生徒の考えを大切にした科学的に探究する理科授業～生徒の考える電流・電圧・抵抗を例に～

2023年8月6日（日）
全国中学校理科教育研究会東京大会
「若手教員による実践発表会＆交流会～理科教育を盛り上げよう（通称）若手の会」
発表M

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1. 生徒の考えを大切にした科学的に探究する理科授業 ～生徒が考える電流・電圧・抵抗を例に～ 発表者 筑波大学附属中学校 佐久間 直也 ファシリテーター 工学院大学・武蔵野大学 高城 英子 2023年8月6日 若手教員による実践発表会＆交流会～理科教育を盛り上げよう～ 江東区立有明西学園第４理科室 全28 枚＋補8枚 全中理東京大会「（通称）若手の会」 発表M
2. 自己紹介 佐久間 直也（Naoya SAKUMA） ▪ 専門 科学教育，理科教育 ▪ 経歴 2012-2016 東京学芸大学 Ａ類理科選修 2016-2020 東京都公立中学校 教諭（理科・多摩市） 2020-2021 （情緒障害・巡回拠点・北区） 2021-現在 筑波大学附属中学校 教諭 ▪ 所属学会 • 日本理科教育学会 • 日本科学教育学会 • 日本環境教育学会 # E-mail a120327s@gmail.com # twitter @sakunao_rika 2
3. 授業観 3 ◼ 電気回路の学習内容は難しいのか 特定の授業で活用する「驚くべき事象」ではない、抜本的な改革が求められるのではないか。 ➣ 公式で整理された世界からの脱却（e.g., オームの法則・授業中の生徒の発言）
4. 授業観 4 ◼ 事象の提示の仕方 授業の主語が、「生徒」になっているか。 ➣ 教師から提示された事象は、生徒の中では「点と点」でしかない。
5. 授業観 5 生徒の考え 学習集団 授業づくり 生徒の考えを大切にして、学習集団で科学的に探究する理科授業が大切である。 ➣ 学習内容の理解が深まる。 ➣ 副次的な効果がたくさんある。 ◼ 学習集団で探究する空間
6. 生徒の考えを大切にする科学的に探究する理科授業 6 ⚫ 自分なりの説明（仮説）をもっている ➣ 自分なりの説明（仮説）を検証するために、実験する。 ◼ 中学校第２学年 単元「電流とその利用」 電流の大きさの 関係性は？ 前 ？ mA 後 ？ mA 豆電球を通る前後の電流の大きさ … … … … … 減少説 保存説
7. 生徒の考えを大切にする科学的に探究する理科授業 7 ⚫ 「なぜそうなるのか」を教えてくれない ➣ 「なぜそうなるのか（仮説）」を表現して、科学的に探究する理科授業をつくる。 ◼ 中学校第２学年 単元「電流とその利用」 電流の大きさは同じ 前 267 mA 後 265 mA 豆電球を通る前後の電流の大きさ … … … … 減少説 保存説 …
8. 生徒の考えを大切にする科学的に探究する理科授業 8 ⚫ 授業で扱う情報量が急激に増える。 ➣ ICTの強みを理解して、活用する。 ◼ 中学校第２学年 単元「電流とその利用」 減少説 保存説 黒板での共有は難しい … 限られた授業時間… 友達の考えは… … 説 … 説 … 説 … 説
9. 情報収集 9 最適な組み合わせ ◼ アナログとデジタルの併用 ICT活用 ➢ 情報共有 ⚫ ワークシートに手書きする活動は残し、ICTを活用する。 これまでの実践 ➢ ワークシートへの記入
10. 情報収集 ◼ 自分なりの考え（仮説）をICT活用で共有する
11. 情報共有 11 最適な組み合わせ ◼ アナログとデジタルの併用 ICT活用 ➢ 情報共有 ⚫ 学級としての生徒の考えの傾向（立場や表現方法）を把握する。 これまでの実践 ➢ 机間指導・発表活動
12. 情報共有 12 ◼ 保存説の考え（仮説）
13. 情報共有 13 ◼ 減少説の考え（仮説）
14. 情報共有 14 ◼ 減少説の考え（仮説）
15. 情報共有 15 ◼ 減少説の考え（仮説）
16. 情報整理 16 ◼ 学習集団の探究の「伴走者」
17. 情報整理 17 ◼ 学習集団の探究の「伴走者」
18. 生徒の考えを大切にする科学的に探究する理科授業 18 ⚫ 自分なりの説明（仮説）と一致しない結果こそ、学びが深まる。 ➣ 「実験の結果」はあくまで一つの根拠でしかない。ただし、実証する必要がある。授業動画 ◼ 班実験の結果を学級で共有する 電流の大きさは同じ 前 267 mA 後 265 mA 豆電球を通る前後の電流の大きさ 電線では電気が消費さ れる。 豆電球はなぜ光る？ … … 減少説 保存説 なぜ 電池はなくなる？
19. 生徒のふり返り ◼ 「導線を長くすれば…」を終えて
20. 授業観 20 ◼ 事象の提示の仕方 授業の主語が、「生徒」になっているか。 ➣ 教師から提示された事象は、生徒の中では「点と点」でしかない。
