中 学 校
平 成9年 度
教 育 研 究 員 研 究 報 告 書
囲
東 京 都 教 育 委 員 会
平 成9年 度
教 育 研 究 員 名 簿(理 科)
分科会名 区 市 町 村 名 学 校 名 氏 名
世 田 谷 世 田 谷 区 立 駒 沢 中 学 校 山 本 信 吾
中 野 中 野 区 立 第7中 学 校 新 谷 太 郎
第 杉 並 杉 並 区 立 泉 南 中 学 校 浅 香 英 典
i 板 橋 板 橋 区 立 志 村 第 四 中 学 校 高 野 勝
分 足 立 足 立 区 立 第 六 中 学 校 青 柳 公 健
科 江 戸 川 江 戸 川 区立 二 之 江 中 学 校 坪 井 正
会 町 田 町 田 市 立 忠 生 中 学 校 高 下 浩 淳
小 平 小 平 市 立 第 六 中 学 校 ○ 須 藤 一 典 瑞 穂 瑞 穂 町 立 瑞 穂 第 二 中 学 校 守 屋 和 広
大 田 大 田 区 立 貝 塚 中 学 校 佐 藤 雅 章 豊 島 豊 島 区 立 駒 込 中 学 校 飯 塚 光 司
第 北 北 区 立 岩 淵 中 学 校 島 田 一 宣
2 荒 川 荒 川 区 尾 久 八 幡 中 学 校 伊 藤 智 子 分 練 馬 練 馬 区立 開進 第 一 中 学 校 長 田 和 義
科 三 鷹 三 鷹 市 立 第 七 中 学 校 清 水 実
会 東 大 和 東 大 和 市 立 第 四 中 学 校 稲 葉 富 夫 東 久 留 米 東 久 留 米 市 立 大 門 中 学 校 ◎ 神 谷 出
多 摩 多 摩 市 立 貝 取 中 学 校 倉 田 肇
◎ 世 話 人 ○ 副 世 話 人
担 当 教育庁指 導部中学 校教育指導課主任指導主事 草 野 糸 己
1冒皿
課 題 解 決 的 学 習 を 通 して 、 自 ら調 べ る 能 力 と 態 度 を 育 て る 指 導
主 題 設 定 の 理 由
目 次
「電 池 」 の 学 習 に お け る 課 題 解 決 的 学 習 1研 究 の ね ら い
2研 究 の 方 法 3研 究 の 内 容
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教 師 の 実 態 調 査 教 材 ・教 具 の 工 夫
「自 己 評 価 カ ー ド」 に よ る 評 価 方 法 の 開 発
学習計画
生 徒 の 事 前 ・事 後 調 査 、 及 び 自 己 評 価 カ ー ドの 分 析 4研 究 の ま と め と 今 後 の 課 題 の 検 討
皿 「生 物 の つ な が り」 の 学 習 に お け る 課 題 解 決 的 学 習
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19自00
研 究 の ね ら い 研 究 の 方 法 研 究 の 内 容
教 師 の ア ン ケ ー ト調 査 教 材 ・教 具 の 開 発
利 用 しや す い教 材 へ の 工 夫 学習計 画
指導展 開例 評価 の工 夫
ア ン ケ ー ト分 析 4ま と め と 今 後 の 課 題
一1一
2
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4 4 4 6 8 9 0 1 3 4 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2
研 究 主 題
課 題 解 決 的 学 習 を 通 し て 、 自 ら調 べ る 能 力 と 態 度 を 育 て る 指 導 法 の 工 夫
1主 題 設 定 の理 由
自 然 に 対 す る 興 味 ・関 心 を 高 め 、 意 欲 的 に観 察 、 実 験 な ど を 行 い 、 自 然 の 事 物 ・現 象 に っ い て 科 学 に 調 べ る 能 力 と態 度 を 育 て る こ と は 、 理 科 の 大 き な 目 標 で あ る 。
今 日 、 中 学 生 の 思 考 力 や 判 断 力 、 創 造 力 が 育 っ て い な い と い う指 摘 が あ る 。 ま た 、 理 科 の 学 習 に お い て は 、 学 年 が 進 む に っ れ て 学 習 へ の 興 味 ・関 心 が 低 下 し て い る と い う報 告 が あ る 。 科 学 技 術 の 進 歩 と情 報 化 の 一 層 の 進 展 が 予 想 さ れ る21世 紀 を 生 き て い く生 徒 た ち に、 科 学 へ の 関 心 を も た せ 、 情 報 活 用 能 力 や 問 題 解 決 能 力 な ど の 諸 能 力 を 身 に 付 け さ せ る こ と は 、 理 科 教 育 に 課 せ ら れ た 重 要 な 課 題 と い え よ う 。
私 た ち は、 生 徒 一 人 一 人 が 意 欲 的 に 自 然 の 事 物 ・現 象 を 調 べ る能 力 ・態 度 を 育 て る に は 、 生 徒 自 ら が 学 習 の 課 題 を 発 見 、 ま た は 選 択 し、 そ の 課 題 を 解 決 す る た め の 一 連 の 探 究 活 動 を 行 う 課 題 解 決 的 学 習 が 有 効 で あ る と 考 え 、 上 記 主 題 を 設 定 した 。
研 究 に 当 た っ て は 、 「課 題 解 決 的 学 習 」 の 学 習 過 程 を 以 下 に 示 す よ う な5っ に 区 分 し 、 そ れ ぞ れ の ス テ ッ プ に お い て 学 習 を 円 滑 に 進 め る に は ど の よ うな 教 材 ・教 具 が 適 切 か 、 ま た 、 ど の よ う な 援 助 活 動(評 価)が 望 ま し い か を 考 え 、 そ れ らを 授 業 実 践 を 通 して 検 証 し て い く こ と を 中 心 と し た 。
【課 題 解 決 的 学 習 の ス テ ッ プ 】
① 課 題 の 選 定 … … … 自 ら課 題(問 題)を 発 見 す る 。 ま た は 、 課 題 を 選 択 す る。
② 実 験 の 企 画 … … … 課 題 の 解 決 の た め の 観 察 、 実 験 を 企 画 す る。
③ 観 察 ・実 験 … … … 企 画 に 従 っ て 観 察 や 実 験 を 行 う。
