主体的な態度を育てるための効果的なＩＣＴ活用に関する研究－高校理科における生徒の探究活動を通して－
山口県立下関工業高等学校
１

教諭

安成

淳子

研究の意図
(1) 研究の背景
ア

教科指導におけるＩＣＴ活用の充実の必要性
学校における教育の情報化の推進に向け、これまでに様々な施策が進められてきている。
学習指導におけるＩＣＴ活用については、平成 17、18 年度に文部科学省委託事業として独立
行政法人メディア教育開発センターで実施された「ＩＣＴを活用した指導の効果の調査」において、ＩＣＴ活用の効果が確実にあることが報告されている。
平成 23 年４月には、教育の情報化に関する総合的な推進方策として、「教育の情報化ビジョン」がまとめられ、この中で、教科指導におけるＩＣＴ活用について、一層の充実が求めら
れている。

イ

理科教育における探究活動の充実の必要性
中央教育審議会答申（平成 20 年１月）において、学習指導要領改訂の基本的な考え方の一つに、「思考力・判断力・表現力等の育成」があげられている。また、｢高等学校学習指導要
領解説

理科編」(平成 21 年)では、改善の基本方針の一つとして、「科学的な思考力・表現力の育成を図る観点から、学年や発達の段階、指導内容に応じて、例えば、観察・実験の結果を整理し考察する学習活動、科学的な概念を使用して考えたり説明したりする学習活動、探究的な学習活動を充実する方向で改善する」＊１ ことが示されており、探究活動の充実が求められている。
(2) 研究テーマ設定の理由
ア

授業におけるＩＣＴ活用の現状から
原籍校の理科の授業では、授業内容の説明や映像提示等、ＩＣＴを取り入れながら、分かりやすく、興味をもたせるような授業の工夫を行っている。ＩＣＴを活用することで、生徒は授業に対して期待感をもつことができ、生徒の興味・関心を引き出すことへの効果を実感している。しかしながら、教師からの情報提供にとどまり、生徒自身の積極的な活動や知的好奇心の高まりにつながっていない場合が多く、ＩＣＴ活用の効果を十分生かしているとはいえない。
また、「高等学校学習指導要領」(平成 21 年）の総則では、各教科・科目等の指導に当たって配慮すべき事項の一つとして、「情報手段を適切かつ実践的、主体的に活用できるようにするための学習活動を充実する」 ＊２ ことが示されている。そこで、生徒が探究心をもって、意欲的に学んでいく態度を育てるためには、生徒自らがＩＣＴを適切に活用する学習活動を充実させていくことが必要であると考えた。

イ

理科指導の現状から理科学習における国際的な調査として、経済協力開発機構（OECD）の生徒の学習到達度調査（PISA）及び国際教育到達度評価学会（IEA）の国際数学・理科教育動向調査（TIMSS）が実施されている。これらの調査結果から、日本の生徒の科学への興味・関心の低さや理科学- 1 -習の重要性に対する意識の低さが課題としてあげられている。
原籍校における物理の授業を振り返ってみると、生徒の多くは物理に対する苦手意識が強く、主体的な学習に至っていないのが現状である。高等学校理科の目標において、「探究的な学習の充実へとつなげていくためにも、知的好奇心や探究心を喚起し、科学を学ぶ意義や楽しさを実感させながら、自然の事物・現象を主体的に学ぼうとする態度を育てることが大切である」＊３ と述べられており、主体的な態度の育成につながる学習活動を展開することが重要であると考えた。
(3) 研究の仮説
以上のことから、生徒自身の知的好奇心や探究心を喚起し、主体的に学習に向かう態度を育成するＩＣＴ活用の在り方として、生徒自らによるＩＣＴ活用に視点を当て、「授業において、生徒自らがＩＣＴを活用し、探究活動を深めることにより、主体的に学ぼうとする態度を育てることができる」という仮説を立て、探究活動の授業実践を通して検証することとした。
２

研究の内容(1) ＩＣＴ活用を取り入れた授業デザイン
探究活動で生徒自らがどのようにＩＣＴを活用していくことが有効であるかについて、生徒の実態を基に具体的な活用内容等を検討し、主体的な態度の育成につながる授業デザインについて考えた。
なお、本研究における「授業デザイン」とは、学習内容と様々な学習活動の要素の組立を考え、生徒の主体性が育つ授業をいかに設計していくかという授業づくり全体を示している。
ア

