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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~

 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

佐久間直也

August 06, 2023
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Transcript

  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

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  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
    [email protected]
    # twitter
    @sakunao_rika
    2

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  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)

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  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。

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  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

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  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

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  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

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  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

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  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

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  10. 情報収集
    ◼ 自分なりの考え(仮説)をICT活用で共有する

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  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

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  12. 情報共有
    12
    ◼ 保存説の考え(仮説)

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  13. 情報共有
    13
    ◼ 減少説の考え(仮説)

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  14. 情報共有
    14
    ◼ 減少説の考え(仮説)

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  15. 情報共有
    15
    ◼ 減少説の考え(仮説)

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  16. 情報整理
    16
    ◼ 学習集団の探究の「伴走者」

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  17. 情報整理
    17
    ◼ 学習集団の探究の「伴走者」

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  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?

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  19. 生徒のふり返り
    ◼ 「導線を長くすれば…」を終えて

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  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。

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  21. 授業観
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    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。

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  22. 生徒のふり返り
    ◼ 揺れる子どもの概念

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  23. 生徒のふり返り
    ◼ 生まれる疑問

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  24. 生徒のふり返り
    ◼ 既知から未知を推測する

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  25. 説明の限界から新たな事象へ
    ◼ 消費説の考え(仮説)

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  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

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  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。

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  28. 発表の要点
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    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。

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  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

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  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!?

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  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






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  32. これまでの問題解決学習との違い
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    ⚫ 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

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  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

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  34. 何のための理科授業なのか
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    ◼ 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)

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  35. 何のための理科授業なのか
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  36. 何のための理科授業なのか
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    ◼ 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

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  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

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