④ 課 題 の 解 決 … … … 観 察 、 実 験 の 結 果 を 整 理 し、 そ れ に っ い て 考 察 す る。
⑤ 結 果 の 発 表 … … … 観 察 、 実 験 の 結 果 、 考 察 に つ い て 発 表 す る。
ま た 、 研 究 員 を2っ の グ ル ー プ に 分 け 、 そ れ ぞ れ 次 の よ う に 研 究 を 進 め た 。 第1分 科 会
○ 「化 学 変 化 と イ オ ン」 の 中 の 「電 池 」 の 学 習 に お け る課 題 解 決 的 学 習
① 生 徒 の 主 体 的 な 活 動 を 促 す 学 習 展 開 の 工 夫
② 身 近 な 素 材 を 活 用 し、 生 徒 の 興 味 ・関 心 を 喚 起 す る教 材 ・教 具 の 開 発
③ 生 徒 の 学 習 意 欲 を 高 め 、 主 体 的 な 活 動 を 促 す た め の 評 価 の 工 夫 第2分 科 会
○ 「生 物 の っ な が り」 の 学 習 に お け る課 題 解 決 的 学 習
① 生 徒 の 主 体 的 な 活 動 を 促 す 学 習 展 開 の 工 夫
② 直 接 体 験 を 重 視 し、 身 近 な 素 材 を 活 用 し た 観 察 、 実 験 な ど の 工 夫
③ 生 徒 の 主 体 的 な 活 動 を 促 す た め の 評 価 の 工 夫
一2一
皿 「電 池 」 の学 習 にお け る課 題 解 決 的 学 習
1研 究 の ね ら い
本 分 科 会 で は 、 生 徒 が 基 礎 実 験 の 中 か ら 自 ら課 題 を 発 見 し、 そ の 解 決 に 向 け て 一 連 の 探 究 活 動 を 行 う 、 「課 題 解 決 的 学 習 」 の 教 材 と して 「電 池 」 を 選 択 し た 。
こ の 教 材 に っ い て は 、 学 習 課 題 の 設 定 が 比 較 的 容 易 で あ り、 比 較 的 短 い 時 間 で の 実 験 が 可 能 で あ る 。 こ れ ま で に も、 生 徒 の 主 体 的 な 活 動 を 促 す た め に教 材 提 示 の 工 夫 や 個 別 の 実 験 器 具 の 開 発 を 重 点 と して 、 課 題 解 決 的 学 習 の 展 開 に っ い て 研 究 した 事 例 が 見 られ る 。
本 研 究 は 、 前 述 し た 課 題 解 決 的 学 習 の5つ の 学 習 ス テ ップ に お い て 、 適 切 な 援 助 活 動 を 実 施 す る こ と で 、 一 人 一 人 の 生 徒 が 、 発 見 し た 学 習 の 課 題 に っ い て 自 ら調 べ る 能 力 と 態 度 を 育 て る こ と を ね ら い と す る も の で あ る 。 学 習 の ス テ ップ と 自 ら調 べ る 能 力 に っ い て は 、 次 の よ
う に考 え た 。
〔 学 習 の ス テ ッ プ 〕 〔自 ら 調 べ る 能 力 〕
① 課 題 の 発 見 … … … 電 流 が 取 り 出 せ る 現 象 に 興 味 を も ち 、 疑 問 点 を 自 ら 発 見 す る こ と が で き る 。
② 実 験 の 企 画 … … … 疑 問 点 か ら 課 題 を 設 定 し、 課 題 解 決 の た め の 実 験 を 企 画 す る こ と が で き る 。
③ 実 験 の 実 施 … … … 自 ら 企 画 し た 実 験 を 行 い 、 課 題 を 解 決 す る こ と が で き る 。
④ 結 果 の 考 察 … … … 課 題 を 解 決 し て い く 中 で 、 さ ら に 深 く 課 題 を 追 究 し 、 結 果 に っ い て ま と め る こ と が で き る 。
⑤ 結 果 の 発 表 … … … 自 ら の 課 題 を 解 決 す る こ と に よ っ て わ か っ た こ と を 発 表 し 合 い 、 電 流 が 取 り 出 せ る 条 件 を 確 認 す る こ と が で き る 。
ま た 、 本 研 究 で は 生 徒 へ の 援 助 活 動 と し て 、 自 己 評 価 を 重 視 し 、 こ の 自 己 評 価 を 学 習 の 資 料 と 組 み 合 わ せ て 活 用 し 、 教 師 の 助 言 を コ メ ン ト と し て 記 述 し て 一 人 一 人 に フ ィ ー ドバ ッ ク す る と い う 方 法 を 用 い た 。
2研 究 の 方 法
本 研 究 に 当 た り、 次 の よ う な 方 法 で 研 究 を 進 め た 。 (1)研 究 の ね らい の 設 定
(2)指 導 に つ い て の 実 態 調 査 及 び 生 徒 の 事 前 調 査 の 実 施 (3)教 材 ・教 具 の 工 夫 ・開 発
(4)「 自 己 評 価 カ ー ド」 に よ る 評 価 方 法 の 開 発
(5)「 電 池 」 の 学 習 に お け る 課 題 解 決 的 学 習 の 授 業 実 践 (6)生 徒 の 事 後 調 査
(7)生 徒 の 事 前 ・事 後 調 査 に よ る 考 察 及 び 自 己 評 価 カ ー ドの 分 析 (8)研 究 の ま と め と今 後 の 課 題
一3一
3研 究 内 容
(1)実 態 調 査(教 師 用 ア ン ケ ー ト結 果)
こ の 調 査 は 、 『 課 題 解 決 的 学 習 』 に つ い て 、157名 の 中 学 校 理 科 の 先 生 方 に 協 力 し て い た だ き 行 っ た も の で 以 下 は そ の 結 果 に っ い て ま と め ・考 察 し た も の で す 。
① 先 生 は 、 「化 学 変 化 と イ オ ン 」 の 単 元 の う ち 電 池 の 実 験 に 何 時 間 ぐ ら い 時 間 を か け て い ま す か 。
② 先 生 の 電 池 の 実 験 の 授 業 展 開 は 、 ど の よ う な 形 で す か 。
図(1)‑2僻。肉
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図 〔11‑1腐1
