は、家庭科の協力を得て、身近な生活に関連した環境学習を充実させ、個々の生活における実践につながる取組を深め、「環境フレー
ムワーク」の確立に向けての研究を進めていく。
○和歌山河川の水質調査では、環境問題に対する意識の向上につながる取組であった。ＣＯＤ、ＤＯの滴定分析や分光光度計等の機器を有効活用することにより、高度な分析へと発展させ、スキル向上の取組として研究を進めていく。
③中高一貫教育における理数教育の構築
併設中学校からの６年間一貫の理数科目、環境科目の効果的な接続についての研究を行った。
○併設中学校では理科・数学・英語を標準の１. ５倍の時間数を確保することにより、実験、実習など体験的な学習を重視している。さらに中学３年夏以降より高校の教育課程の内容を学習している。これらの生徒に対しては、新しい教育内容を組み立てる必要がある。来年度
は、「探究科学Ⅰ」の発展的な実験実習を早い段階から取り入れ、２年生で行う課題研究に向けての事前学習となる教育活動を行う。また、中学校段階での体験的な理数教育のあり方と高校へのスムースな接続方法について研究を進める。
○今年度は高校生と中学生と共同で学習・研究する活動が少なかった。来年度は、高校生が中学生を指導するような機会や中高共同での発表会、ディベートなどの取組を進め、中高の連携を深めていきたい。
④その他○環境科学科以外の生徒に対しては、希望者を対象とする「ロボット講座」を開講した。しかし、ＳＳＨ活動の学校全体への広がりという点では、まだまだ課題がある。来年度は、全体講演としてＳＳＨ特別講演を実施するなど、環境科学科だけでなく、普通科も含めた学校全体への広がりを持った取組を進めていく。
○各事業を実施するたびに、生徒アンケート・レポート提出により評価を行ってきた。しかし、評価方法としてはまだまだ不十分な点がある。質問項目等の改善を進め、さらに有効な評価方法の研究を進める。
○今年度、ＳＳＨ事業は理科・数学を中心に企画及び運営を行ってきた。そのため、学校教職員全体での取組という意味では不十分な面があった。来年度は、他教科にも活動を広げ、学校全体の活性化につながる運営方法を研究していきたい。

−113−

資

料

第１回

向陽高校ＳＳＨ運営指導委員会【日時】 ７月１０日（月） １５：００～１７：００【場所】 向陽高校記念館【参加者】
運営指導委員（９名）
石塚

亙

坂口

和成

細井

美彦

矢萩

喜孝

岩井

一能

岸田

正幸

西岡

大修

茂田

嘉朗

正岡

伊久夫

県教育委員会、本校職員（校長、教頭、ＳＳＨ研究員）【次

第】『座長：岸田１．開会挨拶（座長）正幸

４．委員長選出
５．向陽高校

司会：大浦

２．学校長挨拶（石塚氏を推薦
事業全体の概要俊一（和歌山県教育委員会）』
３．各運営指導委員自己紹介

満場一致で決定）説明Ⅰ

環境科学科の現状

Ⅱ

向陽高校

Ⅲ

４月から６月までの経過報告

Ⅳ

アンケート

ＳＳＨ全体の計画について
解析

・理科数学アンケート（環境科学科と普通科の生徒の興味関心の比較）
・理科実験アンケート（環境科学科生徒中学時の理科実験の経験）
６．質疑応答、討議（質問、意見：運営指導委員

回答：事務局）

質問：５年間の計画の中で、来年からは併設の向陽中から入学してくる生徒が対象になる件に関して、目標が変わったりプログラムの変更はあるのか。
回答：基本的に目標は同じなので大きくは変わらない。ただし、併設中学校では理数教育が先行して学習している部分があるので、ＳＳＨプログラムは再構築する中で良い形ができてくると考えている。
質問：アンケートでは普通科に比べ環境科学科に理科や数学が好きな生徒が多いが。
回答：理系の特設学科なので、中学時に理数を好きな生徒が入学希望してきている。
質問：科学的な興味、疑問はあるが、それを調べていかないのはなぜか。
回答：現代生徒の特徴ではないか。面白い楽しいだけで終わっているようである。
ＳＳＨを通じて、もう少し探究する気持ちを高められるようにしたい。
意見：体験については、自然に童心に帰ってというレベルではなく、先端の科学の現場に触れることで研究する意欲が大きく育つのではないかと思う。
向陽中・高等学校としては受験を意識せざるを得ない所があると思う。向陽高校は、受験にも効果的なＳＳＨの取組を進める知恵のだしどころではないか。
意見：ある高校では、ＳＳＨが理数科指定であるなかで理数科以外にも大学教授との接点などを持ち、普通科も含めて進学実績を上げていたようである。このように学校をあげての取組が必要だろう。

