課題番号:21K02952
研究題目:科学探究的アプローチによる理科授業デザイン開発
研究成果:現在(2024年3月)までの研究成果として、次の事項が挙げられる。
- 児童・生徒の自然発生的な議論を生み出し、主体的に課題解決に取組むように図る理科授業デザインの方略として、明示的に示された課題の中に児童生徒が見通しを持ちにくい隠された課題を設定することが、定性的には有効である。
- 仕組む課題は、物理分野では児童生徒が実際に実験に取り組む中に設定するのが有効である。一方、生物分野においては実験などが行えるのは限られた学習内容となるため、観察・実験における課題設定に拘らず,思考によるシミュレーションや実験方法の考案過程などに課題を設定するなど,多様な機会を通じて自然発生的な課題解決に向けた議論や取り組みが生じるように設計することが肝要である。
- 中学校第3学年「化学変化とイオン」の単元のダニエル電池の実験において,ダニエル電池の装置を組み立てる材料として,底に穴の開いた小さな素焼きの植木鉢を用い、生徒が,穴をふさぐ必要性について自然発生的に班内で議論を始めること、また穴をふさぐ必要性の理由を考えさせることにより,生徒がダニエル電池の駆動する仕組みを深く理解することが期待される授業をデザインした。
- 中学校第2学年地学分野の単元「気象とその変化」の「気象要素」での露点の実験において、実験室内の水蒸気量を予め調整するため、室内の2箇所で湯を沸かし、空調により室温を上昇させるなどし、室内の場所によって気温と湿度が異なる条件とし、複雑な科学的探究となる授業実践を行った。その結果、授業の中で気温と湿度との関係について、生徒が自発的に議論を始めたことから、地学分野においても単元によっては、事前の条件設定により、生徒の自然発生的な議論の創出を伴う授業デザインが可能であることを明らかにした。
- 科学探究的アプローチによる理科授業デザインの方略として、次の4点を提示できる。
①児童・生徒にとって、できるだけ未知の課題とする。
②児童・生徒が自らの力で課題を発見するように図る。
③課題解決の過程で他者と自然に議論するように図る。
④学習する法則・原理と関係する課題とする