課 題 解決 学 習 を 行 って い る 演 示 実験 と講 義 中 心 で 行 って い る 教 科 書 ど う りの 実 験 を 行 って い る 講義 の み で 行 って い る
そ の 他
③ 課 題 解 決 的 学 習 に 対 し て 、 あ な た は 、 ど の よ う に 考 え ま す か 。 図(1)‑3
ほ とん どの 授 業 に取 り入 れ た い で き るだ け多 くの 授 業 に取 り入 れ た い 単 元 を しぼ って取 り入 れ た い
ほ とん ど取 り入 れ るっ も りは な い
④ ③ で(1)、(2)、(3)を 選 ん だ 人 に お 聞 き し ま す 。 も 必 要 だ と 思 い ま す か 。(複 数 回 答 可)
図(1)‑4
あ な た は課 題 解 決 的 学 習 の ど の 部 分 が 最
課 題 を 発 見 す る
そ の課 題 を 解 決 す る方 法 を企 画 す る 実験 ・観 察 な どを 行 い、 デ ー タを収 集 す る デ ー タを 整 理 し、 考 察 す る
発 表 す る
⑤ ③ で(4)と 答 え た 人 に お 聞 き し ま す 。 さ い 。(複 数 回 答 可)
図(1)‑5
⑥
ア.良 さ
図(1)‑6
ほ と ん ど 取 り 入 れ る つ も り の な い 理 由 を 答 え て 下
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生 徒 一 人 一 人 へ の 指 導 す る時 間 が な い 準 備 に 多 くの 時 間 が か か って しま う 具体 的 な 指 導 法 が よ くわ か らな い 適 切 な教 材 ・教 具 の 種 類 や 数 が 足 りな い そ の 他
生 徒 が 課 題 を 見 付 け、 そ れ を 解 決 して い く授 業 の 良 さ と問 題 点 は何 で す か。(複 数 回 答 可)
生 徒 の思 考 力 を 高 め る
生 徒 の 教 具 に対 す る意 欲 や 関 心 が 高 ま る
生 徒 の観 察 ・実 験 ・野 外 観 察 な どへ の計 画性 を高 め る 計 画 を実 施 して い く上 で の実 行 力 や判 断 力 が高 ま る そ の 他
一4一
点 ﹁
題 6 問 一
● ω イ 図
授 業 の 時 間 を 多 くす る
授 業 の 準 備 に時 間 が か か り過 ぎる
観察 や実 験 の器具 を多 く準 備 しな けれ ばな らな い そ の 他
【実 態 調 査 に 対 す る 考 察 】
調 査 結 果 か ら、 「化 学 変 化 と イ オ ン」 に お け る 電 池 の 学 習 の 授 業 時 数 は 、1〜3時 間 が ほ と ん ど で あ り 、8割 以 上 の 教 師 が 教 科 書 通 り の 実 験 や 演 示 実 験 及 び 講 義 形 式 を 中 心 に 授 業 を 行 っ て い た こ と 、 ま た 、 約8割 の 教 師 が 多 く の 授 業 に 課 題 解 決 学 習 を 取 り入 れ た い と 考 え て お り、 実 験 の 企 画 や 課 題 の 発 見 が 大 切 と考 え 、 課 題 解 決 学 習 を 通 して 、 思 考 力 の 高
ま り や 学 習 へ の 関 心 ・意 欲 の 高 揚 を 期 待 して い る こ と が 把 握 で き た。
しか し、 一 方 で 約2割 の 教 師 が 課 題 解 決 的 学 習 を 取 り入 れ る こ と に 消 極 的 で あ る 。 そ の 理 由 と して 、 生 徒 一 人 一 人 を 指 導 す る 時 間 が な い こ と、 準 備 に 時 間 が か か る こ と 、 具 体 的
な 指 導 方 法 が わ か らな い こ と な ど が 挙 げ ら れ る。
そ こ で 、 本 部 会 で は こ れ ら の 問 題 点 を 解 決 し て い く た め に 、 自 己 評 価 カ ー ドの 工 夫 や 教 材 ・教 具 の 工 夫 、 開 発 を 取 り入 れ 、 よ り効 果 的 に 課 題 解 決 的 学 習 を 進 め る た め の 指 導 法 に つ い て の 研 究 を 行 っ た 。
② 教 材 ・教 具 の 開 発 と 工 夫
《開 発 に 当 た っ て 》
「電 池 」 の 実 験 は 、 各 自 が 課 題 を 設 定 し 、 金 属 及 び 水 溶 液 を 多 種 類 に わ た っ て 使 用 す る こ と が 予 想 さ れ る た め 、 よ り 簡 単 な 操 作 で 、 効 率 よ く 実 験 が 進 め ら れ る こ と を ね ら っ た 教 材 ・教 具 の 開 発 ・工 夫 に 重 点 を お い た 。 電 池 に な る か 否 か の 判 断 材 料 と し て 、 も っ と も 低 電 圧 ・低 電 流 で 反 応 し 、 生 徒 も親 し み が も て る 電 子 オ ル ゴ ー ル を 使 用 し て い く こ と に し た 。
マ イ ク ロ ア ンペ ア 計 一 体 型 電 子 オ ル ゴ ー ル (電 流 の 強 さ が 測 定 で き る 装 置)
・ 「電 流 の 強 さ と の 関 係 」 を 課 題 に 出 し て く る 生 徒 に も 対 応 で き 、 回 路 を 組 む 手 間 を 省 い た マ イ ク ロ ア ン ペ ア 計 と 一 体 型 の 電 子 オ ル ゴ ー ル を 開 発 し た 。
【使 い 方 】
・ マ イ ク ロ ア ン ペ ア 計 の 端 子 に 差 し 込 む 。
・電 極 の 金 属 板 は 装 置 に 一 体 化 さ れ た ク リ ッ プ に 挟 む だ け で 、 回 路 が 組 め る 。
バ ナ ナク リ ソプ (uA計 に直結)
図(2)一 〔A〕
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電 干オ ル ゴール
f
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MICROAMMETER
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藩 轍 ・こ:..