−114−

意見：数学が好きで得意でも、どのように社会で役立つのか実感できないことが多い。
そこに対して興味を持たせることが大切であると感じる。このＳＳＨの活動のなかで、そのような取組が出来ると良い。
質問：研修、実習のテーマの系統性をどのようなところにおいているか。
回答：１年生では学習している内容も少なく設定するテーマも難しいが、テーマは現代社
会のキーワードに当たるところを取り上げていきたい。例えば、遺伝子に関する内
容は、生物Ⅱの範囲で２年から物理選択をすると学習しない生徒もいるが、世の中ではどんどん使用されている言葉である。このような事柄を取り上げていきたい。
既習範囲外でも事前学習等を行って、見学や講義を効果的に行えればと思う。
１年生で基本的なところを取り組んで、２年ではさらに探究学習で深めていって欲しい。
意見：生徒の発達段階として、「最初にとにかく見るという時代」次に「これは見たくな
いという時代」そして「これについては、特に深く学習していきたいという時代」になるのではないか。そのようなシステムは中高の６年間でどう考えているか。
回答：現在は対象が高校１年生なので、高校の段階だけで考えている。１年生は間口を広げて、物理、化学、生物などいろいろと取り組んでいく。２年生では、それらの選択で分かれて研究を深めていければと考えている。
意見：ＳＳＨ事業については評価という点も一部大きな点ではあると思うが、このようなおおきな行事であれば、 評価をとらえどころの一つとして突き詰めすぎるとあま
り良くないと感じる。評価にあまり縛られずに研究を進める方がよいのではないか。
意見：国の事業であるので、ある意味評価を必要とされている部分があるのは仕方がない（校長）
部分かと思っている。ただ、このＳＳＨ事業を通して、生徒には大学へ行くのが目的でなく、大学進学後に何ができるかという思いをもって進学できるような生徒になってほしい。そうなって成果ではないかと考えている。
意見：大学生の教育をしていて感じているのが、「問題点を自分で探し出すという力」「習ったことを鵜呑みにせず、疑問を持つ力」「発表する力」が学生間に非常に差があるということである。その力を養うという意味で、ＳＳＨが非常によい取組であると思う。先ほどの校長の考えに共感します。
９．まとめ

石塚委員長

ＳＳＨの目的は何なのか、細かいところまで色々なことがあると思います。
野生的には弱い人間が太古から生き残ってきたのは、科学の力です。人間が生き残るために学ぶもの、それが科学であり、科学は論理でありイマジネーションです。今はイマジネー
ション、科学の力が弱くなっているのではないかと思います。だから、科学が大事であり、その拠点校としてＳＳＨ指定校は頑張って欲しい。大きな予算をもらうので、備品等に於いても今後１０年間の研究をするチャンスだと感じます。大学とのネットワークも構築して財産にし、今後５年、１０年先の土台を整備して、研究を進めていっていただきたいで
すね。
協議終了

−115−

第２回

向陽高校ＳＳＨ運営指導委員会【日時】１２月１５日（金） １４：００～１６：００【場所】向陽高校記念館【参加者】
運営指導委員（８名）
石塚

亙

岸田

正幸（代理

西岡

大修

坂口
西

和成

瀧

寛和

正岡

伊久夫

岩井

一能

茂田

克子（和歌山県教育委員会県立学校課副課長）
嘉朗

県教育委員会、本校職員（校長、教頭、ＳＳＨ研究員）【次

第】『座長：西克子

司会：大浦俊一（和歌山県教育委員会）』

１．開会挨拶（西）２．学校長挨拶
３．今年度事業報告（事務局報告）①

平成１８年度の様々な行事と授業との関連づけた理科学習プランの開発について
モデル（水質分析学習・エネルギー関連ディベート学習）②

平成１８年度ＳＳＨ活動研究機関連携活動報告

４．研究授業見学「ＳＳ探究科学Ⅰ」《化学分野》１年Ｆ組

分析実験基礎講座 「酸化還元滴定」 角谷晴生教諭《生物分野》１年Ｇ組

遺伝講座Ⅲ 「ＤＮＡ抽出実験」

北村絵美教諭５．質疑、討議①

研究授業を見学しての意見
・生徒の実験に主体的に取り組む姿勢は大学生とも大差はないと感じた。ただし、実験を行う際は、もう少し真剣味、緊張感があれば良かったと思う。
・少人数グループで競わせることで真剣味が出てくるのではないか。
・大学と比べると、実験教室での指導者の数が少ないと感じた。各テーブルに教員あ
るいはＴＡが指導にあたるのが理想である。ＴＡを大学院生が努めるように、上級生が下級生の実験でのＴＡを努めることを考えても良いのではないか。
・上級生が真剣な指導をすることで、緊張感が出てくる効果があるだろうし、安全面でも信頼できるのではないか。
・ＤＮＡ抽出実験などでは、自分の抽出したものを電子顕微鏡で実際に観察するなどするとおもしろいのではないか。他の研究機関で電子顕微鏡を利用できればよいと思う。