原籍校生徒の実態把握
原籍校第３学年 153 人（機械科 78 人、電気科 38 人、電子科 37 人）の実態を、｢理科に対する学習意欲｣、｢理科授業に対する態度｣、｢情報機器との関わりに対する意識」の３点から捉えた。
(ｱ) 理科に対する学習意欲について
学習意欲や学習動機に関して、内発的動機付けや学習の功利性等、様々な研究が行われている。また、主体性に関する研究では､「積極的な自発的行動」、｢自己決定力｣、｢自己表現」の因子により、主体性を定義付けしている(浅海、2001)。これらの研究から、主体的な態度を育てるためには、学習への興味・関心をもたせ、学習活動や学習内容に対する内発的な動機付けを高めることが必要であると考えた。
この考えを踏まえ、原籍校生徒の理科に対する学習意欲についてアンケートを実施した。アンケート結果（図１）から、学習内容に対する意欲について、次のような特徴が明％らかになった。
アンケート項目①将来、科学に関わりのある仕事に就きたい。
②物事を考えるときなどに、科学の考え方が大切である。
③理科学習の内容や考え方は、自分にとって価値がある。
④身の回りの事物・現象の理解に、科学は役に立つと思う。
⑤理科で学ぶ内容や考え方は日常生活に生かすことができる。
⑥科学は教養として知っておく必要がある。
⑦科学に興味・関心がある。
⑧理科の学習内容や考え方に興味・関心がある。
⑨科学について、よく分かるという自信がある。
⑩理科の勉強は得意な方である。
図１

理科の学習内容に対する意欲のアンケート結果- 2 -「強くあてはまる」及び「あてはまる」の回答の割合

・将来の進路と理科学習との関連を動機付けとしている生徒がほとんどいない。
・理科で学ぶ内容や考え方が、自分にとって価値があると考えている生徒が少ない。
・理科で学ぶ内容や考え方を日常生活に生かすことができると考えている生徒が少ない。
・科学や理科に対する内容に興味をもっている生徒が少ない。
・理科学習に対して自信をもつことのできる生徒がほとんどいない。
(ｲ) 理科授業に対する態度について
理科の授業における様々な学習活動に対して、生徒がどのような意識をもっているかについてアンケートを実施した。この結果から、｢記録をとること」、「情報機器を活用した活動」、「実験・観察」、｢グループ活動」といった学習活動に対しては、関心をもち積極的に取り組んでおり、得意だと感じていることが分かった。一方、｢作図することやグラフを作成すること」、｢新たな課題を発見すること｣、｢計算問題｣、｢発表し合うこと｣といった学習活動に対しては、積極的に活動しておらず、苦手意識があることが分かった。
(ｳ) 情報機器との関わりに対する意識について生徒を取り巻くＩＣＴ環境と情報機器に対する意識の実態を把握するためのアンケートを行ったところ、次のような実態が明らかになった。
・情報機器の活用に対する意欲が高い（約 85％）。
・日常生活で情報機器をよく活用していると感じている生徒が多い（約 76％）。
・作図やデータ処理に情報機器を活用している生徒は少ない（約 37％）。
・家庭学習に情報機器を活用している生徒は少ない（約 44％）。
イ

ＩＣＴ活用を取り入れた授業デザインの構想
生徒の実態把握を基に、学習内容への意欲を高めるためには、生徒自らによるＩＣＴ活用をどのように授業に組み込んでいくことが効果的であるかについて検討した。
生徒の情報機器への関心が高いことから、ＩＣＴ活用を学習活動に適切に結び付けていくこと
で、学習効果を高めることができると考えられる。そこで、生徒が理科の授業において、積極的に取り組み、得意と感じている活ＩＣＴで動を「ＩＣＴで生かす」、消極的な活動や苦手意識のある活動を生かす「ＩＣＴで補う」ことにした。そうすることで、情報機器を様々ＩＣＴでな学習活動に取り入れることのよさに気付き、前向きに活動する補うことができるように考え、授業におけるＩＣＴ活用の具体的な内容について検討した。図２に示すように、ＩＣＴで生かす活動と図２•グループ活動•考えの記録•計算とグラフ化•発表と振り返りＩＣＴ活用を取り入れた
授業デザインの構想

して「グループ活動」と「考えの記録」に、ＩＣＴで補う活動として「計算とグラフ化」と「発表と振り返り」という学習活動に焦点を当て、授業デザインの構想について工夫した。
ウ

生徒自らによるＩＣＴ活用

表１

授業デザインの構想の下、生徒自らによる活用場面

ＩＣＴ活用が適切であると思われる具体的な活動を見出した。そこで、生徒がＩＣＴを活用しながら探究活動を進めていく授業において、｢情報交換を深める｣、｢データ分析を深める｣、｢内容理解を深める｣ という三つの活用

