広島工業大学紀要教育編
第 22 巻（2023）27-30

翻訳

フランスの高等学校１年物理・化学の学習指導要領（2019）角島誠＊（令和 4 年 9 月 1 日受付）
（Received Sep. 1, 2022）

ションを使用してモデルを実験する；法則をテストするた

翻訳文献

めの実験装置を選択、設計、および実装する。
推論が中心的な位置を占めるこのようなアプローチにBulletin officiel spécial n°
1 du 22 janvier 2019
Programme de l’enseignement de physique-chimie de la

よって、最終サイクル（注 1 ）以降、ないしはバカロレア

classe de seconde générale et technologique

後の教育 formation において提供される物理・化学教育の忠実なイメージを構築することができる。

NOR : MENE1901634A

このように、高校 1 年の学習指導要領ですべての生徒がArrêté du 17-1-2019 - J.O. du 20-1-2019

十分な情報を得て、高校 2 年の普通コースまたは技術コー

MENJ - DGESCO MAF 1スの選択をし、普通コースの最終サイクルの教育の共通教

pp.1-13の全文

翻育 tronc commun で 行 わ れ る「 科 学 の 教 育 ES」

訳

l’enseignement scientifique を有益に学ぶことができる。
（注 2 ）---------------------------------------------------------------------------------------------------前文

学習指導要領の構成

教育の目標 Objectifs de formation
中学校から続けて、高校 1 年の物理・化学の学習指導要

中学校の 4 つのテーマの教育との継続性に特に注意が払領 programme は、特に実験 la pratique expérimentale とわれている。したがって、高校 1 年の学習指導要領は、次モデリングの活動 l'activité de modélisation に重点を置いの 3 つのテーマを中心に構成されている。
「物質の構成と変化」、「運動と相互作用」および「波動て、 こ の 2 つ の 科 学 の 方 法 méthodes と ア プ ロ ー チ
démarches を実践することを目指している。目標は、生と信号」。
4 番目の「エネルギー：変換と移動」は、物質の変化の徒に物理学と化学の面白くて本物の見方を与えることであ学習の一部として扱われる。

る。
この学習指導要領は、概念を重視し、具体的で文脈化さこれらのテーマは、日常生活の多くの状況に対処し、他れた contextualisée アプローチを提供する。そして、生徒の科学分野との実りある対話に貢献することを可能にすが学習した現象をよく理解し、物理と化学の法則と概念のる。それらは、いくつかのレベルで学習指導要領の全体的統一された普遍的な範囲を認識できるようにしたい。

な一貫性を引き出す機会を提供する。

モデリングのプロセス la démarche de modélisation は、・横断的な概念 notions transversales（モデル、変化と収支、行動への対応など）；物理学者と化学者の活動の中心的な位置を占め、事物、実験、事実の「世界」とモデルと理論の「世界」の間のつな・数量の概念（大きさの次数、測定値と不確かさ、単位など）；がりを確立する。
また、以下に示すようなこのアプローチの主要な構成要・実験用およびデジタルデバイス（センサー、測定機器、
マイクロコンピュータなど）；素を紹介するようにしている：初期状況を単純化する；数量間の関係を確立する；事実を説明するために適切なモデ・数学的概念（比例状況、比の大きさ、10の累乗、関数、ルを選択する；予測を行い、事実に直面する；シミュレー