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一5一
【利 点 】 《Aの材料》
電 子 オ ル ゴール1個
・ 配 線 の 苦 手 な 生 徒 も 簡 単 に 使 用 で き る 。 バ ナナ ク リ・プ2個(赤ミ 、黒) ノム シ ク リップ2個
・マ イ ク ロ ア ンペ ア計 を そ の ま ま使 用 で き る。;彩 告撃典 理響 躍13㎜)
・発 生 し た 「電 流 の 強 さ 」 を 簡 単 に 確 認 で き る 。
・バ ナ ナ ク リ ッ プ を 装 置 に 固 定 し 、 マ イ ク ロ ア ン ペ ア 計 へ の 差 し 込 み が ス ム ー ズ で あ る 。
《Bの材 料》
金 属 板(銅 、 ス テ ン レス 、 亜 鉛 く2×12cm)マ グネ シ ウム リボ ン、
ア ル ミ、 鉄) 空 缶(ア ル ミ缶 、 ス チ ー ル 缶)
ミニ ペ ッ トボ トル(四 角 形)、
ミノ ム シ ク リ ップ
塵)一 〔B〕}
〔B〕 ミニ ペ ッ トボ トル と 空 缶 を 使 っ た 簡 易 実 験 装 置
【使 い 方 】
① ミ ニ ペ ッ ト ボ トル を 半 分 に 切 り 、 注 ぎ 口 側 を 使 う。
② 電 極 板 と な る 金 属 板 を 半 分 に 切 っ た ゴ ム 詮 で は さ み ミ ニ ペ ッ ト ボ トル の 注 ぎ 口 に 差 し 込 む 。
③ 空 缶(ア ル ミ、 鉄)を も う 一 方 の 電 極 と す る 。
④ 空 缶 内 に 水 溶 液 を 入 れ 、 金 属 板 と 水 溶 液 が 触 れ る よ う に ミ ニ ペ ッ ト ボ ト ル を 缶 の 上 に の せ る 。
【利 点 】
・金 属 板 の 種 類 を 簡 単 に 差 し 替 え ら れ る 。
・ ペ ッ ト ボ トル が 絶 縁 体 に な っ て い る た め 缶 の 上 に の せ る だ け で 、 実 験 を 進 め る こ と が で き る 。
・ 四 角 い ミ ニ ペ ッ ト ボ ト ル の 側 面 に オ ル ゴ ー ル が 張 り つ け て あ る 一 体 型 な の で 、 操 作 が 簡 単 で あ る 。
・金 属 板 と 水 溶 液 の 接 す る 表 面 積 が 容 易 に 変 え ら れ 生 徒 か ら の 課 題 に も 対 応 し や す い 。
・身 近 な も の で 、 リ サ イ ク ル に も つ な が る 。
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空 缶 (アルミ缶スチール缶)
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〔C〕 ジ ュ ー ス缶 と金 属 管 を使 っ た簡 易 実 験 装 置
【使 い 方 】
・缶 の プ ル を 開 け 立 て る 。 プ ル を 電 極 の 一 っ と す る 。
・加 工 し た ア ク リ ル 板 を の せ 、 も う 一 つ の 電 極 で あ る 金 属 管 を ジ ュ ー ス の 中 に 差 し 込 む 。
【利 点 】
・市 販 の ジ ュ ー ス 類 を そ の ま ま 水 溶 液 と し て 使 え る 。
・金 属 管 の 交 換 が き わ め て 簡 単 で あ る 。
・乾 電 池 の 形 と 似 て お り 、 電 池 を イ メ ー ジ し や す い 。
金属管
(銅アル ミニゥムステ ンレス)
國
恩 響
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膿 磯 .