情報交換を
深める
データ分析
を深める
内容理解を
深める

場面を設定した（表１）。
- 3 -生徒自らによるＩＣＴの活用場面
身に付け
生徒の活動
たい力
・グループでの活発な意見交換 自らの考・他のグループとの情報交換
えを表現
・情報の共有と伝え合いする力
・効率的なデータ処理
結果を解・実験結果のグラフ化
釈する力
・実験の振り返り
結果から・データ解釈の反復
考察する・知識、内容の確認
力「情報交換を深める」活用場面では、グループ活動にＩＣＴを活用することで、グループ内
での意見交換を活発にするだけでなく、即座に他のグループとの情報交換を行うことができる。その中で、情報を共有し、主体的に学習を進め、自らの考えを表現する力を高めることが期待できる。また、「データ分析を深める」活用場面では、実験結果のデータから即座に計算やグラフ化を行い、データ分析の作業効率を高めることで、結果から解釈して自らの考えを導き出すことができる。さらに、「内容理解を深める」活用場面では、物理の法則に基づいた実験データの解釈を反復して行うことで、学習内容の意味や科学的な概念の価値に気付き、結果から考察する力を身に付けていくことができる。このように、生徒自らがＩＣＴを活用しながら探究活動を進めていく中で、学習に対して興味をもち、積極的に学習に取り組むことができるような活用内容を考えた。
(2) 生徒自らによるＩＣＴ活用を取り入れた授業実践
ア

ＩＣＴ活用のための教室環境
各班のノート型コンピュータを無線ＬＡＮによる教室内のみのネットワークで接続し、常時、情報共有を可能にすることで、各グループ活動の充実を図りながら、グループ間の情報交換が活発にできる学習環境を実現した（表２、図３）。
また、教師用コンピュータをネットワークに接続する
ことで、各班への助言や思考を深めさせる発問を即座に投げかけるなど、全体のみならず生徒一人ひとりへの充
実した指導を可能とした。
表２

ＩＣＴ機器

ネットワーク環境

授業実践におけるＩＣＴ環境
教師用コンピュータ２台、プロジェクタ２台
常設スクリーン１台
ホワイトボード（可動スクリーンとして使用）
各班１台のノート型コンピュータ
無線ＬＡＮアクセスポイント(外部接続なし)
デジタルカメラ無線ＬＡＮによる全データ共有

生徒活用アプリケー デジタルノートソフト ｢OneNote｣
ションソフト
表計算ソフト ｢Excel｣

イ

教師用
ＰＣ
生徒用
ＰＣ

無線ＬＡＮによる
全データの共有

生徒用
ＰＣ

生徒用
ＰＣ
※生徒用ＰＣは各班の実験台に１台設置

図３

教室環境（ネットワーク)のイメージ

生徒自らによるＩＣＴ活用を取り入れた授業デザイン
原籍校機械科第３学年の 40 人のクラスで、「物理Ⅰ」の探究活動の授業実践を２回実施した。

探究の過程において、生徒自らによるＩＣＴの三つの活用内容（表１）を基盤として、生徒がどのようにＩＣＴを活用していくかについて授業デザインを考えた。
１回目は「力学的エネルギー保存の法則」の単元において、「振り子の運動に関する探究活動」を実施した。１班５、６人のグループの７班編成とし、各班１台のノート型コンピュータを用い探究活動を進めた。探究活動では、デジタルノートソフト「OneNote」を活用し、実験計画等について意見や情報を記録するとともに、グループ間の情報交換が活発にできるような活動を行った。また、表計算ソフト「Excel」を活用し、実験データを効率的に処理し、探究的にデータを分析していく活動を行った（表３）。
２回目は「熱量の保存」の単元において、「比熱に関する探究活動」を実施した。１回目の実践を踏まえ、生徒全員がＩＣＴを有効に活用しながら活動することができる班編成として、１班４人のグループの 10 班編成とした。また、グループ構成は、生徒の実態調査を基に、情報- 4 -機器に関心の高い生徒が必ず入るようにするなど、生徒それぞれの特性を考慮した。２回目の活動では、１回目の探究活動で行ったＩＣＴ活用内容に加え、日常生活で生徒が比較的頻繁に使っているデジタルカメラの活用を取り入れた。動画撮影機能を生かして実験の記録をし、振り返りに活用することで、探究的に実験を進めることができるようにした（表４）。
表３