ベクトルなど）；＊

初等中等教育研究センター，ICT センター，広島工業大生徒命学部食品生命科学科― 27 ―

角島・デジタルサイエンス（プログラミング、シミュレーショ

誠育について、生徒と議論する機会を提供しなければならない。

ンなど）に関連する概念。
学習指導要領の記載にあたって、各トピックには、教育
formation の目的、適用分野、および中学校で学んだ概念

教育 enseignement のための手がかりの再確認を示す固有のイントロダクションがある。それ教師は以下の事項に配慮する：

は、 2 段組の表になっており、一方では知っておくべき内・独断を避けながら、生徒を活性化することを優先する。

容や概念が示され、他方では求められる能力 capacités

・初期のコンセプトの表現を認め、指導する encadrer。

exigibles や教育 formation を支える実験活動が示されて・実験的アプローチを促進する。

いる。さらに、数学的および数値的能力が言及されてい・学習を文脈化して意味を与える。

る。推奨されるプログラミング言語は Python。

・定 期的に統合して、知識とスキルを明確にし、構造化
し、さまざまな文脈に適用する。

学習指導要領のレイアウトは、その実施の順序を強制す

・学習指導要領の概念と他の教科、特に「数学」、「SVT」

るものではなく、教師の教育的自由の範囲内にある。

（生命と地球の科学）、および「デジタル科学と技術」
科学的アプローチ la démarche scientifique において発揮されるコンピテンス compétencesとのつながりを構築する。
・教室の内外で個人またはグループの作業時間を提供する
ことにより、自動性 automatismes の習得を促進し、生科学的アプローチを特徴づけるために選択されたコンピテンスは、生徒の育成 former と評価を構成することを目

徒の自律性を高める。

的としている。提示された順番は、活動の中で生徒が用い可能な限り、科学史や科学ニュースの観点から知識を取るコンピテンスの順番を示すものではない。関連する能力

り入れることを強く勧める。

capacités の例をいくつか挙げて、各能力の概要を説明したが、全体が厳密な枠組みを構成することを意図している

測定と不確かさ高校 1 年では、ある物理量の独立した一連の測定で得ら

わけではない。
コ ン ピ テン ス

れる値のばらつきについて、簡単で実証的な例を用いて生関 連 する 能 力 の 例

適切に整え る・問題点を述べる

S’approprier・調査した問題に関連する情報の検索と整理徒に認識させることが主な目的である。そして、標準不確
かさは、その物理量に合理的に帰属させることができる値

・状況を図で表す
分 析 する / 推 論 する・仮説を立てる

Analyser/ Raisonner

・解決策を提案するの範囲の推定値を提供する。
また、提案されている実験活動は、測定器と選択したプ・タスクを計画する

ロトコルが標準不確かさの値に与える影響を生徒に認識さ・大きさのオーダーを評価する

せることを目的としている。必要に応じて、測定値を基準・モデルや関連する法則を選択する
・プロトコルを選択し、開発し、正当化する値と比較し、 2 つの値が適合しているかどうかを定性的に・モデルを使って予測する

結論づける。

・アナロジーを行う
実 行 する・プロセスの段階を実行する

Réaliser・モデルを使う

概念と内容

・一般的な手順（計算、表現、データ収集など）を行う
・安全規則を守って実験プロトコルを実行する
検 証 する・批判的思考力を発揮し、妥当性のチェックを行う

Valider

・誤差の原因を特定し、不確かさを推定し、基準値と比較する測定器やプロトコルの影響について議論する。
一連の独立した測定値のばらつきを定性的に評価することができる。

・モデルを実験結果とつき合わせる

数値計算能力：一連の測定に関連するヒストグラムを表計算
ソフトで表現することができる。

・アプローチやモデルの改善点を提案する
コ ミュニ ケ ーシ ョ ン する

記述ならびに口頭でも:Communiquer

・合理的で総合的かつ首尾一貫した方法でアプローチを提示する

求められる能力

物理量の測定におけるばらつ 物理量の独立した一連の測定値を利用する：ヒストグラム、平き
均、標準偏差。

標準不確かさ

標準不確かさの意味を定性的に説明し、統計的手法で評価することができる。

・適切な語彙を使用し、適切な表現モードを選択する

結果の記述

測定結果を適切な有効数字で書く。

・級友間の交流

基準値

結果を基準値と定性的に比較する。



これらのコンピテンスの習得度は、学習指導要領で求められる概念や能力に関して生徒たちに提案された活動において求められる自律性や自発性にかかっている。学習指導
要領の実施にあたっては、物理・化学の目的 finalité と機能 fonctionnement、個人と集団の責任を伴う公民的な問
題、自己と他者の安全、環境と持続可能な発展のための教― 28 ―

原 子 の 電 子 パ ター ン が 、 そ の 化 学
的 性 質 を決 定 する原子の基底状態における電子配置（1s, 2s, 2p, 3s, 3p）と周期表における位置（sとpのブロック）価電子
化学族

基底状態での原子の電子配置から周期表での元素の位置を決定する。
原子（Z ＜ 18）の価電子を、基底状態の電子配置
または周期表での位置から決定する。
化学族の概念と共通の性質の存在を関連づけ、希ガス族を特定する。