②今年度の取り組みについて（質問、意見：運営指導委員

回答：事務局）

質問：大学の授業で理解度はアンケートでどの程度であったか。
回答：講演の中で、理解度が良かったのはラボツアーでの「やさしいエネルギー」の講義です。クイズ形式のためか８割程度の高い数値になっている。

−116−

逆に、夏休みのセンサーに関する講義が理解できた割合が低く出ている。夏休みの時期で基礎の知識が定着していない時期であったことからか、理解できたとする生徒は３割以下であった。今までの外部での講義ではほとんどの講義が、６割から７割の生徒が理解できたと回答している。
意見：自分が学生時代に受けたかった。ＳＳＨ対象の学生たちはうらやましいなと思います。あと、現代の風潮として難しい場合にすぐ投げ出してしまうと感じます。基礎から段階的に積み上げるプログラムが今後必要だと思います。
意見：実験は準備も含めて大変時間がかかりますし、限られた時間の中でいろいろ研究を進めていくのは大変なことだと思います。研究を１年、２年のスパンでは無しに、５年の長い目で見ながら作り上げていくような研究もあればいいのではないでしょうか。
質問：来年度の課題研究についてのイメージを教えてください。
回答：８０人と人数が多いことが研究室との連携でもネックになってくるので、ゼミ形
式、少人数でいろいろな訪問をする形態をとりたいと考えています
課題研究はゼミの中でさらに３，４名で１グループとして研究していき、発表していくように考えてます。
質問：担当される先生方の教科についてはどのように考えていますか
回答：担当教科についても現在研究中です。理科だけでなく数学はもちろんのこと、環境という分野で考えると地歴公民、家庭科の先生にも関わっていただくことも考えています。
意見：研究を進めていく中でいろんな内容に広がっていくと思います。その点からも学校全体で取り組むことがこれから大切になってくるでしょう。
意見：今回の説明の中であった理科学習モデルをみて、特に向陽高校のＳＳＨの研究の取組についてわかりやすかったと思います。環境から技術・科学それをあわせてディベートまで持って行く珍しい組み立てでおもしろいと思います。ディベートを一つの方法として用いて、それを利用して発表力等を育て、探究活動の力の一つにしていくという形になっていくのかと思います。
意見：今年の活動で水質調査をされていますが、この点を中心に継続的に進んでいくと思います。向陽高校では、環境を中心に水質調査を調べていき、科学論文の書き方を
しっかり指導して、専門誌に発表することができればおもしろいですね。
意見：３年間を見据えて、研究活動を進めていかれると思います。ゼミ方式についても、小回りがきくメリットがあると思います。
１０人ずつぐらいのグループでどのように研究室での活動ができるのかを考えて、協力させていただきたいと思います。どのような研究でどのような機関にお世話になればよいかというあたりも相談をいただければ力になれる場合もあるかと思います。今後さらに連携を深め、検討しながら進めていきましょう。
協議終了

−117−

第３回

向陽高校ＳＳＨ運営指導委員会【日時】２月２８日（水） １３：３０～１５：００【場所】向陽高校記念館【参加者】運営指導委員（７名）
石塚

亙

坂口

和成

中西

豊

岩井

一能

岸田

正幸

茂田

嘉朗

正岡

伊久夫

県教育委員会、本校職員（校長、教頭、ＳＳＨ研究員）【次

第】『座長：岸田正幸

司会：西克子（和歌山県教育委員会）』

１．開会挨拶（座長）
２．学校長挨拶
ＳＳＨ事業を行って約一年になりますが、少し上滑りであったかもしれません。目の前の事業、事務処理をこなすのに精一杯でじっくりと構えてできていなかったところがあるかと思います。生徒は興味・関心は高まっておりますが、それぞれが単発で終わっているのではないかと考えています。
来年度は、ＳＳＨ事業全体がまとまってできるように改善を考えております。
２年目、３年目でどのように発展させていけばよいか、ご指導お願いいたします。
３．向陽高校ＳＳＨ事業全体の概要

