広島工業大学紀要教育編
第 22 巻（2023）31-41

報

告高等学校の物理教育の目標に関する一考察～フランスの高等学校

教科「物理・化学」におけるモデリングの位置づけを通して～角島誠＊（令和 4 年 9 月 1 日受付）

A Study on the Goals of High School Physics Education～Through the Positioning of Modeling in the French High School Subject “physique-chimie” ～Makoto KADOSHIMA（Received Sep. 1, 2022）

概要
高等学校の物理教育の目標に関して、モデリングという観点に着目し、フランスの高等学校の教科「物理・化学」の学習指導要領や国民教育省から出された資料における目標に関する記述と、同国の別教科「生命と地球の科学」や日本の学習指導要領での記述の違いを指摘しながら示唆を引き出した。物理・化学の目標として「実験」と「モデリング」を重要視することが 3 か年にわたって記述されていた。探究ないしは探求に相当す
る文言は一言も見いだされなかった。日本では教科理科として統一書式があり、科目の違いは内容に関する部分の差し替えであった。その他、高等教育に対する高等学校の位置づけに基づいた記述の違いも認められた。
重要視する目標の違いを生み出す観点の一つとして、教科の括り、科目の括り方による違いを指摘し、高等学校という教育段階における教科理科と科目のありように対する問題提起を行った。

キーワード：高等学校、物理教育、理科教育、フランス、目標、モデリング、モデル化

都地域を中心に行われていったものの、2015年時点で、

1 ．はじめに「日本の中等教育におけるモデリング教育は大きく立ち遅高等学校で物理を指導する際に、何を重要視して指導すれている。実際 , モデリングを中等理科教育の中にどのよるかと問われ、その際にとっさに出てくる文言とは何だろうに位置づけるかを本格的に論じた議論はほとんどなく ,うか。探究だろうか。

⑵
実践報告例もあまり見られない」笠（2015）との認識で、

例えば、モデリング（ないしはモデル化）という視点がmodellus の日本語版の作成に関する報告がされた。古結ある。昨今の日本の高等学校の物理教育におけるモデリン

ら（2020）⑶ の報告もこの日本語版を用いた実践報告といグに関しては、船川ら（2002）⑴ の物理Ⅱの課題研究を対うもので、一連の延長にあるものである。また、現場の教象とした取組み、そして2002年以来の英国のアドバンシン

員からの表明的なものとして、今井ら（2020）⑷ は物理教

グ物理の紹介とその後の「アドバンシング物理研究会」に

育における大切な考え方として定量化・数値化・一貫性とよる取り組みが挙げられる。同会によって2003年からに共に、モデル化（モデリング）を掲げている。

2004年にかけての公開講座や高校の授業で , モデリングの高等学校の化学においては、「従来、問題（課題）解決

意味を伝えることに留意しながらの modellus を利用した力が重視されていたが、モデル化学習の考え方を用いた学授業が行われ、modellas を用いた勉強会や教材研究が京習は、問題（課題）解決における探究の過程の精緻化を目
＊

初等中等教育研究センター，ICT センター，広島工業大学生命学部食品生命科学科― 31 ―

角島

指した取り組みであり、深い学びを実現するために手立て⑸

誠グの活動 l’activité de modélisation に重点 Ａ を置いて、ことして有効である」後藤ら（2016） として、「モデル化学の 2 つの科学の方法 méthodes とアプローチ démarches

習」という表現での研究が進められてきている。

を実践することを目指している。目標は、生徒に物理と化

対象を理科教育（科学教育）、小中高全般に広げてみる

学の面白くて本物の見方を与えることである。

と、近年はモデリングが注目されているとし、2016年現在

この学習指導要領は、概念を重視し、具体的で文脈化さ⑹のモデリングに関する国内の研究状況を雲財（2016）

れた contextualisée アプローチを提供する。Ｂそして、生徒がまとめている。ただ、35件の論文のうち、殆どが小学生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と中学生が対象であり、物理を領域として高校生が扱われ統一された普遍的な範囲を認識できるようにしたい。モデているのは 2 件であった。その後、井形ら（2021）⑺ など

リングのアプローチ la démarche de modélisation は、物もモデル化の重要性を説いた研究を行っているが対象は中理学者と化学者の活動の中心的な位置を占め、事物、実学生であった。

験、事実の「世界」とモデルと理論の「世界」の間のつな状況を俯瞰すると、日本ではモデリングは研究者やローカル的には注目はされるものの現場レベルで広く認識されがりを確立する。Ｃ また、以下に示すようなこのアプロー
チの主要な構成要素を紹介するようにしている：ている段階ではないようである。

初期状況を単純化する；

日本の物理教育が何かと参考としてきたアングロサクソ

数量間の関係を確立する；

ンの米英と違い、フランスは日本のように中央集権的な教事実を説明するために適切なモデルを選択する；

育制度をとる国であるが、2019年に示されたフランスの高予測を行い、事実に直面する；

等学校の新学習指導要領 programme では、後に見ていく

シミュレーションを使用してモデルを実験する；

ように、モデリング（仏語で modélisation）が実験ととも

法則をテストするための実験装置を選択、設計、およびに 2 つの柱として示されている。こういった状況に着目実装する。

し、フランスの高等学校の物理・化学の学習指導要領なら推論が中心的な位置を占めるこのようなアプローチによっびに国民教育省が示す資料においてモデリングがどのようて、最終サイクル以降、ないしはバカロレア後の教育に位置づけられ、かつ表現されているのかを踏まえ、諸視

formation において提供される物理・化学教育の忠実なイ点を通して主として日本の高等学校の物理教育ならびに理

メージを構築するＥことができる。

科教育に示唆となるものを引きだすこととしたい。

このように、高校 1 年の学習指導要領ですべての生徒が

尚、物理教育や理科教育でモデリングを柱とすることの妥当性を問うことが本報告の目的ではない。

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育で行われる「科学の教育 ES」Ｆ を有益に学ぶことがで