化学的安定性と希ガスの価電子配置を関連づける。周期表から一般的な単原子イオンの電荷を決定する。イオンの名称：
H+, Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, F- ：名前から化学式を書く。
フランスの高等学校１年物理・化学の学習指導要領（2019）
分子のルイス構造式を記述し、それを使って、単一分子
価電子結合のルイスモデル、ルイス構 原子（Z ＜18）に対する分子の安定化を、希ガスに関連して正当化することができる。
造式
2つの原子間の結合のエネルギーと、その結合を切共有、非共有電子対
教科の内容断するのに必要なエネルギーを定性的に関連づけ
結合エネルギーへのアプローチ
ることができる。
物質の構成と変化
分子式とそれを構成する原子の質量から要素粒子
試 料 に 含 まれ る 要 素 粒 子 を数 え るの質量を決定する。
試料に含まれる要素粒子数
1 . 巨 視 的 ス ケ ール と 微 視 的 ス ケ ール で の 物 質 の 構 成
試料の質量に含まれる種の要素粒子の数およびモルの定義
この章の目的は、物質の物理的・化学的特性を説明する2つのスケールの記述にアプローチする
物質量（モル数）を測定する。
試料に含まれる物質量ことである。中学校で導入された化学種や要素粒子entitéの概念は、より充実したものとなっていよ り化 学 的 に安 定 な 要 素 粒 子 へ
希ガスの化学的安定性とそれに伴う電子配置
単原子イオンる。
化学種は物質の巨視的な記述の中心であり、純物質や水溶液を含む混合物の定義と特性を明らかにすることができる。混合物の組成や水溶液中の溶質の質量濃度（基本的にはg/ℓで表される）の概念で定量的にアプローチする。
原子レベルでは、原子と原子核の大きさと質量の桁、周期表の最初の3行の電子パターンのモデルによって、化学物質の記述が完成する。希ガスの安定性は、その電子配置と相まって、単原子
イオンや分子の存在を説明することが可能である。高校1年では、ルイス構造を扱い、解釈する。
巨視的レベルと微視的レベルの間のスケールの変化は、モルの定義（1モルはちょうど
6.02214076 × 1023個の粒子を含む）を用いて、物質サンプル中の物質量（モル単位）に初めてアプローチすることになる。
食品、環境、健康、材料などの分野で選ばれた実際のシステムにおいて、巨視的レベル、微視的レベルを問わず、モデリングが欠かせない。

2 . 物 質 の 変 化 の モ デリン グ と エ ネ ル ギ ーの 移 動
この単元の目的は、物質の変化の3つのタイプを識別し、区別し、反応によってモデリングし、適切な保存則を用いて適合する方程式を書くことである。これら3つのタイプの変化に関わるエネル
ギーへの最初のアプローチとして、変化時に移動するエネルギーは、関係する種の物質量に依存することがわかる。
中学生で始めた化学変化の学習は、化学量論、傍観種espèce spectatrice、限定反応物質の概念で完結する。反応による化学変化をモデリングするための系の変化の分析は、巨視的レベルでのモデリングアプローチを示している。
初期状態や反応した状態で存在する化学種の目に見える変化の記述から、最終的に形成された状態に存在する化学種の記述、そして最後に巨視的なレベルで観察される変化を最もよく説明す
る反応の記述に至るには、厳密な実験的アプローチを実施することが必要である。
中 学 校 （サ イ クル ４ ）で 学 習 し た 概 念

中 学 校 （ サ イ クル ４ ） で 学 習 し た 概 念
巨視的スケール：化学種、純物質、混合物、空気の組成。密度、状態変化の性質、溶液：溶解性、混和性。
微視的スケール：分子、原子、イオン、原子の構成要素（原子核と電子）と原子核（中性子と陽子）、分子の化学式、O2,H2, N2, H2O, CO2

求 めら れ る 能 力
概 念 と内 容
教 育 を支 え る 実 験 活 動A) 巨 視 的 ス ケ ール で の 物 質 の 記 述 と特 性
身 近 な 純 物 質 と混 合 物
化学種、純物質、化学種の混合物、均 純物質と均質および不​​均質混合物の一般的な例を
質混合物、不均質混合物
挙げる。
物理的な測定または化学的な試験に 状態変化の温度、密度、または化学的試験により、よる試料中の化学種を同定
参照値から化学種を同定する。
水、水素、酸素、二酸化炭素の存在に関する一般的な化学実験に言及する。
液体の水の密度を扱い、他の純物質や混合物の密度と比較する。
実験データに基づいて、混合物と純物質を区別することができる。