Ⅰ

１２月～２月経過報告Ⅱ

学校設定科目説明

説明

ＳＳ探究科学Ⅰ（物理・化学・生物）
ＳＳ環境科学（ディベート等説明）

Ⅲ

アンケート

解析

・連携事業アンケート

・まとめアンケート考察

６．質疑応答、討議（質問、意見：運営指導委員

回答：事務局）

質問：アンケートの中でコメントではどのようなものがありましたか。
回答：訪問先に医学・薬学関係の設定の要望があり、今後の参考にしたいと思います。
質問：ＳＳＨ事業の中での英語力の強化については、科学者の講演だけでは足らないと思います。英語でプレゼンテーションを行えるところまで力をつけるのはなかなか困難です。大学生でも難しいと思います。英語の授業の中でそれらについて対策をとられていますか。
回答：英語の授業の中で特別な対策は現在していません。進路保障を考えた場合、どうしても時間がとれていないのが現状です。
意見：１年間いろいろな盛りだくさんな取り組みをされていますね。その取り組みを３年間を閉じた形で完成するようにし、その資するものを持って、大学等の研究機関に進んでほしいと考えるのか、３年間はステップであり興味を持つことに重点を置き、そのあと研究者として研究をするように発展していってほしいのか、どちらに大きく観点を持つのかで、その評価の仕方も変わってきます。
アンケートで「理科が特に好き」が１０％落ち込んでいるのは、高校になって理科の内容が困難になったことの影響があるようですが、内容が難しくて面白くなくて−118−

も研究をがんばっていくように育ってほしいですね。
意見：アンケートで、「理科が特に好き」が減っていますが、「好き」とあわせた場合にそれほどまでの落ち込みはないようです。これはＳＳＨでいろいろな取り組みをされているからだと思います。
意見：来年は、併設中学校から向陽高校へ進級してきた生徒が対象になります。この生徒たちのアンケート結果がどのようになるのか興味深く感じます。
意見：理科は小学校・中学校では「好き」な生徒は多いが、高校になると大幅に減少しています。ＳＳＨを受けた結果、生徒がどのようなものを得て、どうであったか。対象となっていない生徒との比較も大切になってきますね。
質問：ＳＳＨ事業、行事をどのように有機的につなげているのか。
回答：行事と事業の取組と関連性は、テーマを設定してＳＳＨ行事を組み立てていますが８０名を受け入れていただく施設の関係などの問題もあり、完全にはリンクがうま
くあわなかったところもあります。有機的なつながりでは若干崩れている部分もあります。
意見：それぞれの事業のねらいの達成度、生徒の成長した点が何であるかをアンケートで確認しているが、その結果だけでＳＳＨ事業を評価するのではなく、やはりその目
的・目標をしっかりと定めてをＳＳＨ事業を進めていくことが大事なのではないか。
回答：今までのアンケートでは細かいところでまだまだ足りない部分もあります。
いただいたご意見を今後参考にさせていただきたいと思います。
意見：今後の系統性、中学生からの系統性についてはどのように考えていますか。
回答：併設中学校は理系科目を重視しており、理数については先行して高校での内容を学習しているので、その部分をつなげていければと考えています。また、環境科学科
は現在でも理系の学科ですが、併設中学校も理科・数学を重視しているので、学校全体として理系へのシフトが大きくなったと感じています。
意見：来年度のゼミ形式についてですが、ゼミで興味のある生徒に絞って行うのが良いと思うのですが、ゼミ単位でどこかに出かけて行って学習した内容を生徒にプレゼンで発表させることも必要でしょう。来年度は、そのような取り組みを期待したいと思います。
意見：最先端の科学を生徒に見せるのも良いのですが、「学問を大切にする」という視点
から科学史的な講座があれば良いですね。ニュートンまで行かなくても物理の量子力学など近代科学という意味でのヒストリーがある講座は興味深いと思います
意見：ＳＳＨ校は約１００校ありますが、そのなかで向陽高校のＳＳＨの特徴を１０秒ぐ
らいで言えるようなものがあればよいと思います。これからそのようなものを考えてください。
意見：ＳＳＨ１００校の中でも向陽高校が活躍することを目指してがんばってください。
担当の先生方も大変だと思いますがよろしくお願いいたします。
協議終了

−119−

ニュース和歌山 2006年（平成18年）
9月16日
掲載記事より抜粋

わかやま新報 2006年（平成18年）
10月19日
掲載記事より抜粋

−120−

木曜日

土曜日

読売新聞 2006年（平成18年）
10月26日
掲載記事より抜粋

木曜日

ニュース和歌山 2006年（平成18年）
10月25日
掲載記事より抜粋

−121−

水曜日

平成１８年度指定スーパーサイエンスハイスクール
研究開発実施報告書・第１年次
平成１９年３月発行
発行者

和歌山県立向陽高等学校・中学校〒 640-8323
Tel

和歌山県和歌山市太田１２７073-471-0621

FAX

−134−

073-471-6163