2 ．フランスの学習指導要領に示された表現きる。」⑼

フランスの高校 1 年では全員が教科「物理・化学」を履

・高校 2 年

「専門の教育」の教科として選択修する。そして、高校 2 、 3 年の 2 年間を最終サイクルと「普通コースの高校 2 年で物理・化学の「専門の教育」

呼び、「専門の教育」l’enseignement de spécialité と称さを履修する生徒は、科学に対する関心 goût を表し、実験れる学習指導要領の枠組みの中から、高校後の進路や学問

科学による教育に固有の推論のモードを習得することを選に関わる教科を履修することとなっている。教科「物理・んできている。彼らは、実験科学、医学、技術、工学、コ

化学」は最終サイクルでは「専門の教育」の教科である。

ンピュータサイエンス、数学などの高等教育への道を切りまた、最終サイクルでは文系・理系の関係なく全員が「共開くのである。物理・化学は、基礎と応用を兼ね備えた科⑻

通 教 育 」tronc commun の 枠 組 み で「 科 学 の 教 育 ES」

学であり、特に工学や生命・地球科学を学ぶ上で不可欠な

l’enseignement scientifique という教科も履修する。

知識とスキルの習得に貢献すると同時に、数学やコン

以下、2019年、2020年に示された各学年の物理・化学のピュータサイエンスの文脈化には重要な分野である。

学 習 指 導 要 領 の 前 文 に あ る 教 育 の 目 標 Objectifs de高校 2 年の物理・化学の学習指導要領は、実験とモデリ

formation の記述ならびに評価のコンピテンス compétence

ングを促進Ａし、かつ学習した概念と現象の具体的で文脈として示されたものを引いてみる。（強調文字は原文のま化されたアプローチを提供Ｂしながら、高校 1 年の学習指ま。下線、注は筆者による。）

導要領に引き続きくものである。それゆえ、モデリングの・高校 1 年

アプローチは、生徒が事物、実験、事実の「世界」とモデ必履修（注 1 ）「中学校から続けて、高校 1 年の物理・化学の学習指導

ルと理論の「世界」の間のつながりを確立するＣためのト

要領は、特に実験 la pratique expérimentale とモデリン

レーニングの中心的な役割を担っている。さらに、このア― 32 ―

高等学校の物理教育の目標に関する一考察

プローチの主要な構成要素の習得を追求するようにしてい

・読み取り

る。

下線 A について：高校 1 年で示された実験とモデリン

化学と同様に物理でも、高校 1 年でのテーマＤが深化される。これらのテーマの学習は、高校 3 年の「専門の教グの活動に重点を置くことが、 3 年間にわたって、強調文
字で貫かれている。

育」の枠内で継続されるため、生徒は、高等教育への効果

下線 B について：高校 1 年で概念を重要視するものの、的な準備Ｅとなることが明らかな形成的な教育効果 vertus

単なる概念理解にとどまらないよう 3 年間にわたって、

formatrices を有するテーマを意図的に限定して、継続的「具体的で文脈化した contextualisée アプローチ」との表かつ深く、段階的に学習することができるようになる。鍛現が繰り返され、「文脈化」が強調されている。
下線 C について： 3 年間にわたって、モデリングのア

えられた知識やスキル savoir-faire は、「科学の教育 ES」Ｆ⑽の学習指導要領で動員される知識やスキルを補完する。」

プローチを説明する表現として、『事物、実験、事実の・高校 3 年

「世界」とモデルや理論の「世界」…』のフレーズが繰り専門の教育の教科として選択「普通コースの高校 3 年で、物理・化学の「専門の教育」

返されており、モデリングとは何かを捉えやすくしていを履修する生徒は、高校 2 年で履修した 3 つの「専門の教る。

育」の中からこの選択を行った。そうして、週 6 時間の枠

下線 D について：高校 1 年では、物質の構成と変化、組みならびに教科が求める要件の論理の中で、彼らは教科運動と相互作用、波動と信号を指し、高校 2 年ではエネルの内容と方法を深め、特に、実験科学、医学、工学、コン

ギーの保存と移動が加わり、学年ごとに深められていく。

ピュータサイエンス、数学および工学などの高等教育への

下線 E について：最終サイクルである高校 2 年と高校

道を敢然と切り開くのである。物理・化学は、基礎と応用

3 年では、高等教育に向けた準備が説かれている。高等教を兼ね備えた科学であり、特に工学や生命・地球科学を学

育の準備教育としてのフランスの後期中等教育の位置づけ

ぶ上で不可欠な知識とスキルの習得に貢献すると同時に、からして自然ではある。また、「情報の抽出 extraire と活

数学やコンピュータサイエンスの文脈化には重要な分野で用 exploiter」が強調された前回の物理・化学の学習指導ある。

要領が、実施以前から現場教員からもさらには高等教育側

高校 3 年の物理・化学の学習指導要領は、実験とモデリ

からも「バカロレア取得後の高等教育の 1 年目に大量の脱ングを促進Ａし、かつ学習した概念と現象の具体的で文脈落が懸念される」とか、「新学習指導要領は、将来の学生化されたアプローチを提供Ｂしながら、高校 2 年の学習指がより良い進路を選択することを可能にするという目標を導要領に引き続きくものである。それゆえ、モデリングの明確に示しているが、彼らの多くが、物理学が何であるか

アプローチは、生徒が事物、実験、事実の「世界」とモデについて完全に歪んだ考えのまま進んでいることが明らか

ルと理論の「世界」の間のつながりを確立するＣためのトである。学生は、状況の記述とそれを解釈するための数式

レーニングの中心的な役割を担っている。さらに、このアの適用に知識が限られている文学のフロンティアの分野とプローチの主要な構成要素の習得を追求するようにしていして物理学を理解している。方法論的厳密さと高度な数学る。形成的な教育効果から選ばれた高校 2 年のテーマ Ｄ的な定式化が物理学者の日常的なツールであることを知っは、高等教育で求められる準備Ｅを確実にする方法で深めたとき、多くの学生が経験するショックは重要である」角