状態変化の温度を測定し、試料の密度を測定し、薄層クロマトグラフィーを実施し、化学試験で化学種を同定し、必要に応じて試料を混合物と判定ができる。
混合物の質量組成
空気の体積組成

水溶液、混合物の一例
溶媒、溶質
質量濃度、溶質の最大濃度

空気のおおよその組成と密度の大きさのオーダーを扱う。
実験データから試料の組成を確定する。
体積や質量を測定し、混合物の組成を推定することができる。
数 学 的 能 力 ：パーセンテージや分数を使う。
溶液の組成または調製手順から溶質と溶媒を特定することができる。
試料の密度と溶液中の溶質の質量濃度を区別することができる。
溶解または希釈による溶液の調製手順から、溶質の質量濃度の値を決定する。

ガラス器具で測定した体積のばらつきを調べるた
めに質量を測定する。溶解または希釈によって溶液を調製するために適切なガラス器具を選択し、使用する。

物理変換：状態変化、質量保存、体積変化、状態変化の温度。
化学変化：質量保存、原子の再分配、化学式の概念、溶液中の酸性種と塩基性種の反応、金属上の酸性種の反応、pHの測定。
A) 物 理 変 化
状態変化を記号で記述
日常生活や環境における物理的な状態変化の例
状態変化の微視的モデリングを扱う。
吸熱と発熱の物理変化
状態変化の方程式を書く。
状態変化のエネルギーとその応用
融合と溶解を区別する。
状態変化時の熱移動の方向を特定し、発熱または吸熱という用語に関連付ける。
状態変化の際に移動するエネルギーと、その種の状態変化の質量エネルギーの関係を活用する。

交換されたエネルギーと状態を変える種の質量を関連づける。
B ) 化学変化
化学反応による変化の巨視的モデリ 実験データから反応による変化をモデリングし、関ング
連する反応式を確立し、それを調整する。
化学反応を記号で記述
反応物の量と反応式から限定反応物質を特定す
傍観種という概念。化学量論、限定反 る。
応物質
最終状態に存在する化学種の同定から、全化学変吸熱と発熱の化学変化化における限定反応物質を決定することができる 。
炭素とメタンの燃焼、酸による金属の腐食、石灰石
に対する酸の作用、水酸化ナトリウムの溶液に対する塩酸の作用を反応式で表し、モデリングする。

化学変化の吸熱・発熱特性を調べるために温度変化を追跡し、限定反応物の質量の影響を調べることができる。
自然界に存在する化学種の合成

数 学 的 能 力 ：比例を利用する。
実験室で合成された化学種が、自然界で合成された化学種と同一になりうることを実験データから立証する。
還流装置と薄層クロマトグラフィーの説明図を作成する。

還流装置を使用して、自然界に存在する化学種を合成する。
薄層クロマトグラフィーを使って、合成した種と自然界から抽出した種を比較することができる 。
C) 核変化
同位体
核反応を記号で記述
核変換のエネルギー的側面：太陽原子力発電所

同位体を識別する。
太陽や原子力発電所で変換されるエネルギーを核実験結果から質量濃度、最大濃度の値を決定す
反応に関連づける。
る。
変換の物理的、化学的または核的性質を、その説
キャリブレーション範囲（カラースケールや密度測
明または変換をモデリングした描写ないしは記号表定）から、質量濃度の値を決定する。
現から識別できる。