21. 授業観 21 自分自身の「仮説」の確信度を上げたくて、様々な事象に自身の「仮説」を適用したくなる。 ➣ 生徒の考えは簡単に変わらない。繰り返し適用して修正する経験が重要。
22. 生徒のふり返り ◼ 揺れる子どもの概念
23. 生徒のふり返り ◼ 生まれる疑問
24. 生徒のふり返り ◼ 既知から未知を推測する
25. 説明の限界から新たな事象へ ◼ 消費説の考え（仮説）
26. 科学的に探究する理科授業 26 ⚫ 「１単元１仮説」とすることで、複数回の観察・実験を踏まえて仮説を修正する機会が得られる。 ➣ 現時点では「分からない」ことが当たり前である空間を形成できる（≒科学の暫定性）。 ◼ 学習内容の理解にグラデーションを生み出す。 全く説明できない… 真理はあるの だろうか… この部分は説明 できるようになった！ 理解している 理解していない NO YES
27. 授業観 27 ◼ 電気回路の学習内容は難しいのか この単純な回路に、電気回路における学習内容が盛り込まれている。 ➣ 電流・電圧・抵抗・電力・エネルギーについて、自分が納得できる形で整理する。
28. 発表の要点 28 生徒の考え 学習集団 授業づくり 生徒の考えを大切にして、学習集団で科学的に探究する理科授業が大切である。 ➣ 学習内容の理解が深まる。 ➣ 副次的な効果（e.g., ウェルビーイング≒人間性の涵養、科学観の育成）がたくさんある。
29. 生徒の考えを大切にした科学的に探究する理科授業 ～生徒が考える電流・電圧・抵抗を例に～ 発表者 筑波大学附属中学校 佐久間 直也 ファシリテーター 工学院大学・武蔵野大学 高城 英子 2023年8月6日 若手教員による実践発表会＆交流会～理科教育を盛り上げよう～ 江東区立有明西学園第４理科室 全28 枚＋補8枚 全中理東京大会「（通称）若手の会」 発表M
30. モノが物を言う授業づくり ⚫ 実験による実証や文献を通して、「仮説」を修正する機会をデザインする。 ➣ モノが物を言えない事象については、曖昧さを残す決断も求められる。 ◼ 保存説と減少説の決着はいかに！？
31. 科学的に探究する理科授業 31 ⚫ 「１課題１仮説」 → 「１単元１仮説」 への転換で、単元の学習に有機的なつながりが生まれる。 ➣ 一方向ではない、発展的に繰り返される探究の過程（≒探究のスパイラル）を実現する。 ◼ 科学的に探究する理科授業のイメージ（≒衛星モデル） 仮説 → なぜだろう 単元の導入時 → 教師の働きかけ よりよい説明を目指す → 探究のスパイラル 課題 → なぜですか 計画 予想 観察・実験 結果 考察 仮説 授 業 １ 授 業 ２
32. これまでの問題解決学習との違い 32 ⚫ 絶対的な真理が存在する印象を与えることにより、様々な弊害が現れる。 ➣ 探究の過程が一方向になる。発展的にならない。分からないことへの恐怖。 ➣ 西洋科学の科学観の変化に伴い、理科で学習する科学観も変化させたい。 ◼ 予想の場面で生徒の考えを書かせていました 仮説 → こうじゃないかな？ 課題 → なぜですか 絶対的な解の存在する問題事象 仮説 → このときはどうなるかな？ 課題 → ではやってみましょう 自分の仮説を洗練させるための問題事象
33. 課題の設定から全て 自分の力でできた 予想と実験の実施 は自分の力でできた！ 先生の支援のもと 探究することができた！ 科学的に「探究」する理科授業 33 ⚫ 探究的な学習活動を行っているかどうかは、生徒－教師の主体の割合で語られると良い。 ➣ 探究の過程は、「フルコース」ではなく「アラカルト」形式で。重点項目を意識して。 ◼ 主体にグラデーションを生み出す 生徒が主体 教師が主体 NO YES 全てが探究的な学習活動である
34. 何のための理科授業なのか 34 ◼ 変革を起こすコンピテンシー ・新たな価値を創造する力 ・対立するジレンマを乗り越える力 ・責任をもって行動する力 ➣生徒が価値を創造する授業 生徒が変えることができる授業 ◼ 発揮されるエージェンシー ・個人エージェンシー ・共同エージェンシー ➣学級みんなでつくる授業 ◼ ウェルビーイングの実現（≒人間性の涵養）
35. 何のための理科授業なのか 35
36. 何のための理科授業なのか 36 ◼ 生徒の考えを大切にした理科授業で見えてきたこと ⚫ 生徒の考え・言葉が板書される、生徒の考え（≒仮説）で単元計画が修正される。 ➢ 自分たちが授業を創るという意識 （エージェンシーを発揮して、変革を起こすコンピテンシーを育成する機会） ➢ 人格の完成（≒ウェルビーイング）につながる理科授業
37. ChatGPTの登場による学校の学びの変化 ⚫ 理科の授業では、生徒の「やってみたい（≒実証性）」が無くなることはない。 ➣ 「科学的」に探究する学習活動を重視している、教科「理科」は心配ない。 ➣ 科学的に正しい知識は教えられるが、知識が創造される営みは体験できない。 ◼ 理科の授業は必要なくなるのか