られている。さらに、「科学の教育 ES」Ｆ で扱われるテー島（2020）⑿ とあまりに不評であったことへの対応ととれ

マとの関係を有利に構築することができる。つまるとこる。そして、その対応の具体的な柱が「情報の抽出と活ろ、エネルギー、気候、天然資源利用の最適化などの社会用」ではなく、「モデリング」と「実験」である。

問題を議論する機会をもたらし、また、科学的知識の本質や科学的知識の発展過程を強調することもできる。

下線 F について： 3 年間にわたって、物理・化学の目
標の文面に出てくる唯一の他教科名「科学の教育 ES」で最終的な口頭試験および関連するプロジェクトの準備のあり、限られた文面の中で言及していることから、同教科一環として、特に本物のデータを扱う実験の場面、モデリとつながる意味合いの大きさを受け取ることができる。

ング、シミュレーションの活動、そして科学、経済、産業

下線 G について：この学習指導要領の対象学年が受験の世界への広がりに特に注意を払うことができる。このプするバカロレア試験から、内申点も含めたバカロレア総得

ロジェクトは、生徒が行った操作、公開された実験結果、点割合の10％を占めるグラントラル Grand Oral という口科学記事、プログラミング活動に基づくことができる。口頭試験が新たに導入されることに対応する内容である。 3

頭表現によって、特に、科学的アプローチの一貫性を提示

部構成合計20分で実施される口頭試験では、「専門の教育」⑾

することが可能となる。
Ｇ」

で年間かけて自身が掘り下げてきた 2 つテーマを試験官に提示し、試験官によって選択された 1 つのテーマについて― 33 ―

角島

誠

プレゼンし、その後、「専門の教育」で学んだ知識や内容

これらのコンピテンスの習得度は、学習指導要領で求めを駆使しながら試験官とやり取りを行う。さらにはその学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びからつながる進学やキャリアの計画の成熟度をアピール

いて求められる自律性や自発性にかかっている。」⒀

することが求められている 。関連するプロジェクトとあ

3 ．モデリングに関する解説

るのは、テーマに対する自身の深堀りのプロセスであり、こういった質問にも耐えうる自身の将来設計に関するプロ

上記の学習指導要領で示されたモデリングについて、国⒁

ジェクトも意味する。尚、この度の改革で、角島（2019）

民教育省が運営する教員のための様々な情報のレファレン

が報告した日本の総合的な学習の時間に相当した TPE がスサイトである Eduscol から「モデリング、科学的アプ廃止となった。グラントラルへの準備となるプロジェクト

ローチのコンピテンスのために不可欠な活動」⒃ と題されが、この TPE に置き換わる位置づけに相当するかの対比

た22ページの PDF が出された。

⒂などもされている 。そういった意味で、ここで出てきた「プロジェクト」の文言は重い意味を持つ。
その他： 3 年間の目標を示す文章において、探究ないしは 探 求 の 文 言（Investigation や Explorer）、 探 究 的 ア プ
ローチ（Démarche d’Investigation ）は出てきていない。
・評価のためのコンピテンス
表1⑼

科学的アプローチのコンピテンス

コンピテンス

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・状況を図で表す

分析する/ 推論する

・仮説を立てる$QDO\VHU5DLVRQQHU

・解決策を提案する・タスクを計画する・大きさのオーダーを評価する
・モ
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・モモデルを使って予測する・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
モデルを使う図1

ここで、どのような説明がなされているか概観してみ・一般的な手順（計算、表現、データ収集など）を行う

る。

・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

9DOLGHU

・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

モデリングとさまざまな活動のタイプ

5 部構成の第 1 部にて、数学においても学習指導要領でモデリングが重要なコンピテンスとして示され、別教科の・モモデルを実験結果とつき合わせる・アアプローチやモデルの改善点を提案する「生命と地球の科学」（以下 SVT）においても模型といっ

コミュニケーションする

記述ならびに口頭でも:&RPPXQLTXHU

・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

た物質化されたモデルを用いることなど、モデリングが物
理・化学だけに特有のことではないとしながらも、「科学・適切な語彙を使用し、適切な表現モードを選択する
・級友間の交流とは、対象や事象を記述し、解釈し、理解することを可能（強調文字は筆者による）にする概念的、理論的、実験的性質の知識体系であると考高校 1 年から高校 3 年のいずれの学習指導要領にも「科えれば、モデリングの活動は科学的知識の構築と活用の中学的アプローチのコンピテンス」として、以下のような説心であると言える」と、まずは科学としてのありようを述

明と共に表 1 が示されている。（強調文字は原文のまま）

べ て い る。 そ し て、 モ デ リ ン グ は 物 理・ 化 学 の 学 習「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

apprentissage にとって本質的な活動であるとし、「物理とテンスは、生徒の育成 former と評価を構成することを目

化学を実践することは、私たちの周りの物質界の出来事を的としている。提示された順番は、活動の中で生徒が用い理解、解釈、予測するために、モデルを構築して使用する

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

ことにかなり依拠している。モデリングのアプローチは、の例をいくつか挙げて、各能力の概要を説明したが、全体理論的な内容と事物および事象との間を行き来することにが厳密な枠組みを構成することを意図しているわけではな

よって、実験 pratique expérimentale と密接に結びついい。

ており、その土台となったり支えにもなる。よって、これ― 34 ―

高等学校の物理教育の目標に関する一考察

ら 2 つの「柱」に基づいて物理および化学の学習指導要領

また、個人的な知識、写真、観察結果などから、ある値を作成することは当然 légitime である。」とモデリングとの妥当性を推定する場合など、対象物や事象に対して内部実験を 2 つの柱と据えたこのたびの学習指導要領の背景を的に行うこともできる。検証に関するある種の能力は、 2