生徒自らによるＩＣＴ活用における活動内容（振り子の運動に関する探究活動の場合）

ＩＣＴ活用内容

探究の過程
・実験計画
・実験の工夫・改善

情報交換を深める

データ分析を深める ・実験データの分析

内容理解を深める

表４

無線ＬＡＮ
接続による
全データの
共有

・実験結果による考察

活動内容
デジタルノートソフト｢OneNote｣を用い、班で実 験方 法の 工夫 と改 善点 につ いて 話し合う。他班と意見を共有し全体で話し合う。
表計算ソフト｢Excel｣を用い、実験データから単位を換算し、即座にグラフ化を行う。
表計算ソフト｢Excel｣を用い、全班の実験
データ を統 合し 一つ のグ ラフ を作 成す ることから、法則の意味を明らかにしていく。

生徒自らによるＩＣＴ活用における活動内容（比熱に関する探究活動の場合）

ＩＣＴ活用内容
情報交換を深める

ウ

環境

探究の過程

環境

・実験計画

データ分析を深める

・実験データの分析

内容理解を深める

・実験結果による考察

無線ＬＡＮ
接続による
全データの
共有

活動内容
デジタルノートソフト「OneNote」を用い、各班の実験レポートを作成し、グループ活動の発表をする。
表計算ソフト「Excel」を用い､各班で実験データから熱量の計算をする。
デジタルカメラの動画撮影機能により、実験の様子を記録する。実験を振り返ることで誤差の原因等を考える。

授業内容(ｱ) 振り子の運動に関する探究活動
本授業実践（全３時間）の探究活動におけるＩＣＴ活用の概要を表５に示す。また、第２時の授業の一部を表６に示す。
表５

時

探究の過程
課題の設定

第
１
時

第
２
時

仮説の設定

振り子の運動に関する探究活動におけるＩＣＴ活用
学習活動・学習内容
ＩＣＴ活用場面「振り子の運動において力学的エネルギーは保存されているか調べる」という課題を設定する。
学習の振り返り、「振り子の運動において力学的エネルギー 物理法則の確認が保存されているならば、振れ始めの最上点 （教師）の高さｈと最下点の速さυには、υ２ ＝２ｇｈの関係が成り立つ」という仮説を立てる。

実験計画

仮説を検証するための実験方法（高さｈと速さυの測定方法）を考える。

グループ間の情報交換（生徒）

予備実験

考えた実験方法で実際に実験してみる。

意見や活動の記録（生徒）

実験の工夫・
改善

予備実験の結果から、より正確な実験をするための実験方法を再考し、改善していく。

グループ間の情報交換（生徒）

本実験

工夫・改善された実験方法により、再度実験を行う。

意見や活動の記録
（生徒）

データ分析

実験結果のグラフ化により、仮説の関係式が成立しているか検証を行う。

実験データの効率的な処理（生徒)

- 5 -

活用機器等

・プレゼンテーションソフト｢PowerPoint｣

・デジタルノー
トソフト｢OneNote｣・デジタルノー
トソフト｢OneNote｣・デジタルカメラの静止画
・デジタルノー
トソフト｢OneNote｣
・表計算ソフト｢Excel｣第３時

実験結果のグラフを基に、各班の実験誤差
や実験方法の違いについて考える。

考察
更なる課題の発見考察を基に、自らの実験を振り返り、更なる疑問を見出す。
表６

実験データによる考察（生徒）

・デジタルノー
トソフト｢OneNote｣
・表計算ソフト｢Excel｣

生徒の活動の実際（展開部分の一部抜粋）※

学習活動・学習内容＜展開1＞ (20分) 実験●は生徒作成のコンピュータ画面を示す。

生徒のＩＣＴ活用

振り子の運動を正確に測定するには、どのような工夫が必要か考えよう。
・前時の予備実験と、家庭学習で考えた、実験計画の改善案を基に、実験の方法を話し合う。
（「OneNote」 の全班共通の実験シートに、意見を書く。）

・全班の意見を「OneNote」を 共有することにより、実験を準備する上で、考えるべき注意点に気付く。
●デジタルノートソフト「OneNote」のシート画面（全班が共通に問題と捉えた事項について､全班で意見交換を行う｡）

振れ始めの
最上点Ａ

ｈ［ｃｍ］

最下点Ｂ

υ[ｋｍ/ｈ]・振り子の最上点の高さと最下点の速さを正確に測定するためには、どのような実験方法がよいか、班の意見をまとめながら実験の準備をする。
各班で考えた意見や気付いたことを共通のシートに書き込んでいる。簡単な言葉
で 、会 話 と 同 じよ う に 記 録す る こ と で、「OneNote」を情報交換の手段として積極的に活用している。また、班同士が意見を言い合いながら、思考を深めている。