数学的能力：比の値を用いて分子または分母を決定することができる。
B ) 微 視 的 ス ケ ール で の 物 質 の モデリ ン グ
化学種を非常に多くの同一の要素粒子の集合体と
巨 視 的 か ら 微 視 的 まで 、 化 学 種 か定義する。
ら 要 素 粒 子 まで
運動と相互作用
巨視的レベルでの分子種、イオン種、 物質の電気的中立性を利用してイオン種を関連付
け、イオン化合物の式を挙げることができる。
物質の電気的中性
力学は、観察・実験という観点だけでなく、概念的・方法論的な観点からも非常に豊かな分野であ分子、原子、陰イオン、陽イオンの中から適切な用
要素粒子：分子、 原子、イオンる。そして、適切な方法でモデリングのアプローチの例証を可能とする。
力学の学習に固有の2つの特徴が強調される：語を使用して、与えられた化学式から要素粒子を・一方で、自発的で、しばしば操作的であり、誤りもあり、脱構築されるべき推論を生徒に定着させ表現する。
ることを可能にする運動の状況の遍在性。
原子の大きさのオーダーを扱う。
質 量 と性 質 の 中 枢 原 子 核・他方、力学に固有の目的と概念にアクセスする条件となる数学の知識とノウハウの習得の必要
原子と原子核の大きさと質量を比較する。
原子番号、質量数、慣用表記：
AX またはAX性。
核の構成から従来の書き方を確立し、逆に核の構Z
成から従来の書き方を確立する。
化学元素
このテーマは、動力学の基本原理を設定するためのものであり、力のかけ方と速度の変化を正確
電子、陽子、中性子の質量と電荷、素 数 学 的 能 力：2つの量の比を計算して、それらを比に結びつけていくことが問われる。学習指導要領が意図的に概念と方法に集中して書かれる場
合、学習または応用の文脈は、輸送、航空、宇宙開発、生物物理学、スポーツ、地球物理学、惑較する。10の累乗の演算を使うことができる。 科学
電荷、原子の中性性
星学、天体物理学、あるいは科学史など多数かつ多様なものとなる。
的な文章で量の値を表現することができる。
基底状態での原子の電子配置から周期表での元原 子 の 電 子 パ ター ン が 、 そ の 化 学
実験活動では、一般的な画像キャプチャ・処理ツールだけでなく、スマートフォンに搭載されている素の位置を決定する。
的 性 質 を決 定 するセンサーも利用することが可能である。また、シミュレーション活動は、運動中の系の学習にも利用でき、プログラミング能力を養う機会にもなる。
原子（Z ＜ 18）の価電子を、基底状態の電子配置
原子の基底状態における電子配置
この分野では、力学に特有な目的を超えて、どのようなものであれ、系の時間的変化を扱うことが（1s, 2s, 2p, 3s, 3p）と周期表における または周期表での位置から決定する。
できる。
化学族の概念と共通の性質の存在を関連づけ、希位置（sとpのブロック）
したがって、総まとめを行うことは、他の教科（経済学、生態学など）に直接再利用できるコンピテ
ガス族を特定する。
価電子ンスを構築するという意味で、物理・化学のための、そして物理・化学を通じた教育の重要な目的
化学族である。
化学的安定性と希ガスの価電子配置を関連づけ
よ り化 学 的 に安 定 な 要 素 粒 子 へる。周期表から一般的な単原子イオンの電荷を決
希ガスの化学的安定性とそれに伴う定する。イオンの名称：
中 学 校 （サ イ クル ４ ）で 学 習 し た 概 念
電子配置H+, Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, F- ：速度（方向、向き、値）、一様な運動、直進運動、円運動、運動の相対性 万有引力の法則、相互単原子イオン
名前から化学式を書く。
作用、力、万有引力の法則のスカラー表現、重力の力
分子のルイス構造式を記述し、それを使って、単一分子
求 めら れ る 能 力
概 念 と内 容
価電子結合のルイスモデル、ルイス構 原子（Z ＜18）に対する分子の安定化を、希ガスに教 育 を支 え る 実 験 活 動
関連して正当化することができる。
造式
1 . 運 動 を 記 述 する
2つの原子間の結合のエネルギーと、その結合を切共有、非共有電子対系
運動の記述に関連する時間的・空間的スケールを断するのに必要なエネルギーを定性的に関連づけ
結合エネルギーへのアプローチ
系の特性特定できる。
ることができる。
座標系と運動の相対性
系の運動を記述するための座標系を選択する。
分子式とそれを構成する原子の質量から要素粒子
試 料 に 含 まれ る 要 素 粒 子 を数 え る
並進の場合、座標系の選択が系の運動の記述に― 29 ―の質量を決定する。
試料に含まれる要素粒子数
与える影響について説明する。
試料の質量に含まれる種の要素粒子の数およびモルの定義
ある点の運動による系の運動の記述 系の運動を点の運動で記述し、このモデリングを情
物質量（モル数）を測定する。
試料に含まれる物質量
位置 ある点の軌跡
報損失の観点から特徴づける。
2 . 物 質 の 変 化 の モ デリン グ と エ ネ ル ギ ーの 移 動
さまざまな軌道を特徴づける。
この単元の目的は、物質の変化の3つのタイプを識別し、区別し、反応によってモデリングし、適切
デ ジ タ ル 能 力 ：点によってモデリングされた系の1な保存則を用いて適合する方程式を書くことである。これら3つのタイプの変化に関わるエネル
次元または2次元の変化における連続的な位置を
ギーへの最初のアプローチとして、変化時に移動するエネルギーは、関係する種の物質量に依プログラミング言語を用いて表現することができる。
存することがわかる。
ある点の変位ベクトル
ある点の平均速度ベクトルを定義する。
中学生で始めた化学変化の学習は、化学量論、傍観種espèce spectatrice、限定反応物質の概ある点の平均速度ベクトル
変位ベクトルを用いて、ある点の速度ベクトルを近念で完結する。反応による化学変化をモデリングするための系の変化の分析は、巨視的レベルである点の速度ベクトル似する。
キャリブレーションによる分量測定