説明している。

つの世界を結びつけることに必ずしも貢献しない。」

そして、以下、第 2 部から第 4 部のタイトルと内容である：
第 2 部 物理と化学でのモデリングの活動と用いられるモデルの特徴づけモデリングの種類を具体的な学習内容を例に示している。
第 3 部 詳述する expliciter 活動モ デリングと 2 つの世界に関係することを詳述す
ることは、学習を促進するための必須条件として、その重要性や事例など要約された論証が示されている。
第 4 部 モデリングとさまざまな活動のタイプ

図2

学習指導要領で示された学習内容に対応したモデ
リングと活動が：検証する

同 PDF は、モデリングに関して、この分野に関する研理論とモデルの世界

究の表現をそれぞれ引きながら、最後に以下のように結んとでいる。（下線は筆者による。）

現実世界
の間のありようを示す図として、図 1 のように例「モデリングの活動は物理や化学の学習において、また、示されている。

明日の社会人の科学教育において、極めて重要な課題であ

そして、第 5 部として「科学的アプローチのコンピテンる。モデルを単純に定義しようとすると、ささやかな理論

スのためのモデリング 」とのタイトルで、学習指導要領で的ツールであるが、観測された現象を解釈し、起こりそう示された表 1 のコンピテンスに関して：な事象を予測するのに十分有効なものである（Gaidioz &「コンピテンスは、関連する能力の例を示しており、生Tiberghien, 2003; Robardet & Guillaud, 1997）とすること

徒の行動や成果物に基づいて、より正確でより簡単に評価ができる。たとえモデルに固有の首尾一貫性があるとしてすることができる。ある活動、あるテーマで、生徒はあるも、モデルが決して独り歩きすることはなく、理論と物質数の知識と能力を使う。そのうちのいくつかは、 2 つの世的状況の間の仲介役を構成するものである。「それは常に界の間で非常に特殊な役割を担っている。そのため、コン関係的である：モデルの、モデルのための」（Bachelard

ピテンスに関連する能力を、モデリング活動との関係で

S., 1979）。同じことが科学教育にも当てはまり、独断専行「位置づける」ことが可能である」として、表 1 で示されを避けるためには、最良のモデルを教えることが問題なのた「コミュニケーションする」以外の 4 つのコンピテンス

ではなく、その仮説的で修正可能な特徴に加えて、それがにモデリングがどのように対応しているかが説明されていある文脈におけるある問題に関連していることを示すことる。

が必要である（Martinand、2002年）。そのため、このモ
Valider」についデルは状況や問題を通してこそ、その真価を発揮する。モて説明と図を引いておく。他のいずれのコンピテンスの説

デリングに関わる特定の特性を明示するさまざまな活動を明においても下記のように、 理論とモデルの世界 と 現

通じて、各々の生徒は、新しい状況で動員できる有用な理

実世界 の図による説明がなされており、 2 ．の教育の目

論的知識をよりよく習得することができ、また、科学的ア

標の下線 B での表現が一貫として繰り返されていること

プローチのコンピテンスを習得することができるようになが確認できる。

る。日常生活の記述的・説明的な枠組みから、観察可能な「検証する世界に対する科学的な視点への移行（Gaidioz, Vince &紙面の都合上、ここでは、「検証する

検証は一度使用したモデルに対して行われることが多い。採用した仮説の検証、得られた結果の考察、関係と観

Tiberghien, 2004）は、学習において不可欠かつ構造的な要素を構成している。」⒃

測の一貫性の検証、モデルの予測と観測の一致を高めるた
めのモデリング選択の調整などが含まれる。
― 35 ―

角島

誠

もそもの日本の高等学校の位置づけからして高等教育の準4 ．視点

備と書ききれない。
② SVT の学習指導要領の表現①日本の理科という括りとフランスの教科の括り
日本の高等学校では理科という教科名の下に物理、化別教科として存在する SVT について、この度の学習指学、生物、地学…の科目が存在し、理科という教科で括ら導要領ではどのようなことが目標として示されていたのだ

れている。このことによって、学習指導要領での表現や書ろうか。以下に、必履修となる高校 1 年の学習指導要領に式が統一的に各科目に適用される。

目標 objectifs として示された前文を以下に引いてみる。

例えば、高等学校学習指導要領理科における目標は、下（斜体、下線は筆者による）記のように示されており、各科目においては、下線の「自「 高 等 学 校 に お け る SVT の 教 育 は、 確 か な 科 学 教 育

然の事物・現象」が、各科目が対象とする内容を示し、斜solide formation scientifique を行うことを目的としている。

体の部分について基礎科目では「日常生活や社会との関連

中 学 校 か ら の 延 長 と し て、 生 徒 の 市 民 教 育 formation

を図りながら、～について理解するとともに」との表現でcivique を継続する。SVT は、知識・技術の発展に対応し統一され、基礎を付さない科目で「～学の基本的な概念やた教科として、科学的な題材や方法の理解、環境・健康・

原理・法則の理解を深め」で統一されており、科目の違い

安全に関する学習など、将来の市民の育成 formation に貢は対象としている内容の表現が違うという体裁である。学献することができる。

⒄

習指導要領解説 において四角枠で囲まれた各科目の目標

その学習指導要領は、 3 つの主たる目標を有している：

を説明する以後の解説も、内容を指すこと以外はいずれも―科学的に検証された知識と科学に固有の推論のモードの同じ文章で統一されている。

習得を強化し、より一般的には、生物学と地質学の基本⒅

的な概念に基づいた科学的教養 culture scientifique の

理科の目標

習得を確実にする 。

自然の事物・現象に関わり、理科の見方・考え方を―現実世界とその発展を科学的な観点から理解し、批判的働かせ、見通しをもって観察、実験を行うことなどを精神の育成と市民教育 éducation civique に寄与する 。

通して、自然の事物・現象を科学的に探究するために―科学教育を選択した生徒が、高等教育でさらに学び、そ必要な資質・能力を次のとおり育成することを目指の先の職業につくための準備をする 。