国
加工したアクリル円板
《Cの材料》
金 属 管(銅 、 ア ル ミ、 ス テ ン レス) (φ1㎝)
ス ト ッパ ー 用 ゴ ム 管
一6一
㈲ 「自 己 評 価 カ ー ド」 に よ る 評 価 方 法 の 工 夫
課 題 解 決 的 学 習 に お い て は 、 全 員 の 生 徒 が 意 欲 を も っ て 個 別 、 あ る い は 少 人 数 で の 観 察 ・ 実 験 に 取 り 組 む こ と が 必 要 と な る 。 そ う し た 学 習 に お い て 、 生 徒 一 人 一 人 に 適 切 な 援 助 活 動 を 行 う に は 、 教 師 の 机 間 指 導 だ け で は 十 分 と は い え な い 。 本 部 会 は 、 自 己 評 価 カ ー ド の 効 果 的 な 活 用 に よ っ て こ の 問 題 点 を 解 決 し よ う と 試 み た 。
今 回 、 次 の よ う な 工 夫 を し て 自 己 評 価 カ ー ドを 作 成 し た 。
① ス テ ッ プ ご と の 自 己 評 価 カ ー ド の 作 成
課 題 解 決 的 学 習 の ス テ ッ プ に あ わ せ 、5種 類 の 自 己 評 価 カ ー ドを 作 成 し た 。 そ の ス テ ッ プ に お け る 学 習 の 目 標 的 な 要 素 を 評 価 項 目(観 点)と し て 示 し た 。 そ の 結 果 、 生 徒 は 学 習 の 目 標 を 確 認 で き 、 目 当 て を も っ て 学 習 に 臨 む こ と に な り 、 円 滑 に 学 習 を 進 め る こ と が で き た 。
② 自 己 評 価 カ ー ドを 付 け た 授 業 プ リ ン ト の 作 成
自 己 評 価 カ ー ド は 、 授 業 の 最 初 に 配 布 す る こ と に よ り 、 本 時 の ね ら い や 注 意 事 項 を 意 識 さ せ 、 意 欲 的 な 取 り 組 み を さ せ る こ と が 目 的 で あ る 。 そ こ で 今 回 は 、 自 己 評 価 カ ー ド
と 授 業 プ リ ン トを 別 々 に 配 布 す る の で は な く 、 自 己 評 価 カ ー ドを 授 業 プ リ ン ト の 中 に 一 緒 に の せ る こ と に し た 。 こ れ に よ っ て 、 自 己 評 価 カ ー ドに プ リ ン ト の ま と め 方 な ど の 内 容 に つ い て の 指 示 を の せ て お け ば 、 生 徒 に そ の 指 示 が 徹 底 さ れ る と 考 え ら れ る 。 ま た 、 生 徒 も 実 験 中 に 、 プ リ ン トを1枚 見 る だ け で 、 授 業 の ね ら い や 注 意 事 項 を し っ か り お さ え る こ と が で き る よ う に な っ た 。
③ プ リ ン ト に よ る ア ドバ イ ス の 効 果
自 己 評 価 付 き の 授 業 プ リ ン トを 使 用 す る と 、 教 師 は 授 業 プ リ ン ト の 結 果 と 自 己 評 価 の 両 方 を 判 断 し、 援 助 活 動 と し て ア ドバ イ ス を 書 く こ と が で き た 。 特 に2時 間 目 の 「実 験 の 企 画 」 の 授 業 で は 、 企 画 書 の 書 き 方 、 実 験 の 内 容 に お い て 、 授 業 プ リ ン ト と 自 己 評 価 を 比 較 し な が ら 、 具 体 的 に ア ドバ イ ス を 書 く こ と が で き た の で 、 実 験 条 件 の 統 一 な ど を 含 め 、 生 徒 の 実 験 の 結 果 が で や す い よ う に な り 、 結 論 を 導 き や す く な っ た 。 ま た 、 自 己 評 価 カ ー ド の 指 示 も あ り 、 実 験 報 告 書 は 、 か な り て い ね い な ま と め 方 を し た 生 徒 が 多 く 見 ら れ た 。
④ 自 己 評 価 カ ー ド の 利 点
課 題 解 決 型 の 個 別 実 験 で は 、 「実 験 の 企 画 」 や 「実 験 の 実 施 」 の ス テ ッ プ の 授 業 で 全 員 に 口 頭 で 細 か い ア ド バ イ ス を 行 う こ と は 困 難 だ が 、 自 己 評 価 カ ー ド の 活 用 に よ り 、 そ の 授 業 ね ら い や 注 意 事 項 を 示 す こ と が で き る の で 、 ア ドバ イ ス を 与 え る 時 間 も 短 く て す み 、 数 多 く の 生 徒 に ア ド バ イ ス を 与 え る こ と が 可 能 と な っ た 。 ま た 、 個 別 実 験 な の で 、 一 人 一 人 の 学 習 の 進 度 を 教 師 が 的 確 に 把 握 す る こ と は 困 難 で あ る が