・各班で「OneNote」を 活 用 し て
情報交換を行い、実験計画の改善に生かしていく。
（実験が順調に進んでいる班の発表を行う。）
・実験をしてデータをとる。

・より正確に測定できる実験方法を工夫するために、「OneNote」の情報を参考にしながら、何度も実験を繰り返し
ている。

＜展開２＞
(20分) 実験データ処理
・データ処理のため、各班の実験 ・即座に単位の換算とグラフができることで、データの意味を理解し、処理シー ト（「Excel 」 ファイ
実験の見通しをもつ。
ル）にデータ入力する。
●表計算ソフト｢Excel」のデータ処理シート画面「Excel」の関数とグラフ作成の機能により、
実験データの入力と同時に、単位の換算と、グラフの作成ができている。

・「Excel」 ファイルでのデータ
入力で、単位の換算とグラフの作成を行う。

- 6 -高さと速さのグラフから、力学的エネルギーの保存について、どのような関係が分かるだろうか。
・全班のデータを統合し、一つの ●表計算ソフト｢Excel」のデータ統合シート画面
グラフを作成する。
・再度、実験をしながら、すぐにグラフ化を行い、データ数を増やしていく。

各班の実験結果を統合し、一つのグラフを作成している。グラフのプロットの色が各班を示す。
データを共有することで、グラフから法則をより明確に、見出すことができる。

・グラフの結果から力学的エネル
ギーの法則を確認する。

・実験データから作成できるグラ ・常設スクリーンのグラフを見ながら、実験データを解釈し、次に必要
フの結果により、速さと高さのなデータの実験を考えていく。
関係を理解していく。
・仮説を検証することで、力学的エネルギーの法則について確認する。

(ｲ) 比熱に関する探究活動
本授業実践（全３時間）の探究活動におけるＩＣＴ活用の概要を表７に示す。第２時の授業における生徒の活動の一部を表８に示す。
表７
時

探究の過程
課題の設定

第
１
時

仮説の設定

比熱に関する探究活動におけるＩＣＴ活用

学習活動・学習内容「金属の比熱を実験により調べる」という課題を設定する。
「高温の物体を水につけたときの水温変化から、その物体の比熱を求めることができる」という仮説を設定する。

ＩＣＴ活用場面

学習の振り返り、 ・プレゼンテー
物理の基本概念やションソフト法則の確認（教師） ｢PowerPoint｣

実験計画

各班で実験方法や生徒の役割分担等を話し合う。より正確な実験のための工夫を考える。

グループ間の情報交換、意見や活動の記録（生徒）第２時

実験

計画に基づき実験を行う。実験の様子を動画で記録する。

意見や活動の記録
（生徒）

第
３
時

考察

データ分析

結果から熱量計算を行い、比熱を求める。 熱量計算等（生徒)

更なる課題の発見

実験中の動画記録を基に、各班の実験誤差や実験方法の違いについて考える。
考察を基に、自らの実験を振り返り、更なる疑問を見出す。
表８

活用機器等

データ及び記録による考察（生徒）・デジタルノー
トソフト｢OneNote｣・デジタルカメラの静止画
・デジタルカメラの動画
・デジタルノー
トソフト｢OneNote｣
・表計算ソフト｢Excel｣