す。

これらの目標を達成するために、高校 1 年の SVT の学⑴ 自然の事物・現象についての理解を深め、科学的習指導要領は以下の 3 つのメインテーマ（それぞれいくつに探究するために必要な観察、実験などに関するかのトピックに分かれている）から構成される：技能を身に付けるようにする。
⑵

地球・生命・生物進化

観察、実験などを行い、科学的に探究する力を養

科学は、地球や生物界を観察し、その状態、機能、歴史にう。
⑶

ついて、厳密な調査・分析方法を用いて一貫した説明を構自然の事物・現象に主体的に関わり、科学的に探築する。

究しようとする態度を養う。

地球が抱える現代の課題（斜体、強調、下線は筆者による）環境、持続可能な開発、資源・リスク管理など、21世紀のまた、四角枠に示された目標は数行程度の文章（本報告

人類が直面する主要な問題について理解する。それには、では書面の都合上10行）であるが、「科学的に探究」が 4

生物学や地球科学などの科学的アプローチが欠かせない。

回も繰り返されており、物化生地いずれの科目においても人体・健康「探究」の文言が貫かれている。

選択されたテーマによって、生徒は自分の体がどのようにこれに対し、フランスの場合は、科目の上位概念として機能するかをより深く理解し、個人を環境に統合し、かつの理科に相当する枠組みがなく、括りとして物理・化学と公衆衛生の問題を考慮したグローバルなアプローチによっSVT が独立した教科となっている。だから、何を目標とて今日の健康の定義を知ることができる。
この 3 つのテーマは、特に科学の貢献度が問われる中するかについては、両教科で書式の統一のようなことはな

で、批判的精神を働かせる必要がある。また、 3 つのテーい。
そして、フランスの学習指導要領において記述されていマにより、基礎科学（研究、教育）に関連する職業、環境た高等教育の準備、あるいはそれに近い表現は、日本の学

科学や持続可能な開発、地球科学、資源・リスク管理など

習指導要領解説全体を通してもない。平成30年度改訂は、の現在または将来の職業、さらには健康やスポーツ分野に

高大接続改革の文脈で進められたとされているものの、そ関連する職業を見出すことができる。」⒆― 36 ―

高等学校の物理教育の目標に関する一考察

最終サイクルの専門の教育の高校 2 年⒇、高校 3 年㉑ の表 2 において、モデル化、モデルの表現が出てきている

学習指導要領の目標の文章も同じ構成であり、 3 つの主たが、SVT の教科を貫く考え方というより、科学的アプロー

る目的を示した斜体文字部分は、全く同じ表現であった。

チを説明する表現の一つといったものであり、物理・化学の位置づけとは異なっているといえる。

また、学習指導要領では、コンピテンス Compétences③「探究」

travaillées として、表 2 を示している。
・読み取り

フランスの科学教育において探究の文言は、探究的アプ

目標の文章の中に、物理・化学が中心に据えた「実験」

ローチ（DI démarche d'investigation、以下 DI）での表「モデリング」の単語はない。また、日本で多用されてい現がよく用いられている。国際的動向における DI に関する探究ないしは探求、それに相当する単語もない。進路やるフランスでの捉え方は、「…フランスで発表されたいく

市民教育的な側面を除くと、物理・化学に比べると知識理

つかの報告書（Bach, 2004; Rolland, 2006）では、理系科解的な面と「科学に固有の推論のモード」の習得というこ目をより魅力的なものに刷新する必要性が強調され、DIとになる。

に基づく調査が提案されている。欧州のロカール報告
表2

コンピテンス⒆（Rocard et al., 2007）でも、生徒自身の探究に基づく科

コンピテンス

学教育の改革が求められている。この探究的アプローチ

関連する能力の例

ベースの教育手法は、1990年代にアングロサクソン系の数

科学的アプローチを実践する 科学的な疑問や問題を立て、それを解決する。

Pratiquer des démarches
VFLHQWLILTXHV

・問題を解決するための道筋を考案し、実行する。

カ 国 の 公 式 文 書 に 定 着 し た「 探 究 に 基 づ く 科 学 教 育・観察する、質問する、仮説を立てる、検証可能な結果を得（IBSE）」や「探究に基づく科学の指導（IBST）」に通じ

推論、実証を正当化し、説明することができる。

るものである。米国では、全米研究評議会も探究に基づくる、実験する、厳密な推論をする、 モ デ ル 化 する。理論、科学教育を提唱しており、1990年代以降、国際的にも、今・結果を解釈し、結論を出す。
・自然現象と数学的言語の関係を理解する。
・1つの効果には複数の原因があることを理解する。

日の世界に適応するために誰もが必要とする科学教育の発・観察可能な現象の見かけ上の複雑さの中にある基本的な要展を目指して、国際的にも科学教育のカリキュラムの大き素や原理を区別することができる。

な変革が起こっている。また、多くの国で、これらのカリ

・信念や意見であるものと、科学的な知識であるものを区別する。科学的知識を構成するもの

考案、制作、実現する・科学的アプローチを実施するための概念、ツールや技術、

Concevoir,créer,réaliser

・プロトコルを設計し、実装する。

キュラムは、科学教科のより一層の連携に基づいてい㉒
る…」と描写される。

または単純なモモ デ ル を特定し、選択することができる。

中等教育段階で DI が導入されたのは2006年から実施の学 ぶ た め に ツ ー ル を 使 用 自分のすべきことtravailを整理することを学ぶ。

中学校の学習指導要領㉓からで、実験科学、数学、テクノ

し、方法を動員する
8WLOLVHUGHVRXWLOVHW・自分の研究UHFKHUFKHVを記録するためのツールやテクニック

mobiliser des méthodes

ロジーの 3 教科では、教師による問題場面の選択 , 生徒にを特定し、選択することができる（口頭および書面）。

SRXUDSSUHQGUH

よる問題の利用、推測、説明用仮説 , 可能なプロトコルの・情報だけでなく、知識を得る目的で、文書から情報を識

策定、生徒による調査または問題解決、作成した提案をめ

別、抽出、整理し、出典を明示して利用することができる。
・プロジェクト方式で協力・連携する。

コミュニケーションと・自分のアプローチ、結果、選択について、議論することで&RPPXQLTXHUHW

・科学的に適切な言語でのコミュニケーション：口頭、書デジタル技術の活用

ぐる議論のやりとり、知識の獲得と構造化、知識の運用化といった DI を重視した授業が始まった。

伝えることができる。

高等学校では、2010年の高校 1 年から実施の学習指導要面、グラフィック、デジタル。

utiliser le numérique

領においてからであった。以下、この高等学校段階におけ・デジタルツールを使う。
・ 科学的な疑問や問題に関連して、インターネット上で情報㉔
る DI の導入に関する Boilevin（2017）の表現である。