、 自 己 評 価 カ ー ドに 到 達 目 標 を 記 入 し て お く こ と で 、 生 徒 自 身 が 自 分 の 進 み 具 合 を 判 断 で き た 。 ま た 、 今 回 の よ う に 時 間 に 余 裕 が 無 い 場 合 で は 、 教 師 が 細 部 に わ た る 指 示 を 出 す 時 間 を 設 定 で き な い 。 自 己 評 価 カ ー ド の 指 示 が 時 間 短 縮 に 有 効 で あ り 、 指 示 の 徹 底 に 役 立 っ て い る 。 さ ら に 、 実 験 の 企 画 や 報 告 書 作 成 の ス テ ッ プ で は 、 「箇 条 書 」 な ど の 指 示 を 評 価 項 目 に 加 え て お り 、 ま と ま り の よ い レ ポ ー ト と な っ た 。
一7一
授 業 時 間 内 の 援 助 活 動 以 外 で も 、 例 え ば 、 「実 験 の 企 画 」 の ス テ ッ プ で は 、 自 己 評 価 カ ー ドの 評 価 で 「自 信 が な い 」 の 評 価 を 付 け て い る 生 徒 を 中 心 に 、 実 験 方 法 や 操 作 の ア ドバ イ ス を 行 う こ と が で き た 。 ま た 、 生 徒 の 理 解 の 度 合 い を 判 断 で き 、 適 切 な ア ドバ イ ス を 記 入 す る こ と が 可 能 と な っ た 。 今 回 の よ う な 個 別 の 実 験 を 中 心 と し た 課 題 解 決 的 学 習 に お い て は 、 自 己 評 価 カ ー ドは 生 徒 一 人 一 人 へ の 援 助 活 動 と して か な り 有 効 な 方 法 と 考 え ら れ る 。
自己評 価 項 目
Na1課 題 の 発 見
1.演 示 実 験 を 意 欲 的 に(し っ か り と)見 る こ と が で き ま し た 。 2。 多 く の 実 験 を 行 う こ と が で き た と 思 い ま す 。
3.友 達 に た よ ら ず 、 自分 一 人 で 、 実 験 を 行 う こ と が で き た と思 い ま す 。 4.電 流 が 生 じる 組 み 合 わ せ を 、 発 見 で き た と思 い ま す 。
5.自 分 で 実 験 を 行 っ て み よ う と 思 っ た 、 疑 問 点 が 見 っ け ら れ ま し た 。 Na2実 験 の 企 画
1.友 達 に た よ ら ず に 、 自 分 の 力 で 計 画 が 立 て ら れ た と思 い ま す 。 2.実 験 結 果 の 予 測 を 考 え な が ら、 実 験 計 画 を た て ま し た 。
条 件 の 統 一(例 え ば 電 極 の 種 類 ・大 き さ が 同 じ な ど)は で き て い る と思 い ま す 。 4.箇 条 書 き に す る な ど 、 他 の 人 が 見 て も わ か り や す い 表 現 に な る よ う に工 夫 し ま し た 。 5.実 験 装 置 を 図 で 示 し、 器 具 の 名 前 を 入 れ る な ど、 見 や す く な る よ う に 工 夫 し ま し た 。 Na3実 験
1.友 達 に た よ ら ず 、 自 分 一 人 で 実 験 を 意 欲 的 に 行 っ た と 思 い ま す 。 2.計 画 書 に 従 っ て 、 安 全 に 注 意 し て 実 験 を 行 う こ と が で き た と 思 い ま す 。
3.条 件 の 統 一(例 え ば 電 極 の 種 類 ・大 き さ が 同 じ な ど)は で き て い る と 思 い ま す 。 4.信 頼 で き る デ ー タ が と れ た と思 い ま す 。
5.実 験 を 行 っ て 、 新 た な 問 題 点(不 思 議 に 思 う こ と)を 発 見 で き た 。 Na5発 表
(1)結 論 な ど を 端 的 に ま と め 、 大 き な 声 で 発 表 で き た と思 い ま す 。(発 表 し た 人)
(1)他 の 人 の 発 表 の 内 容 と 自 分 の 実 験 結 果 を 比 較 す る こ と が で き た と 思 い ま す 。(発 表 し な い 人) 2.友 達 の 発 表 を し っ か り と 聞 く こ と が で き ま し た 。
ど の よ う な と き に 電 流 が 流 れ る か(電 池 に な る か)理 解 す る こ と が で き た と思 い ま す 。 4.先 生 の 説 明 を き ち ん と 聞 く こ と が で き た 。
自 己 評 価 カ ー ドNa4考 察
1.図 な ど を 使 っ て 、 結 果 を わ か り や す く ま と め ら れ た と 思 い ま す 。
2.結 果 を 箇 条 書 き に して ま と め る な ど 、 他 の 人 が 見 て も わ か り や す い よ う に 、 工 夫 を し ま した 。 3.友 達 に 頼 らず 、 自 分 一 人 で 結 果 を ま と あ る こ と が で き た と 思 い ま す 。
4.疑 問 に 思 っ て い た こ と を 、 解 決 す る こ と が で き た と 思 い ま す 。 5.発 表 す る 内 容 に っ い て 、 ま と め る こ と が で き た と 思 い ま す 。
6.