マイクロコントローラーを搭載した装置を使って、音信号を出す。

に結びつけていくことが問われる。学習指導要領が意図的に概念と方法に集中して書かれる場
合、学習または応用の文脈は、輸送、航空、宇宙開発、生物物理学、スポーツ、地球物理学、惑
星学、天体物理学、あるいは科学史など多数かつ多様なものとなる。
実験活動では、一般的な画像キャプチャ・処理ツールだけでなく、スマートフォンに搭載されているセンサーも利用することが可能である。また、シミュレーション活動は、運動中の系の学習にも利用でき、プログラミング能力を養う機会にもなる。
この分野では、力学に特有な目的を超えて、どのようなものであれ、系の時間的変化を扱うことができる。
したがって、総まとめを行うことは、他の教科（経済学、生態学など）に直接再利用できるコンピテンスを構築するという意味で、物理・化学のための、そして物理・化学を通じた教育の重要な目的である。
中 学 校 （サ イ クル ４ ）で 学 習 し た 概 念速度（方向、向き、値）、一様な運動、直進運動、円運動、運動の相対性 万有引力の法則、相互作用、力、万有引力の法則のスカラー表現、重力の力

角島

数 学 的 能 力 ：周期的な関数を特定し、その周期を決定することができる。
音の知覚：振動数と音の高さの関係 可聴音、超低周波音、超音波の振動数範囲を扱
波形と音色の関係う。
振幅、音の強さ、音の強さのレベルの 周波数を可聴音の高さと定性的に関連付ける。
間の定性的な関係
音の強さと音の強さのレベルを定性的に関係づけ
音の強さレベルのスケールる。
音の強さのレベルスケールを使用し、音暴露に固有の危険性を扱う。
専用の実験装置やスマートフォンなどを使用して、
誠音（高さ、音色、音の強さレベルなど）を録音して特徴づける。
2.視覚と 像「光学」の単元は、光線のモデルを整理し、スペクトルの概念を導入し、反射と屈折の現象が数学的な関係によって十分に記述されることを示すことを目的としている。また、物体の像とその形成の概念への最初のアプローチを同様に扱う。
人間の視覚、写真、天体物理学、科学的画像、グラフィック、舞台芸術など、多くの応用分野が関係している。この単元は、多くの実証的かつ定量的な実験を提供する。

求 めら れ る 能 力
教 育 を支 え る 実 験 活 動

概 念 と内 容
1 . 運 動 を 記 述 する系
系の特性
座標系と運動の相対性

運動の記述に関連する時間的・空間的スケールを特定できる。
系の運動を記述するための座標系を選択する。
並進の場合、座標系の選択が系の運動の記述に与える影響について説明する。
ある点の運動による系の運動の記述 系の運動を点の運動で記述し、このモデリングを情
位置 ある点の軌跡
報損失の観点から特徴づける。
さまざまな軌道を特徴づける。
デ ジ タ ル 能 力 ：点によってモデリングされた系の1次元または2次元の変化における連続的な位置を
プログラミング言語を用いて表現することができる。
ある点の変位ベクトル
ある点の平均速度ベクトルを定義する。
ある点の平均速度ベクトル
変位ベクトルを用いて、ある点の速度ベクトルを近ある点の速度ベクトル
似する。
直線運動
MM' , MとM'はΔtで表される少しだけ時間的に離れた連続した位置である。
一様または非一様な直線的な動きを特徴づける。
移動する系のビデオやクロノフォトグラフを作成または使用して、速度ベクトルを表現し、速度ベクトルの変化を記述することができる。
デ ジ タ ル 能 力 ：点によってモデリングされた系の運動中の速度ベクトルをプログラミング言語を用いて表現する。
数 学 的 能 力 ： ベクトルを表現する。
代数的な数量を使う。