検索を行い、関連するキーワードを選択し、情報源の信頼性「高校 1 年の物理・化学の学習指導要領では、DI と呼ばと結果の妥当性を評価することができる。
・データ収集、シミュレーション、処理ソフトを使用する。

れる教育的アプローチを、科学的アプローチや実験的アプ

倫理的で責任ある行動をとる ・人間活動が環境に与える影響（便益と害悪）をさまざまなスケールで識別することができる。

$GRSWHUXQFRPSRUWHPHQW
éthique etresponsable

ローチと区別しており、学習指導要領の前書きにおいて・自分の健康や環境に対して責任ある行動をとるための選択「科学的アプローチ」と「実験的アプローチ」の間のつなを、科学的な論拠に基づいて行うことができる。
・地球の資源（生物多様性、鉱物資源、エネルギー資源）と

がりと、それらの教育的な意味合いが展開されている。し健康の保全について、個人と集団の責任を理解している。
・安全ルールの作成に参加し、実験室やフィールドで適用する。

（斜体文字、強調は筆者による）

かし、理系コースの高校 2 年と高校 3 年は、「科学的アプ
ローチの主要段階である観察、モデリング、現実への働きかけを中心に、文脈に即した最新のアプローチと問いかけ

そして、同じ SVT でも、強調文字で示したメインテー

によって生徒の支持と関心を求める」構成となっており、マごとに、その展開や指導方法として下線で示したような科学的アプローチと DI の間に一定の混乱が生じているよ

方法やアプローチが示されていることも扱う対象や現象がうである」
そして、「体験型、科学調査型の学習 tâches は、科学へ広範囲な同教科の特性によるものといえる。
― 37 ―

角島

誠のモチベーションや興味に重要な役割を果たしていると思③歴史的、認識論的、社会的側面を考慮に入れる

われるので、よく使われる。しかし、「DI」を構成するも④本物の科学的実践を中心として生徒を活性化させるのの定義は、社会構成主義タイプの教授法モデル（必ずし⑤各教科に固有のコード、習慣、暗黙知を避けるために共有できる捉え方 regard commun を見出すも明示的ではない）や現実の状況に基づいているように見に基づいているとされているが、①のように、新たな概念えるにもかかわらず、安定していない」としている。
また、フランスにおける DI を進めていくために、理系の理解が求められる知識の積み上げは行われず、物理・化

4 教科の現場教員が、DI に関してどういった認識である

学や SVT や数学など他教科で学習したことを使うのであかのアンケート調査が2011年に、国立教育研究所とリヨン

り、物理・化学や SVT や数学などの従来の教科単独では高等師範学校によって行われ、「中等教育における探究的

難しい②のように学際的なアプローチがとられる。
この度の物理・化学の学習指導要領の目標の中に 3 か年

アプローチ：数学、物理・化学、SVT、テクノロジーの㉒

教師の意識」 と題された報告書にまとめられた。そこで、にわたって「科学の教育 ES」に関する言及があったが、現場の教師達は DI の導入は困難であると回答していたこ

一教科では十分できないものを補完し合い、教育課程全体とや、DI の 4 つのコンセプト（問題、仮説、実験、モデとして、社会変化に伴い様々に要求されていることに対応

ル）の意識について、理系 4 教科の教員で同じ言葉でありしていると映る。
だから、物理・化学では、様々な要求をのみこんで過積ながら互いに認識が違う状況などが報告された。
このように、前回学習指導要領では DI の文言が前面に載となるのではなく、高等教育への接続に十分耐えうる指出たものの、諸々の課題や未整理な状況が指摘された。そ導として、物理・化学に固有の概念の理解と具体化と文脈して、この度の物理・化学の学習指導要領では、探究ない化、ならびに展開において重点とすべきことを、「モデリ

しは探求、DI の文言は無くなっていた。

ング」と「実験」という言葉に集約しているとみてとれ

ただ、高校 3 年の学習指導要領ではバカロレア試験のグ
ラントラルに対応する「プロジェクト」の文言があったこる。
⑤平成30年告示の高等学校学習指導要領と解説
平成30年告示の高等学校学習指導要領の理科に関する全とは留意すべきものとして指摘しておく。
④フランスの教科「科学と実験室」「科学の教育 ES」

ページ pp.103-130において、モデリング、モデル化、モ

物理・化学はいわゆる固有の学問体系を背景とした従来

デルの単語は一語もなかった。同解説の全ページ（pp.1-

型の教科であり、扱う内容やそれに応じた固有の概念の理201）の中では、物理関係では一語も出ていなかったが、解などが要求され、積み上げて定着すべき内容が軸となっ他所にて以下のような10単語を確認した。

ている教科であることはいうまでもない。そういった意味

p.10

資質・能力を育むために重視する探究の過程のイで、科学的アプローチの強調がされることも然りである

メージとして示された図 3 において、課題の解決におけが、扱う夫々の特有の概念や内容の理解ということが伴る資質・能力の例として「新たな知識やモデル等を創造う。SVT についても似たようなことが言える。