生徒の活動の実際（展開部分の一部抜粋）※

学習活動・学習内容●は生徒作成のコンピュータ画面を示す。

生徒のＩＣＴ活用（展開）( ３５分) 実験

高温の物体を水につけ、熱平衡になったときの、水温を測定し、温度変化から物体の比熱を求めよう。
ｔ２〔℃〕

ｔ１〔℃〕

水
熱湯につけたおもり

一定になった水温ｔ〔℃〕- 7 -・実験の方法と注意点を確認する。

・実験計画を立て、自己の役割を理解した上で、実験に取り組むことができるように話し合う。

・各班の実験レポートを「OneNote」を活 用し作成 する。

・実験計画に従って、実験を行う。実験の振り返りに必要な画像や動画を記録しておく。

・実験結果の処理方法について理解する。
（｢Excel」による実験シートの活用方法を確認する。）

・デジタルカメラを使って、実験の様子を動画で撮影する。
●デジタルノートソフト「OneNote」の実験レポート画面

実験を動画で撮影したファイルをレポートに貼り付けることで、何度も再生できるようにしている。

・実験の測定データをコン
ピュータに入力し、比熱を求める。

実験道具の設置の様子をデジ
タルカメラで撮影し、画像として貼り付けている。

「Excel」によるデータ処理として比熱の計算をした画面をレポートに貼り付けている。

比熱の測定は、正しくできただろうか。理論値との誤差の原因はどこにあるのだろうか。
・理論値と実験値を比較し、誤差の原因を考える。

・デジタルカメラによる記録を確認し、自分たちの行動を振り返る。

・誤差の少ない班の実験の様子を確認するため、デジタルカ
メラの記録を見る。

・実験レポートとして、動画やデータ分析のシートを活用しながら、実験の考察を活発に行う。

・誤差の考察から、実験計画と結果のつながりを理解する。

・他班の実験の動画を確認し比較することで、実験方法の違いに気付き考察を深めていく。
●実験計画や工夫を記録した実験レポート画面

実験の手順 や担当する生徒の名前、使用する道具等を記入している。
各班のレポートを比較することで、実験計画と結びつけて考察を深めることがで
きる。

- 8 -

(3) 生徒自らによるＩＣＴ活用の効果
ア

探究活動の成果に関する考察(ｱ) 自己評価シートに基づく効果の分析
２回の探究活動の授業実践を行った後、生徒の自己評価アンケートを実施した。 アン
ケートの質問内容は、授業目標の達成について問う質問と、自らＩＣＴを活用したことの効果について問う質問で構成した。図４にアンケート結果の一部を示す。
授業目標に関する 質問に対する回答から は、全てにおいて高い評価が得られ、意欲的に授業に参加し、探究することができたという達成感や有能感をもっていることが分かった。また、ＩＣＴ活用を取り入れた探究活動を行ったことで、グループ活動やデータ処理に対する高い評価が得られ、ほとんどの生徒がＩＣＴ活用の効果を実感していることが分かった。生徒自らによるＩＣＴ活用を取り入れた授業デザインの柱である「情報交換を深める」、｢データ処理を深める」、｢内容理解を深める」の三つの活用の効果が認められた。
【１回目「振り子」の探究活動の結果】【２回目「比熱」の探究活動の結果】①ＩＣＴを活用することで、他のグループの実験の様子や結果を知ることができた。
②ＩＣＴを活用することで、情報交換やデータ処理により考えることができた。
③ＩＣＴを活用することで、ループでの考え方の変化等、振り返ることができた。
図４

ＩＣＴ活用に関する自己評価シート結果(ｲ) 理解度確認テストに基づく効果の分析
授業実践の効果を 分析する方法として、授業への関わりや理解度を客観的に 捉えるためのテストを実施した。特に、２回目の授業実践の「比熱に関する探究活動」においては、
ＩＣＴ活用の効果について詳細な分析を行うために、確認テストを「活動前」､｢活動後」及び｢１週間後｣の３回実 施した。確認テストは、物理法則の基本概念の理解を問う問題と、
活動内容の理解を問う問題に加え、物理概念と実験を関連付けて考えることができるかどうかという
思考を問う問題等からなる。図５に、３回の確認テ

正答
率

ストの結果を示す。
確認テストの結果から、生徒自らがＩＣＴを活用しながら探究活動を行ったことに よ り 、 授 業 に 対 し て

図５

- 9 -

理解度確認テストの結果

前向きな姿勢と積極的な活動が実現し、内容への理解や思考力が高まることが確認できた。また、各項目の実施時期による正答率の変化から、以下のような傾向が確認できた。
・ＩＣＴ活用により思考しながら獲得できた内容については、定着の度合いが高い。
・ＩＣＴを活用することで、グループ活動が活発になり、探究活動に対する理解や考察が深まるだけでなく、定着も高くなる。
・ＩＣＴを活用しながら探究活動を進めていくことで、物理現象に対する興味や関心の高まりが１週間後も持続している。
さらに、興味・関心の内容に関する自由記述の生徒の回答を分析すると、表９のように分類できた。探究活動直後は、「更なる実験」に対する関心が多かったが、時間の経過とともに、「実社会や実生活との関連への関心」が高くなっており、学校で学習した内容を日常生活に照らし合わせて考えることができるようになっていることが分かる。この結果は、学習内容に対する意欲の高まりに加え、学習を自らの問題と捉えていることを示しており、主体的な態度の育成に結び付いたと考えられる。
イ

