児童の理科的な見方・考え方を育てる指導法の工夫～ICT活用を通して～

青梅市小学校教育研究会 理科研究部会 夏季研修会
2026年7月28日　青梅市立第一小学校

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1. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 青梅市小学校教育研究会 理科研究部会 夏季研修会 児童の理科的な見方・考え方 を育てる指導法の工夫 〜ICT活用を通して〜 東京学芸大学 ICTセンター 教育情報化研究チーム 加藤直樹
2. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 自己紹介 遠慮なくつぶやいてください commentscreen.com イベント名 青梅202607
3. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 自己紹介 加藤直樹 東京学芸大学 ICTセンター 教育情報化研究チーム 専門：情報工学・人間情報学 （Human Computer Interaction） 特にペン入力 ペン入力I/Fの教育への利用 大学の学部では 小学校教員，高校情報科教員，教育ICT専門職
4. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 自己紹介 研究室で行っている研究の例
5. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 自己紹介 研究室で行っている研究の例
6. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 児童の理科的な見方・考え方を育てる指導法の工夫 はじめに 次期学習指導要領が向かっているところ
7. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU はじめに：次期学習指導要領が向かっているところ 育てる人間像 好 き を 育 み 得 意 を 伸 ば す 労働・人生モデルの変化 社会分断のリスク AI時代の到来 民主主義の形骸化 そのために学校は 正解主義 同調圧力 からの脱却 自 対分 話の と意 合見 意を が形 で成 きし る︑ 力 を 育 む 民主的かつ公正な 社会の基盤へ
8. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU はじめに：次期学習指導要領が向かっているところ 基盤となる考え方 の実現 多様な子供たちの「深い学び」を確かなものに
9. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 次期学習指導要領が向かっているところ 「主体的・対話的で深い学び」の実施 人間性 学びに向かう力 知識・技能 の統合的な理解 志向性 調整性 対話性 駆動性 主体的 活用（転移） 構築 オーセンテックな 調査・探究・体験 対話的で 言語能力 情報活用能力 学習の基盤となる資質能力 深い 思考力 判断力 表現力 の総合的な発揮 （できる力）
10. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU はじめに：次期学習指導要領が向かっているところ デジタル学習基盤を前提とした学びへ l 課題 n デジタル学習基盤が前提となっていない n ICTの活用が教具的発想に留まっている 教具としてのみの利用 使う／使わないの地域格差 学習指導要領に 記載がない
11. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 次期学習指導要領が向かっているところ デジタル学習基盤の意義を示す 持続可能 インクルージョン 合理的配慮 主体的・対話的で 深い学び 学び易さの向上 資質・能力の育成 の実現が可能に
12. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU はじめに：次期学習指導要領が向かっているところ 理科の目標 自然に親しみ，理科の見方・考え方を働かせ， 見通しをもって観察，実験を行うことなどを通して， 自然の事物・現象についての問題を科学的に解決するため に必要な資質・能力を 次のとおり育成することを目指す。 自然の事物・現象を科学的に探究する資質・能力について、 見通しをもって観察や実験を行うことなどを通して、 次のとおり育成することを目指す。 中央教育審議会 初等中等教育分科会 教育課程部会 理科ワーキンググループ 第９回資料
13. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU はじめに：次期学習指導要領が向かっているところ 見方・考え方 身近な自然の事物・現象を， 質的・量的な関係や時間的・空間的な関係などの科学的な 視点で捉え， 比較したり，関係付けたりするなどの問題解決の方法を用 いて考えること 理科の 「深まりの鍵」 統合的な理解 総合的な発揮 自然や社会の事象・言説を、 自然科学的な視点から捉え、 観察・実験の結果や科学的知見などに基づいて、 客観的、論理的、批判的に考察すること 理科を学ぶ意義 を表現 理科固有の 対象・視点・考え方 中央教育審議会 初等中等教育分科会 教育課程部会 理科ワーキンググループ 第９回資料
14. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU はじめに：次期学習指導要領が向かっているところ 探求とは
15. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU はじめに：次期学習指導要領が向かっているところ （小学校）理科で育てる科学的探究力 課題・仮説を設定する 自然の事物・現象から課題を見つけ 仮説を立てる 予測する（見通しを立てる） 仮説を確かめるためには どのようなデータで 何を示せば良いかを考える 見方・考え方 検証方法を考える 観察・実験方法，分析方法を考える 観察・実験を行う データを収集する 整理する 得られたデータを比較しやすくまとめる 分析する 何が示されたかを明らかにする 考察する 分析した結果から言えることをさらに考える 表現・伝達する 統合的な理解 総合的な発揮 自然の事物・現象を科学的に探究する資質・能力
16. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 児童の理科的な見方・考え方を育てる指導法の工夫 見方・考え方を育てる指導の工夫
17. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 見方・考え方を育てる指導の工夫 どんな工夫をしていますか？
18. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 見方・考え方を育てる指導の工夫 一つ注意しておくこと l 「見方・考え方」 n 育成する“目標” から n 学習過程で“働かせるもの” へ さらに n 理科を学ぶ“意義” へ （理科における対象・視点・考え方） ただし，身につけて欲しいもの であることに変わりはない
19. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 見方・考え方を育てる指導の工夫 問題解決（科学的探求）プロセスで進める 課題・仮説を設定する 習得（体験）することが 理科の目標 成り立たせることが 理科の見方・考え方 の習得（使うこと） につながる 自然の事物・現象から課題を見つけ 仮説を立てる 予測する（見通しを立てる） 仮説を確かめるためには どのようなデータで 何を示せば良いかを考える 検証方法を考える 観察・実験方法，分析方法を考える 観察・実験を行う データを収集する 整理する 得られたデータを比較しやすくまとめる 分析する 何が示されたかを明らかにする 考察する 分析した結果から言えることを考える 表現・伝達する
20. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 見方・考え方を育てる指導の工夫 理科の考え方を働かせるように工夫する 比較すれば良い ことに気づかせる 気付けない 時間がない 納得させる 課題・仮説を設定する 自然の事物・現象から課題を見つけ 仮説を立てる 予測する（見通しを立てる） 仮説を確かめるためには どのようなデータで 何を示せば良いかを考える 検証方法を考える 見通しを持っている 観察・実験方法，分析方法を考える 観察・実験を行う データを収集する なんで比較するのかが わかっている 整理する 得られたデータを比較しやすくまとめる 分析する 何が示されたかを明らかにする 考察する 意識して“比較”する 分析した結果から言えることを考える 表現・伝達する
21. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 見方・考え方を育てる指導の工夫 どうやって見通しを持たせるか 今日は暑かったね 校庭で遊んでて 気がついたことある？ どんなところが 涼しかった？ 日向と日陰の 違うところは何？ 説明しちゃう 明るさと温度を調べて 比較する 発問・ヒントから 考えさせる 明るさと温度を調べて 明るいところほど 温度が高いことを示す
22. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 見方・考え方を育てる指導の工夫 どうやって「比較」を考えさせるか ア プ リ の 利 用 共 有 学習指導要領の範囲を超えてもよければ
23. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 見方・考え方を育てる指導の工夫 どうやってその先を考えてもらえるか 同じ明るさなら 朝と夕方で温度は同じ？ ライトで明るくすれば 温度は上がる？ 真っ暗の 宇宙は寒いのかな？ 同じ明るさでも校庭より アスファルトの上の方が暑いよ？ 日向をもっと 明るくできないかな？ これは日々の考える訓練（習慣）がものを言う
24. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 児童の理科的な見方・考え方を育てる指導法の工夫 理科におけるデジタル学習基盤の意義
25. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 見方・考え方を育てる指導の工夫 理科でICT活用 どんなことをしていますか？
26. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科におけるデジタル学習基盤の意義 学びの過程におけるICT活用 考えて 思考 可視化・表現 知覚 www/AI 取 得 読んで 視て 聴いて 書いて 作って 録って 共有 伝 達
27. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科におけるデジタル学習基盤の意義 視る聴くを拡張 左上：小平市立小平第三小学校 右下：小金井市立第一小学校，
28. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科におけるデジタル学習基盤の意義 視る聴くスタイル・タイミングの拡張 先生から 児童の手元へ 聞きたい・見たい ところを 自分のペースで 左上：小平市立小平第三小学校，右：青梅市立第三小学校
29. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科におけるデジタル学習基盤の意義 根拠を元に書くことも容易に イメージ イメージ 左：練馬区立開進第一小学校，右上：小金井市立第一小学校，右下：大日本図書出版 理科 より加工
30. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科におけるデジタル学習基盤の意義 表現しながらの思考 イメージ 自己説明プロセス さらなる思考 知覚 schema Working memory 表現・可視化 見やすさ しやすさ 左上：大日本図書出版 理科 より加工 思考 （推論）
31. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科におけるデジタル学習基盤の意義 容易な記録 → 思考のタイミング 左：港区立南山小学校 右：立川市立第一小学校（webサイト 学校とICT 実践レポートより）
32. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科におけるデジタル学習基盤の意義 学びの過程におけるICT活用 考えて 思考 可視化・表現 知覚 www/AI 取 得 読んで 視て 聴いて 書いて 作って 録って 共有 伝 達
33. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科におけるデジタル学習基盤の意義 学びの過程におけるICT活用 考えて 思考 可視化・表現 知覚 www/AI 取 得 読んで 視て 聴いて 書いて 作って 録って 共有 伝 達
34. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科におけるデジタル学習基盤の意義 対話的な学びの形とICT 一斉説明型 成果物共有型 グループ説明議論型 成果物作成型 共有して 何をするかが 重要
35. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科におけるデジタル学習基盤の意義 対話的な学びの形とICT 家庭学習で 同時多発的な議論
36. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科におけるデジタル学習基盤の意義 理科の特質に応じたICTツール センサ シミュレーション データロガー カメラ・マイク 見 方 ・ 考 え 方 特徴・規則性・原理を見いだし 表現する 集計ツール 共有ツール 分析ツール 可視化ツール
37. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科におけるデジタル学習基盤の意義 たとえば「明るさと温度」でICT活用 センサ シミュレーション データロガー カメラ・マイク 集計ツール 共有ツール」 分析ツール 可視化ツール
38. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科におけるデジタル学習基盤の意義 たとえば「明るさと温度」でICT活用 プロットを学ぶなら 紙を使えばよい その必要がないならICT活用がBetter さっさと描いて 読み取りに集中 全員のデータで
39. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科におけるデジタル学習基盤の意義 こんなセンサを使うのはどうでしょう？ 温度計の使い方を 学ぶなら そうでないなら プログラミング教育 も一緒に
40. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科におけるデジタル学習基盤の意義 さらにこんなアプリも bit.ly/4fWya4R
41. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科におけるデジタル学習基盤の意義 たとえば「ふりこ」でICT活用 もちろん実際の実験は大事 でも 発展的なところ 実験できなかったところ には シミュレータの出番では
42. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 児童の理科的な見方・考え方を育てる指導法の工夫 理科と生成AI
43. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 見方・考え方を育てる指導の工夫 生成AI どんな使い方をしていますか？
44. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科と生成AI 生成AI活用を考えることは待ったなし 総務省調べ
45. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科と生成AI 先生も使っていますねぇ 校務に使っていない のは15.8%だけ 授業準備に使っていない のは25.6% 小中高における AI活用実態調査 ―教育DXとAI時代の学校教育の現在地― eラーニング戦略研究所
46. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科と生成AI 新しい学習指導要領では l 小学校総合（情報の領域） n 情報の取り扱い • AIには認知や行動に与えるものや既存のリスクを増幅 させるものを含むリスクがあること • 依存のリスク等を踏まえ、AIに頼りすぎないことや自 ら適切な距離を取る必要があること • 出力された内容は最後が人間が判断する必要があるこ と n 特性の理解 • AIは既存のデータを基に予測 • 生成しており、出力結果には誤りや偏りが含まれるこ と • AIは様々な領域に応用されており、社会変革を促して いること
47. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科と生成AI 「AIを活用して学ぶ」考え方 l 小学校総合（情報の領域） 基本的な仕組みや特徴を 理解するために体験的に活用 ミニ探究ユニットの中において 体験的に活用する 結構消極的だね
48. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科と生成AI 児童による生成AI利用で教科教育を強化 ロールプレイ（人工人格設定） ・インタビュー ・一員としてディスカッション 回答 出力 ファクトチェック 不足を見つける 間違いを正す 正しいものを作る を元に 考える 議論する 自分の考えとの違いから ・両者の考えを批評する ・ディベート 正しい回答ができるように 教えていく
49. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科と生成AI ある授業例 l 「アップとルーズで伝える」 『アップとルーズ』 について説明して ： AI：この説明で、まちがっていると ころや、足りないところはあります か? 児童A：例がありません。 AI：教えてくれて、ありがとう。で は、どんな具体例を、文章のどこ (まんなか・おわり) に入れるとい いと思いますか? 児童A：まんなか AI：まんなかに入れるんですね。 どんな場面の例にしますか? (学 校のことでも家のことでもOKです。 児童A：遊んでいる ： 説明 ちゃんと説明 できるように 教えてあげて NOTE 「アップとルーズで伝える」で伝える 鈴木秀樹 2026年5月19日
50. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科と生成AI 児童による生成AI利用で教科教育を強化 l 生成AIと話すことで学びを進める 教師：説明する コーチ：問い返す 批評家：反論する 協働者：一緒に考える 秘書：整理する 評価者：フィードバックする 生徒：教えてもらう 人物：歴史人物などになる 自然：台風・植物・磁石になる シミュレーター：法則を再現する ファシリテータ：探究を進行する
51. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科と生成AI 個別に見通しを立てる bit.ly/4fC4V67 明るさと温度の単元で，児童が一人で （実験を行うための）見通しをたてると ころまでサポートしてくれるエージェン トを作るためのプロンプトを作ってくだ さい．
52. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科と生成AI 児童による生成AI利用で教科教育を強化 l 生成AIと話すことで学びを進める 教師：説明する コーチ：問い返す 批評家：反論する 協働者：一緒に考える 秘書：整理する 評価者：フィードバックする 生徒：教えてもらう 人物：歴史人物などになる 自然：台風・植物・磁石になる シミュレーター：法則を再現する ファシリテータ：探究を進行する
53. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科と生成AI 自然と会話して探究する bit.ly/3Tc40lv 台風になりきって，小学生が台風につい て探究するために話す相手（ファシリ テータ）となるためプロンプトを作って ください．
54. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科と生成AI 先生による校務作り お便り作り 所見作り 振り返りの分析 アンケート分析 教材作り
55. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科と生成AI 明るさと温度マップを作ってみよう Google Apps ScriptでWebブラウザ上で動作するアプリを作ってください。 コードはそのままGoogle Apps Scriptへコピーできる形で提示してください。 画面にはマップを表示してください。 マップには背景画像を読み込めるようにしてください． マップ上をクリックすると、その地点の * 明るさ（0〜100） * 温度（℃） を入力し、Googleスプレッドシートへ保存できるようにしてください。 * データは1つのGoogleスプレッドシートに保存してください。 * 複数人が同時に利用し、同じデータを共有できるようにしてください。 保存されたすべてのデータを読み込み、 * 明るさは補間して、黒から黄色のヒートマップとして表示してください。 * 温度は、その地点に温度に応じた大きさ・色（薄い赤から濃い赤）の円とし て表示してください。 他の利用者が追加したデータも定期的に読み込み、画面を更新してください。
56. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科におけるデジタル学習基盤の意義 ふりこシミュレータを作ってみよう webブラウザで動作する小学校「ふりこ」単元用のシミュレーションアプリを 作ってください． 二つの振り子のパラメータを設定できるようにし，二つの振り子の動きを比較 できるようにしてください． パラメータとして，長さ・重さ・振れ幅を変更できるようにしてください． 特別パラメータとして，重力（地球，月，火星，惑星ベジータ（地球の20 倍）），空気抵抗を変更できるようにしてください． リアルタイムで周期を表示してください． 角度グラフを描いてください． 長さ，重さについては，実験困難な条件を入力できるようにしてください． 地球ー地球で行ったシミュレーションについては記録して，横軸を重さか長さ か振れ幅，縦軸が周期，プロットの大きさは重さか長さか振れ幅に変更して可 視化するグラフを描くオプションをつけてください．
57. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 児童の理科的な見方・考え方を育てる指導法の工夫 理科とプログラミング教育
58. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 見方・考え方を育てる指導の工夫 どんなプログラミング教育 したことがありますか？
59. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科とプログラミング教育 学習指導要領で例示された単元 総合 教科 電気の利用 正多角形と円 情報化社会に関する 探究的課題の中での プログラミング
60. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科とプログラミング教育 電気の利用では創造的なプログラミングへ 入力 明るさ 温度 加速度 方位 ボタン 湿度 気圧 酸素濃度 ： 人がそばにいて 温度が高いと 温度に応じて 回る扇風機 出力 光 熱 音 動力 ： 自分たちで発想した アイデアを 自分たちで 作り上げていく 写真：前原小、6年生がフィジカルコンピューティングで「電気」を学ぶ ICT教育ニュース 2017年10月30日
61. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科とプログラミングの実践例 中学年理科でプログラミング教育 明るさと温度（３年） 簡単なプログラミングで デジタル温度計・照度計 を作る 多段階で電流の大きさを 変えた実験の実施 電流の働き（４年）
62. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科とプログラミング教育 高学年理科でプログラミング教育 体のつくり（６年） 酸素の減り方から 呼吸の仕組みを考える 酸素の減り方から 呼吸の仕組みを考える
63. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科とプログラミング教育 電気の利用（６年） 明るさ 温度 傾き 方位 加速度 ボタン 音 湿度 人感 ダイヤル 酸素濃度 ： etc LED 電気で動くデバイス
64. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科とプログラミング教育 小学校におけるプログラミング教育 高中 校学 情技 報術 Computer Programming Computer 解決 問 題 発 見 ・ 解 決 力 Program 実行 手順 検証・改善 問題 発見・設定 アルゴリズム的思考 抽 モ 象 デ 化 ル 化 評価 分解 構造化 手順化 パ 一ラ 般メ タ 化ラ イ ズ 論理的思考・パタン認識 演繹・帰納（類推，仮説） 順序 分岐 反復 並列 プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 手段 小 プ学 ロ校 ・ グ中 ラ高 他 ミ教 ン科 グ 教 育
65. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科とプログラミング教育 これからのプログラミング教育 バイブコーディング ここが重要に 高中 校学 情技 報術 Computer Programming Computer 解決 問 題 発 見 ・ 解 決 力 Program 実行 手順 検証・改善 問題 発見・設定 アルゴリズム的思考 抽 モ 象 デ 化 ル 化 評価 分解 構造化 手順化 パ 一ラ 般メ タ 化ラ イ ズ 論理的思考・パタン認識 演繹・帰納（類推，仮説） 順序 分岐 反復 並列 プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 手段 小 プ学 ロ校 ・ グ中 ラ高 他 ミ教 ン科 グ 教 育
66. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科とプログラミング教育 試行錯誤しながらの検証・改善 Webブラウザ上で動く加算 アプリを作ってください 二つの数を入力欄に入れて ボタンを押すと，その二つ の数を加算した結果を表示 してください．
67. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 児童の理科的な見方・考え方を育てる指導法の工夫 おわりに
68. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU おわりに 理科において活用する際に求められる観点 • 「観察・実験」の代替としてではなく， • 理科の学習の一層の充実を図るための 有用な道具として位置付け， • 活用する場面を適切に選択し， • 教師の丁寧な指導の下で • 効果的に活用することが重要 中央教育審議会 初等中等教育分科会 教育課程部会 理科ワーキンググループ 第４回資料
69. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 児童の理科的な見方・考え方を育てる指導法の工夫 もう一つのおわりに
70. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU おわりに おかしな言説に惑わされないように
71. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU おわりに おかしな言説に惑わされないように
72. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU おわりに おかしな言説に惑わされないように
73. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU おわりに 北欧の紙回帰のニュースも ！ ！ ！ ぞ る 戻 に 紙 は 実 し か し て し そ も そ も そ
74. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU おわりに 大人の事情に振り回されますね
75. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 児童の理科的な見方・考え方を育てる指導法の工夫 おしまい