1 2 3 4 5
A'よ くで き た と 思 うBふ っ う
C:あ ま り 自 信 が な い
一g一
(4)課 題 解 決 的 学 習 に よ る 『電 池 』 の 学 習 計 画 と学 習 指 導 案 の 作 成
第1次(1/5)電 流 が 取 り出 せ る 現 象 に 興 味 を も た せ 、 疑 問 点 を 自 ら見 付 け さ せ る 。
導 入
!5分
展 開 25分
自己評 価 カ ー ドを 見 て 、 授 業 の ね らい を知 る。
次 の2っ の電 池 の 実験 を 見 て 、 電 流 が 取 り 出 せ る こ とを確 認 す る。
演 示 に よ る実 験 ・77円電 池 ・レモ ン電 池 大 き さ、 種 類 の違 う金 属 板 と5種 類 の 水 溶 液 を用 意 し、 生 徒 に電 流 が流 れ る組 み 合 わ
ま と め 自 己 評 価 カ ー ドを 確 認 し、 実 験1記 録 用 紙 10分 に 、 疑 問 点 、 気 づ い た 点 を ま と め さ せ る 。 本 時 の 授 業 を 振 り返 り な が ら 、 自 己 評 価 を す る。 実 験 記 録 用 紙 を提 出 す る。
自己評 価 カ ー ドを配 布 し、 ね らい 、 使 い方 を説 明す る。
既 習 内容(電 解 質 と非 電 解 質 、 イ オ ン)に ふ れ なが ら、 電 流 が取 り出 せ る こ とを、 生 徒 に確 認 させ 、 この現 象 に興 味 を もた せ る。
実 験 材 料 の準 備 金 属 板 につ い て
大 き さ、 大 小2種 類 種 類3種 類 水 溶 液 につ い て
5種 類
生 徒 に電 池 へ の疑 問 を もた せ るた め、 金 属 、水 溶 液 の 種 類 を あ えて 説 明 しな い。
自 己評 価 カ ー ドを確 認 させ な が ら、 実 験 に取 り 組 ませ る。
授 業 後
実 験 記 録 用 紙 、 自 己評 価 カ ー ドを確 認 し、 生 徒 の 興 味 ・関 心 の程 度 につ い て確 認 す る。
第2次(2/5)疑 問 点 よ り 自 ら課 題 を 設 定 し、 課 題 解 決 の た め の 実 験 方 法 を 企 画 さ せ る
導 入 10分
展 開 35分
実 験1記 録 用 紙 と実 験2企 画書 を受 け取 る。
実 験1記 録 用 紙 か ら前 時 の学 習 内容 を思 い 出 す 。
前 時 の 実 験 で 疑 問 に思 った こ とか ら、 自 ら 課 題 を 設 定 す る。
前 時 か らの 流 れ の確 認 と本 時 の学 習 内容 につ い て説 明 す る。
「 課 題 』 と は、 『自分 が 実 験 で 調 べ た い こ と』
課 題 が 設 定 で き な い 生 徒 に っ い て は 、 も う一 度 実 験 を 見 せ る な ど し、 個 別 に 助 言 す る。
・ど ん な 金 属 の 組 み 合 わ せ で 、 電 流 が 取 り 出 せ る の か 。
・ど ん な 水 溶 液 で 、 電 流 が 取 り 出 せ る の か 。
・金 属 板 の 大 き さ と 電 流 に は 、 ど ん な 関 係 が あ る の か 。
・金 属 板 の 距 離 と 電 流 に は 、 ど ん な 関 係 が あ る の か 。 課 題 が設 定 で き た生 徒 は、 課 題 を解 決 す る
た め の実 験 方 法 を 企 画 す る。
実 験2企 画書 が 完 成 した ら、 自 己評 価 カ ー ま とめ ドに記 入 し、実 験2企 画(自 己評 価 カ ー ド
5分 つ き)を 提 出 す る。
課 題 に対 し、 仮 説 を 立 て 、 そ の仮 説 を検 証 す る た め の実 験 を 企 画 させ る。
授 業 後
① 実 験2企 画書 、 自己評 価 カ ー ドよ り生 徒 の興 味 、 関心 の程 度 を 把握 す る。 ま た、 課 題 を 自
ら調 べ る能 力 と態度 を 評 価 す る。
② 実 験2企 画書 よ り、 必 要 に よ って 助 言 の必 要 な生 徒 に、 実 験 に よ って 課 題 が 追 究 で きる よ うに、 実 験2企 画書 を 使 って個 別 に指導 す る。
一g一
学 習 案 第3次(3/5)課 題 解 決 に 向 け て の 実 験
流 れ 一 一七 学 習 内 容 教 師 の 活 動
導罐 雛 岬 読構 の学習1呵霧 齋 確認させながら ・藪 上囁
}
展 開 35分
ま と あ 5分
i自 己 評価 カ ー ドを 読 み 、 本 時 と次 回 の授 業 1の ね ら い を 確 認 す る
。
艶 企画し た実験鋤 課題を追究す}鞭 鵡 髭 鷺 警 翻 講 婁導
1線 気 付 い た 点 な ど を プ リ ・ ・3に 言 己入1る.
iす る 。
囎 難 諦 基♂ ト3(自 己評価力一1次 回の授業の説明をする・
学 習 案 第4次(4/5)課 題 に っ い て わ か っ た こ と を ま と め さ せ る 。
5分1百 講 響 犠 壁熱
ら 、 、 を 確1辮 漿臨 鍮 識 鶴 箋獺
1り 掛 か らせ る 。 認 す る 。
展 開 陵 験 を して い る途 中 で 課 題 が さ ら1・ 出 て1実 鵬 告 書 の書 き方 を指 導 す る。
40分 ・き た時 に は、 課 題 解 決 の た め の 実験 を企 画 新 た な課 題 を追 究 し、 仮 説 を客 観 的 に検 証 で き ド〔 一実 験 を開 始 す る。tる よ う に個 別 に助 言す る。
㌔ 雰灘 灘 灘 嵌 舞 たら'実 験報 灘
儒 聾 露 騨 告舗 己評価かi課灘 臨 鱗 蕪 齢 実験内容
学 習 案 第5次(5/5)話 合 い に よ り 、 電 流 が 取 り 出 せ る 条 件 を 確 認 さ せ る 。
流 れ ・ 学 習
コ ニ ニ ニ へ 導 入i
lo分;
展開
内 容 教 師 の 活 動
1前 時 に書 い た実 験 報 告書 を 読 み 、 課 題 につ1事 前 に実 験 報 告 書 を見 て 、 生 徒 の実 験 内容 を 確 い て 調 べ た こ と を 確 認 す る。
1自 ら立 て た 課 題 に っ い て わ か っ た こ と を 、 15分i指 名 さ れ た 生 徒 が 発 表 す る。
嘩 を 聞 いて 凝 問 が あれ 顧 疑 応 答 をiか ・た ・ とを 明 確 にで き る よ う に助 言 す る.