表９

興味・関心の内容の分類

興味・関心の内容
更なる実験への意欲
熱現象への関心と意欲
実社会・実生活との関連

探究活動後
17 人
10 人
４人

１週間後
５人
10 人
16 人

※「熱現象についてどのようなことに興味・関心がありますか」という問いに、自由記述で回答した内容を分類したものである。

主体的な態度への変容に関する考察
主体的な態度を育てるためには、学習活動や学習内容に対する内発的動機付けの高まりが必要であると考えられることから、生徒の学習に対する態度が主体的なものに変容しているかどうかを検証するために、事前に生徒の実態把握として実施したアンケートを、２回の授業実践後に再度実施した。授業前後のアンケート結果の比較を図６、７に示す。
理科に対する学習意欲についてのアンケート結果（図６）から、科学と理科学習に対する価値に対する認識が高まっていることや、将来との関わりや実用性といった日常生活との関わりに対する意識が大きく伸びていることが分かった。このことから、理科学習を自らの問題として結び付けて捉えるように変容しており、学習意欲が内発的な動機付けへと高まっていることが確認できた。また、理科の授業に対する態度についてのアンケート結果（図７）から、授業における様々な学習活動に対して積極的に活動できるようになったことが分かった。特に、授業実践前には消極的で苦手な学習活動であった発表や計算等の項目の伸びが大きく、前向きな姿勢への変容が確実に現れる結果が得られた。
％％「積極的に取り組んでいるか」に対して、「強くあてはまる」及び「あてはまる」の回答の割合「強くあてはまる」及び「あてはまる」の回答の割合

図６

理科に対する学習意欲の変容

図７- 10 -

理科授業に対する態度の変容

このように、生徒自らがＩＣＴをどのように活用することが有効であるかといった観点から、
得意な活動を「ＩＣＴで生かす」、苦手意識のある活動を「ＩＣＴで補う」という方針で設計した授業デザインの有効性が確認できた。そして、生徒自らがＩＣＴを活用し探究活動を行ったことにより、生徒の主体的な態度が育つことが実証できた。
(4) 生徒自らによるＩＣＴ活用モデルの構築
ア

生徒自らによるＩＣＴ活用を取り入れた探究活動のプロセス
探究活動において、生徒自らがＩＣＴを活用し、｢情報交換を深める」、｢データ分析を深める」、｢内容理解を深める」 という活動を進めていく 授業実践を行った。情報を共有し即座に伝え合うことのできる共有化や即時性、データをグラフや画像に変換できる可視化、記録等を振り返ることのできる保存性といった様々なＩＣＴの特長を有効に活用することで、生徒の授業に対する態度が主体的なものへと変容することが確認できた。
実践の成果を基に、探究の過程を３段階で捉え、各段階における効果的な生徒のＩＣＴ活用について再検討した。生徒のＩＣＴ活用の具体場面と生徒の変容の関連付けから、「生徒自らによるＩＣＴ活用を取り入れた探究活動のプロセス」（図８）としてまとめた。

探究の過程

生
徒
の
Ｉ
Ｃ
Ｔ
活
用

情報交換
を深める
データ分析
を深める
内容理解
を深める

①課題に気付く段階②課題を解決する段階○課題の設定○仮説の設定○実験の計画○予備実験の実施○実験の工夫・改善○実験データの分析・グループ内での意見交換
・他班との情報交換

・他班とのデータの比較③次への課題へ発展する段階○結果の考察○実社会・実生活との関連○更なる疑問・実験結果の共有・考察に関する情報交換

・実験データの計算処理・実験データの解釈
・実験データのグラフ化
・科学の基本的な概念や原理、
・実験結果の振り返りと推論
・実験データの処理方法の理解
法則の理解
・学習内容の確認と反復・実験データの処理方法の検討基盤となるＩＣＴ ・考えや実験計画、実験の記録（文字入力による記録、静止画・動画撮影による記録）
スキル・情報取得 ・ソフトウェアの基礎的操作
ＩＣＴの主な特長 共有化・即時性・保存性