中 学 校 （サ イ クル ４ ）で 学 習 し た 概 念
光：光源、伝播、伝播速度。 光線のモデル

概 念 と内 容光の直線的な伝搬
真空中や空気中の光の伝搬速度
白色光、色のついた光
発光スペクトル：連続スペクトル 熱起
源の連続スペクトル 線スペクトル
真空中または空気中の波長反射と屈折のスネル-デカルトの法則
媒体の光学屈折率
プリズムや回折格子による白色光の分散相互作用actions réciproquesの原理(ニュートンの第三法則）
力の特性
力の例：
- 重力の相互作用 interaction；- 重さ；- 台やひもによる力

レンズ、薄い収束レンズのモデル：焦点、焦点距離薄い収束レンズを通した実像

外部の系が対象とする計に及ぼす作用を力でモデル化する。
力をノルム、方向、向きを持ったベクトルで表現する。

倍率
眼球、縮小した眼球のモデル

相互作用の原理を活用する。
距離ある作用と接触による作用を区別する。数学的表現が先験的に分かっている力によってモデリングされた作用を特定する。
重力の相互作用の力のベクトル式を使用する。
惑星の表面でその物体にかかる重力の相互作用の力で近似した物体の重さをベクトル表現する。静止した単純な場合で台の作用をモデリングした力を定性的に表現する。
慣性の原理またはその逆を利用して、質点によってモデリングされた系の運動の性質、または力に関する情報を推論する。
質点によってモデリングされた系の速度ベクトルの時間変化を、特に1次元自由落下運動（初速の有無にかかわらず）の場合、その和がゼロでない力によってモデリングされた外部作用の存在と関連づける。
概 念 と内 容
キルヒホッフの第1法則、第2法則

電圧と電流を測定する。

中 学 校 （サ イ クル ４ ）で 学 習 し た 概 念
伝搬速度。周波数の概念：可聴音、低周波音、超音波

音信号の伝播速度

求 めら れ る 能 力
教 育 を支 え る 実 験 活 動
物体の振動による音信号の放射の原理と、共鳴胴の存在価値について記述する。
音信号の伝播現象において物質環境が果たす役
割を説明する。
空気中の音信号の伝播速度の概算値を引用し、日常の一般的な他の速度値と比較する。

音信号の速度を測定する。
周期的な音信号
振動数と周期 周期と振動数の関係

音信号の周期と振動数を定義し、特にその時間的表現からそれらを決定することができる。

センサーを活用した測定システムを使って、音信号を発する物体の振動に関する情報を得ることができる。
周期的な音の信号の周期を測定する。
マイクロコントローラーを搭載した装置を使って、音信号を出す。

抵抗性センサーを用いて物理量を測定する。
（温度、圧力、光の強さなど）の量を含むシステムの抵抗に関する校正曲線を作成して活用する。
マイクロコントローラとセンサーを備えたデバイスを活用する。
注 １ ）最終サイクルとは高校 2 年、高校 3 年の 2 年間を指す。
注 ２ ）高校 2 年生 3 年生で全員必修となる l’enseignement

数 学 的 能 力 ：周期的な関数を特定し、その周期を決定することができる。
音の知覚：振動数と音の高さの関係 可聴音、超低周波音、超音波の振動数範囲を扱
波形と音色の関係う。
振幅、音の強さ、音の強さのレベルの 周波数を可聴音の高さと定性的に関連付ける。
間の定性的な関係
音の強さと音の強さのレベルを定性的に関係づけ
音の強さレベルのスケールる。
音の強さのレベルスケールを使用し、音暴露に固有の危険性を扱う。
専用の実験装置やスマートフォンなどを使用して、音（高さ、音色、音の強さレベルなど）を録音して特徴づける。
2.視覚と 像「光学」の単元は、光線のモデルを整理し、スペクトルの概念を導入し、反射と屈折の現象が数学的な関係によって十分に記述されることを示すことを目的としている。また、物体の像とその形成 ― 30 ―の概念への最初のアプローチを同様に扱う。
人間の視覚、写真、天体物理学、科学的画像、グラフィック、舞台芸術など、多くの応用分野が関係している。この単元は、多くの実証的かつ定量的な実験を提供する。
中 学 校 （サ イ クル ４ ）で 学 習 し た 概 念
光：光源、伝播、伝播速度。 光線のモデル