したり、次の課題を発見したりする力」との記述⑻

一方で、フランスでは、角島（2021） が報告した「科学の教育 ES」、同じく角島（2022）㉕ が報告した「科学と実験室」という独特の名称の教科が設けられてきている。
高校 2 年以降に物理・化学を専門の教育の教科として履修する生徒が高校 1 年で選択することとなる「科学と実験室」については物理・化学の教員が授業を担当し、「系統的な知識の積み上げではなく、しっかりと手を動かす操作が強調されじっくりテーマに取り組めるなど、のびのびとした形で実験科学の「実験」をより具体的な形として落とし込んだものといえ、既存の物理・化学や SVT では実現

図3

することができなかったものを補完する教科といえる」と探究の過程のイメージ

p.40 「平野部では地理情報システム（GIS）を活用した浸されている。
高校 2 年、高校 3 年で全ての生徒が履修する「科学の教水域の推定や液状化現象のモデル実験，山間・山麓部で育 ES」は、その学習指導要領作成にあたって以下の 5 点：

は土石流のモデル実験，火山地帯では資料などを基にし①既習の成果を定着させる、新しい概念はほとんどない

た身近な火山の活動史の調査，都市部では高層ビルの長②学際的なアプローチに適したテーマを選択する

周期地震動のモデル実験などが考えられる」― 38 ―

高等学校の物理教育の目標に関する一考察

p.41 「…断層や褶曲のモデル実験，降水による地形変化

そして、日本の物理教育界隈や理科教育関係者の間で、のモデル実験，火山噴火のモデル実験などが考えられ重要性が説かれもしているモデリングについて、 理論とる」（科学と人間生活）

モデルの世界 と 現実世界 の間のありようを示す図を

p.89 「原子の電子配置については，原子の簡単なモデルを用いて，…」（化学基礎）

いくつも提示し、実験と共に「 2 つの「柱」に基づいて物
理および化学の学習指導要領を作成することは当然

p.133 「遺伝子頻度が変化する要因を見いださせるには，
モデル実験を行い，…」（生物）légitime である」と書ききった国民教育省の資料を確認した。

p.179 「…ハッブルの法則が成り立っていることを，モデルを用いた実験などから検証…」（地学）

日本の科目としての物理、フランスの物理・化学の物理
も、物理を教えるということについて、科学的アプローチ・解釈として示されたものなど最大公約数的には大同小異なもの

モデリングやモデル化という意味あいを強調するというがあるとはいえ、柱として表現されている文言の違いに、ものでなく、一般的に認識されている展開の方法として示教科・科目の括り方による違いを明らかに指摘できる。

されているものといえる。そういった意味では、フランス

フランスに見た物理・化学と SVT の目標の間にあったの SVT と似たような扱いといえる。

違いに鑑みたとき、両者を束ねた上位概念としてある日本⑥科学的アプローチと探究の学習過程のイメージの教科理科が、科目としてのありようを縛ってはいない

フランスの物理・化学の表 1 、SVT の表 2 の科学的アか。

プローチの実践の欄、そして日本の図 3 を比較したとき：

フランスは物理・化学だけではカバーできないものを、・日 本では探究の過程ありきで、これに対する理科の資「科学と実験室」「科学の教育 ES」といった科学系の別教

質・能力が示されている。

科との連携で補い、物理・化学はその学習内容に固有の概・日本では探究の過程において「見通し」と「振り返り」

念の学習にもっとフォーカスし、さらには高等教育の準備が強調され、表 1 では「モデル」が多用されている。

として求められる教科指導のありようを鮮明にしている。

・フランスの表 1 の「コミュニケーションする」は、図 3

また、本報告が対象としてきたのは、義務教育段階ではの右端に示された「意見交換・議論」に対応する。

なく後期中等教育段階であった。この教育段階の高等教育

・アプローチ・過程の順序性を必ずしも求めないことは、との関係のありようが、教科として何を目指すのかという

日本の資質・能力についても表 1 においても同様であ

文言のありように如実な違いを認めた。

る。

以上を踏まえて、次の問いをもってまとめとしたい。

などが指摘できる。ただ、科学を教育するというある意味「物理の目標のありようとして打ち出されるべき視点

同じものを捉えているので、全く異質なものかといえば大が、理科という傘の下にあることで打ち出されないのであ

同小異といえるものの、「探究」「モデリング」と強調してるとすると、後期中等教育段階である高等学校での科目といることの違いに沿って諸々の表現の差異が出ていると捉

教科の関係はそもそもどうあるべきだろうか。」

えることができる。

6 ．おわりに

5 ．まとめ物理であり理科を教えていく際に何を大切に、何を柱に日本の高等学校では、物理、化学、生物、地学の 4 領域

教えていくのか。物事が多様かつ複雑になればなるほど、が科目として独立して扱われる。それぞれの特性に応じ

結局には繰り返される文言であり、キーワードが頭に残て、科目が据えるべき目標に独自色が出ることなく、理科り、その文言を頼りに授業のありようを考え、あるいはそとしての統一的な文章の書式となっており、「探究」が繰の文言にしばられもしないだろうか。研究レベルで様々にり返される文言であり柱であった。

論じられることとは違って、政策決定の具体物として示さ

フランスの科学教育も世界的な潮流の中にあって探究なれる学習指導要領は、現場の教員にしてみれば、特定の文

しは探求という文脈にはあるものの、日本では同一教科別言でありキーワードがシャワーのように降り注ぐ研修や科目となる物理、化学を 1 つに束ねた物理・化学が 1 つの諸々の情報の源であり、依拠すべきものである。

教科として示した目標では、実験とモデリングの文言が繰

物理や理科のある指導内容の場面だけを切り取れば、他り返され、2010年の学習指導要領では出ていた探究ないし国と同じようなことをしているようでも、年間の活動あるは探求の文言は一言も出てこなかった。物理・化学が重要

いは 3 年間という時間軸の中で教師が何を大切としどこに視したものは、日本の生物、地学を 1 つに束ねた SVT が軸をおいてどうとらえるかということが、有形無形に繰り示したもの、日本の学習指導要領のものとも違っていた。

