授業書
仮説実験授業の実験は予想や討論で提出された意見対立のどちらが正しいかさえ明瞭であればよいので、いたずらに精度を気にする必要はなく、教師実験ですますことがほとんどである。
授業書の成立には、「授業には各クラスの教師と生徒の個性を越えた法則性があり、個々の教師が作成した教材で授業するよりも、多くの他のクラスで成功した授業プランで授業した方が成功するのが普通である」という板倉の授業論がもとになっている。板倉は授業書を作成するにあたって、科学的認識は対象に対して「仮説・予想」をもって意識的に問いかける「実験」によってのみ成立すると考え、授業書の問題配列や予想選択肢を配置した。また、科学的認識は社会的に成立するという考えのもとで、個々の人間が確かめた事柄を越えた認識を目指すように内容を組み立てた。授業書の存在があってはじめて、仮説実験授業の考え方が実現でき、「授業書」は仮説実験授業の中心概念の一つである。授業書の成立で、授業研究が再現・検証可能な実験科学として確立した。提唱以来仮説実験授業で開発され使用されている授業書は、主なものだけでも100を越え、2020年現在も新しい授業書の開発や改訂作業が盛んに行われている。
仮説実験授業の授業書は「問題」を中心にして構成され、「質問」「研究問題」「練習問題」「原理・法則の説明」「新しい科学の言葉(言葉の約束)」などの構成要素からなっている。授業書によって教育内容と教師の行動を再現性のある方法で規定することが可能になった。この結果、実験授業を繰り返すことで、授業の再現性や有効性を実験的に確認し、積み上げる研究方法が確立し、教育研究を実験科学にすることに成功した。授業書は教育(授業)の法則性をすくい取るためのいわば器であり、仮説実験授業はこれを意識的に作り出すことができたために、明治中期以降以来の懸案であった教育あるいは教育学の科学化運動を軌道にのせる役目を果たす結果になった。
このなかで直接「授業書」の成立に大きな影響を与えたのは、戦後の国立教育研究所の細谷純らが開発した「理科ノート方式」の授業である。この方式はまず問題に対する各自の解答(予想)を理科ノートに記入させ、それから全員でその予想を発表させて討論し、議論が出尽くしたところで実験をしてその結果を記入させるという順序ですすめられる。理科ノート方式は仮説実験授業と似ているが、力の概念形成に十分な成果をあげることはできなかったとされる。しかしながら、細谷らは「児童が今までの学習の結果としてもっている力観・力学観をもとにして、ばねやゴムの、さまざまな場合での伸び縮みを予想させたり、関連付けさせたりしながら、そこに働く力学的法則を理解させ、この過程を通して児童が初めにもっていた力観。力学観を、あるいは正し、あるいは深めていこうとすることが、この単元を指導するために適切ではないかと仮説され、それに沿って教案編成がなされたのである。