視覚化･効率性･共有化･保存性

再現性・正確性・共有化

生徒の変容

学習内容の理解の深まり学習に対する主体的な態度

課題解決への意欲の高まり
図８

イ

生徒自らによるＩＣＴ活用を取り入れた探究活動のプロセス

教科学習における生徒自らによるＩＣＴ活用モデル
教科指導におけるＩＣＴ活用の実際を調べるために原籍校の教師を対象として行った「授業におけるＩＣＴ活用に関するアンケート」の結果によると、ＩＣＴ活用による効果を認めているものの、教科内容との関連付けや活用場面の設定に約半数の教師が問題を感じていることが分かった。そこで、授業実践の成果を踏まえ、主体的な態度の育成につながる授業デザインのための手だてとして、理科のみならず他の教科にも対応した一般的なモデルを考えた 。モデルが提示されることで、見通しをもった授業設計や授業展開が可能になるものと思われる。 一般的なモデルを組み立てるために、生徒自らによるＩＣＴ活用を取り入れた授業デザインの構想
により整理することができた探究活動のプロセスの各段階を、教科学習における学習課題の解決の流れとして対応させて捉えることで、図９に示すような「教科学習における生徒自らによるＩＣＴ活用モデル」を構築した。
生徒自らによるＩＣＴ活用を授業で実践していくためには、モデルに示すように段階的に計画していくことが必要である。まず、最初の段階として、ＩＣＴの特長と教科学習 をつなぐこ- 11 -

とで、ＩＣＴ活用のよさに気付き、主体的な態度

学習内容への興味・関心が深まって理解の深まりいく。次に、ＩＣＴ活用により教科学習を深めていく段階を経て、教科学習に生かすことができる。その段
階に高められることで、生徒の教科学習への態度が主体的なものへと変興味・関心の高まり
ＩＣＴの特長と教科学習をつなぐ●学習課題の認識

ＩＣＴで
教科学習を

深める
●学習課題の解決

容するものと考える。
図９

３

ＩＣＴを
教科学習に
生かす
●次への学習課題の発見

教科学習における生徒自らによるＩＣＴ活用モデル

研究のまとめと今後の課題(1) 研究のまとめ
探究活動の実践を通して、生徒自らによるＩＣＴ活用を授業に仕組むことで、生徒の物理に対する意欲と意識が変容し、授業への取組が主体的な態度へと育っていくことが分かった。また、授業実践の結果から、ＩＣＴの特長と効果が様々な学習活動に対応していることが確認でき、「生徒自らによるＩＣＴ活用を取り入れた探究活動のプロセス」（図８）としてまとめることができた。実践例から考えられたプロセスを適用することで、あらゆる探究活動において、
ＩＣＴを活用することの有効な場面を想定し、具体的な活用方法を考えることが可能である。
さらに、探究活動のプロセスを教科学習に対応させ、他教科にも有効な「教科学習における生徒自らによるＩＣＴ活用モデル」（図９）を構築した。生徒の主体的な態度が育つための授業展
開について、有効な手だての提供となるものと考える。
(2) 今後の課題
本研究において、生徒の主体的な態度が育つための効果的なＩＣＴ活用の手だてとして、生徒自らがＩＣＴを活用することに視点を当て、授業実践を行った。実践を踏まえ、 更にＩＣＴ活用の効果を高めていくためには、ＩＣＴの特長と学習課題の関連付けを一層明確にし、確立していくことが重要である。また、生徒がＩＣＴを活用するためには、生徒自身がその有効性に気付き、スキルを習得していくことも必要である。そして、生徒の学習に対する態度を主体的なものへと変容させるためには、授業の中で日常的にＩＣＴを導入し、段階的・継続的に実践を重ねていくことが重要である。
さらに、教科学習におけるＩＣＴ活用の授業デザインの視点について研究を深めることで、生徒自らによるＩＣＴ活用モデルをより実践的なものとし、あらゆる教科で有効な手 だての提供となりうる体系的なモデルとして確立していきたいと考えている。

【引用文献】＊１ 文部科学省、『高等学校学習指導要領解説 理科編』、2009、ｐ３＊２ 文部科学省、『高等学校学習指導要領』、2009、ｐ８＊３ 文部科学省、『高等学校学習指導要領解説 理科編』、2009、ｐ12【参考文献】
・独立行政法人メディア教育開発センター、『教育の情報化の推進に資する研究 報告書』、2007
・文部科学省、『教育の情報化ビジョン～21 世紀にふさわしい学びと学校の創造を目指して～』、2011
・文部科学省、『教育の情報化に関する手引』、2010
・文部科学省、『高等学校学習指導要領解説 理科編』、2009
・下條隆嗣、『初等中等教育用理科教科書の学習材機能の向上に関する調査研究 研究成果報告書第Ⅰ巻』、2010
・櫻井茂男、『内発的動機づけに関する自己評価モデルの実証研究』、1986
・市川伸一、『学ぶ意欲の心理学』、ＰＨＰ研究所、2001
・浅海健一郎、臨床心理学における「主体性」概念の捉え方に関する一考察､『九州大学心理学研究第２巻』､2001
・西之園晴夫、『授業の過程』、第一法規、1981- 12 -