概 念 と内 容光の直線的な伝搬

求 めら れ る 能 力
教 育 を支 え る 実 験 活 動
キルヒホッフの第1法則、第2法則を、閉回路が2つ以下の電気回路で活用する。

素子の電圧-電流特性
素子の特性を活用する。
抵抗とオーム抵抗のような挙動をする U＝f（I）またはI＝g（Uの関係でモデリングされた動システム作点。
オームの法則オームの法則を活用する。
素子の特性を表現し、利用する。
デ ジ タ ル 能 力 ：素子の特性に関連する散布図を表現し、この素子の特性をプログラミング言語を用いてモデリングする。
数 学 的 能 力 ：比例する状況を確認する。
電気センサー
日常生活にあるセンサーの例を扱う。

1.音の放射と 知覚「音響」の単元では、中学校で学んだ知識を定着させることを目的に、放射、伝搬、受信の説明図が提案されている。音の知覚の学習は、非線形スケールの読み取りを紹介し、音の暴露に関連する危険性を認識させる機会である。
応用分野は、音楽、医療、ソナー、聴力検査、サウンドデザインなど、多岐にわたる。センサー（スマートフォンのセンサーも可）、マイクロコントローラー、音声信号の解析やシミュレーションのためのソフトウェアなど、調査ツールも多岐にわたり、物理・化学の操作性を示すことができる。

音信号の放出と伝播

光線モデルを用いて、薄い収束レンズの焦点の特性を明らかにする。
光線モデルを使って、薄い収束レンズで与えられる物体の実像の位置、大きさ、方向をグラフで決定することができる。
倍率を定義し、幾何学的に求める。
眼球をモデリングする。
薄い収束レンズで形成された物体の実像を作り、その特徴を説明する。
数 学 的 能 力 ：タレスの定理を使う。

中 学 校 （サ イ クル ４ ）で 学 習 し た 概 念
電気回路、直列回路、並列回路、ループ、直列回路で電流が一定であること、 電圧を加算すること、電流を加算すること、オームの法則、安全規則、電気エネルギーと電力


波動と信号

概 念 と内 容

プリズムによる光の分散現象を記述し、定性的に説明することができる。

3.信号と センサー
電気信号は、日常生活の中で非常に身近な存在である。電気は概念的にも実験的にも豊かな分
野であるが、電気量は直接「知覚」できないため、生徒には理解しにくい。したがって、特に注意しなければならないのは、その物理的な意味を明確にし、中学校での教育と連続性をもって、意味を与えることである。
この単元では、主要な法則に加え、センサーとしてよく使われる素子の使い方や挙動にも重点を置いている。応用分野としては、交通、環境、気象、健康、生体電気などがあり、物理量や化学量を測定するために、電気回路に付随する多くのセンサーが使用される。この単元の実験分野では、安全規則を認識させ、マルチメーター、センサーに関連したマイクロコントローラー、オシロス
コープなどを使用させる機会を提供する。

3.慣性の原理

質点のモデル
慣性の原理
静止と等速直線運動の場合
一次元で自由落下の場合

一連の測定からスネル-デカルトの法則を検証し、媒質の屈折率を決定する。
分散システムおよびスペクトル分析器を用いて得られた発光スペクトルを作成し、利用することができる。

2 . 系 へ の 作 用 を 記 述 する力による作用のモデリング求 めら れ る 能 力
教 育 を支 え る 実 験 活 動
真空中や空気中の光速の値を引用し、日常の一般的な他の速度の値と比較する。
高温の物体から放射される放射線のスペクトルを測定する。
真空中や空気中の単色放射を波長で特徴づける。
線スペクトルを利用する。
スネル-デカルトの反射と屈折の法則を利用する。

求 めら れ る 能 力
教 育 を支 え る 実 験 活 動
真空中や空気中の光速の値を引用し、日常の一般

scientifique という授業名については、「科学の教育
ES」と訳しているが、理由については以下を参照。
角島 誠（2021）「フランスの高等学校

教科「科学の教育 ES」について」『広島工業大学紀要 教育編』
第20巻

pp.53-62