返されることを想像したときに、自国のありようをみつめ― 39 ―

角島る意味においても、他国でどのようなことに軸がおかれな誠⑿

角島誠（2020）「高等学校の物理の内容に関する一考
察 : フランスの教科「物理・化学」を参考に」『広島ぜそうなったかを知ることは、有意義と思われる。

工業大学紀要 教育編』第19巻 pp.15-24

本報告がその一助となれば幸いである。
また、グラントラルに対応するプロジェクトの具体的な⒀ https://www.education.gouv.fr/baccalaureat-2021-

内容や展開については、本報告では十分に扱えていない。

epreuve-du-grand- oral-permettre-aux-eleves-de-

別の機会に報告したい。

travailler-une-competence-89576

文
⑴

⒁

献

する一考察～フランスの高等学校における理系コース

船 川豊ら（2002）「モデリング学習による高等学校物

の TPE を参考に～」『広島工業大学紀要 研究編』第理Ⅱ課題研究の単元開発と実践」『日本教育工学雑誌』

53巻

⑶

⑷

⑸

笠潤平（2015）「高校物理におけるモデリング教育の

les TPE et le grand oral :quels points communs? quelles

可 能 性： ― 英 国 の『 ア ド バ ン シ ン グ 物 理 』 とévolutions? ‘,Modellus―」『 日 本 科 学 教 育 学 会 年 会 論 文 集 』39

https://interlangues-pedagogie.web.ac-grenoble.fr/（ 0 ），pp.35-36

sites/interlangues-pedagogie.web.ac-grenoble.fr/古結 尚ら（2020）「高校物理力学分野におけるモデリ

files/comparaison_tpe-go_academie-grenoble.pdf

ングソフトを用いた生徒実験」『日本物理学会講演概⒃ La modélisation, une activité essentielle pour travailler les

要集』75.1（ 0 ），2971-2971

compétences de la démarche scientifique今井章人ら（2021）「高校必修理科に向けた物理からhttps://cache.media.eduscol.education.fr/file/Physique-の 視 点 」『 日 本 科 学 教 育 学 会 第 45 回 年 会 論 文 集 』

chimie/40/2/RA19_Lycee_GT_2-1-T_PHYCHI_modeli

pp.177-180

sation-competences-demarche-scientifique_1171402.pdf

後藤顕一ら（2016）「モデル化学習」の考え方，進め

⒄

⑺

理科編

文部科学省

学教育研究』40（ 2 ），pp.166-179⒅

雲財寛（2016）「理科教育におけるモデリング研究の⒆ BO spécial n°1 du 22 janvier 2019, Programme de

動向と課題─日本の研究動向を中心として─」『広島l’enseignement de sciences de la vie et de la Terre de

大学大学院教育学研究科紀要第二部』第65号 pp.19-

la classe de seconde générale et technologique, Annexe

27

Programme de sciences de la vie et de la Terre de井形哲志（2021）「モデル化思考の能力を高める 6 つseconde générale et technologiqueの局面からなる理科指導法の開発」『埼玉大学紀要．

高等学校学習指導要領（平成30年告示）文部科学省⒇ BO spécial n°1 du 22 janvier 2019, Programmed’enseignement de spécialité de sciences de la vie et de教育学部』70（ 2 ），pp.1-16⑻

高等学校学習指導要領（平成30年告示）解説
理数編

方に関する一考察 : 高校化学の試行実践を通して」『科⑹

pp.105-115⒂ Académie de Grenoble, ‘Mettre en œuvre et évaluer

26，pp.177-182⑵

角島誠（2019）「高等学校の総合的な学習の時間に関教科「科学のla Terre de la classe de première de la voie Générale,

教育 ES」について」『広島工業大学紀要 教育編』第Annexe Programme de sciences de la vie et de la Terre

20巻

de première générale

角 島誠（2021）「フランスの高等学校
pp.53-62⑼ B O spécial n°1 du 22 janvier 2019, Programme de㉑ BO spécial n°8 du 25 juillet 2019, Les programmes del’enseignement de physique-chimie de la classe del’enseignement de sciences de la vie et de la Terre (SVT)

seconde générale et technologique, Annexe Programmede la... Spécialité SVT de terminale générale, Annexede physique-chimie de seconde générale et technologique

Programme de sciences de la vie et de la Terre determinale générale⑽ B O spécial n°1 du 22 janvier 2019, Programmed’enseignement de spécialité de physique-chimie de㉒ MONOD-ANSALDI R. & PRIEUR M. (2011), Démarches

la classe de première de la voie Générale, Annexe

d’investigation

Programme de physique-chimie de première générale

représentations des enseignants de mathématiques, SPC,

⑾ BO spécial n°8 du 25 juillet 2019, Programme de

SVT et technologie. Rapport d’enquête IFÉ – ENS del’enseignement

secondaire:

Lyon. Décembre 2011.

l’enseignement de spécialité de physique-chimie de laclasse terminale de la voie générale, Annexedans㉓ BOHors-Série n°5 du 25 août 2005, programme descollèges Annexe I Introduction commune à l’ensembleP rogramme de physique-chimie de terminale générale
― 40 ―

高等学校の物理教育の目標に関する一考察

des disciplines scientifique pp.6-7

注㉔ J ean-MarieBoilevin (2017), ‘La démarche d’investigation:
simple effet de mode ou bien nouveau mode d’enseignement㉕

注1 ）高校 1 年の学習指導要領については、以下に全訳を

des sciences ?’, Epistémologie et didactique, pp.195-220している。

角島誠（2022）「フランスの高等学校の選択教科「科角島誠（2023）「フランスの高等学校 1 年物理・化学の学と実験室」について」『広島工業大学紀要 教育編』

学習指導要領2019」『広島工業大学紀要 教育編』第22巻

第21巻 pp.27-36

pp.27-30※

掲載サイトの閲覧は2022年 4 月 5 日に最終確認― 41 ―