認 し、 発 表 さ せ る 生 徒 を 決 定 し て お く。
発 表 者 の 実 験 報 告 書 の コ ピ ー を 配 布 す る。
発 表 す る 生 徒 が 、 課 題 に 対 して 調 べ た こ と、 わ
、 す る 。1
ま と め1発 表 を 聞 き、 内 容 に っ い て 話 し合 う。 ① 『ど の 条 件 で 電 流 が 流 れ る の か 』 に つ い て 発 25分 、発 表 を ま と あ な が ら、 次 の 点 を 確 認 す る 。'表 さ せ 、 話 し合 わ せ る。
!・ 電 解 質 水 溶 液 を入 れ 、 回 路 を閉 じる と電}② 電 流 が 取 り出 せ る と きの条 件 にっ いて ま と め 1流 が 流 れ る 。
」この性 質 を利 用 した電 池 を 観 察 し、 電 流 が
i
l流 れ る 条 件 に っ い て 再 度 確 認 す る。
1① バ ケ ツ電 池 1② 備 長 炭 電 池 1③ 乾 電 池
自 己 評 価 カ ー ドに 記 入 し、 提 出 す る。
る。
③ 他 の発 展 的 な課 題 に っ い て実 験 した 生 徒 に発 表 させ る。
授 業 後
自 己評 価 カ ー ドを読 み、 課 題 解 決 の力 を把 握 す る。
一10一
(5)生 徒 事 前 ア ン ケ ー ト及 び 事 後 ア ン ケ ー ト調 査 に よ る 考 察
本 研 究 の 授 業 に よ る 「電 池 」 の 単 元 を 行 っ た3年 生(2校214名)に 対 し 、 単 元 学 習 前 、 及 び 単 元 終 了 後 に 実 験 に 対 し て の 目 的 意 識 、 意 欲 に 関 す る ア ン ケ ー ト を 行 っ た 。
① 課 題 解 決 的 学 習 に つ い て
事 後 の ア ン ケ ー ト よ り 、 課 題 解 決 的 学 習 に よ る 実 験 が51.7%が 楽 し い と 答 え て い る 。 こ れ を 裏 付 け る よ う に 、 実 験 に 意 欲 的 に 取 り 組 む 姿 勢 に 関 し て は 、 「と て も 意 欲 的 に 取 り 組 む 」 と 「だ い た い 意 欲 的 に 取 り 組 む 」 が 、 今 回 の 実 験 で は9割 以 上 の 生 徒 が 意 欲 的 に 授 業 に 取 り 組 ん で い る 。 〔 図 ⑤ 一1、2参 照 〕
生 徒 の 感 想 も 含 め 、 意 欲 的 に 取 り 組 む 割 合 が 多 く な っ た 理 由 を 考 え る と 、 ま ず 実 験 を 個 別 に 行 っ た と い う こ と で あ る 。 ま た 、 多 く の 生 徒 が 、 実 験 の 企 画 に 対 し て は 「か な り 大 変 で あ り 、 難 し い 」 と 感 想 を 書 い て い る が 、 最 後 に は 「ま た こ の よ う な 授 業 を 行 い た い 」 と 書 い て い る 生 徒 が い る 。 そ れ は 、 実 験 を 通 し て 自 分 の 課 題 を 解 決 し て い き 、 初 め に 思 っ た 疑 問 が 少 し ず っ 解 決 さ れ て い く こ と で 満 足 感 ・充 実 感 を 味 わ う こ と が で き 、 そ れ が さ ら に 意 欲 的 に 取 り 組 む 事 を 強 く し た た め と 考 え ら れ る 。 ま た 、 目 標 を 意 識 し な が ら 実 験 に の ぞ ん だ 生 徒 も、 事 前 で は 、 「意 識 し て で き た 」 と 「だ い た い 意 識 し て で き た 」 が62.5%か ら 、 今 回 の 課 題 解 決 の 実 験 後 は75.3%に 増 え た 。 〔 図(5)‑3参 照 〕
こ の 実 験 を 通 し 、 図(5)‑4の よ う に 、 わ か ら な い こ と を 解 決 し よ う と す る 割 合 が 非 常 に 多 く 増 え た 。 そ の 内 訳 〔 図(5)‑5〕 で は 、 「先 生 に 聞 く」 「自 分 で 観 察 ・実 験 す る 」 の 割 合 が 多 く な っ た 。 実 験 で は 、 教 師 が 一 人 一 人 に 対 応 す る こ と が か な り 困 難 で あ っ た 。
し か し 、 自 己 評 価 カ ー ド と 一 体 に な っ た 記 録 用 紙 、 企 画 書 、 報 告 書 に 一 言 の コ メ ン トを 書 く こ と に よ り 、 生 徒 と 教 師 の 信 頼 関 係 が 深 く な っ た も の と 考 え ら れ る 。
図(5)‑2
1.6%
團 とても意欲的に取 り組んだ 翻 だいたい意欲的に取 り組んだ 因 あま り意欲的に取 り組んでいない 口 ほとんと意欲的にで きなか った
図 ⑤ 一3
■ 解 決しようとする 口 解 決しようと努力しない
図(5)‑4
・1・ ⑳ ・・4… 図(5)‑5一11一
② 自 己 評 価 カ ー ドに つ い て
今 回 の 実 験 で 目 標 を 意 識 し て 取 り 組 ん だ 生 徒 の 割 合 が 増 え た 〔 図(5>‑3〕 こ と は 自 己 評 価 カ ー ド の 役 割 が 大 き か っ た と 考 え ら れ る 。
ま た 、 自 己 評 価 カ ー ドが 一 番 役 に 立 っ た 授 業 と し て は 、 図(5)‑6よ り、 「 課 題 の 発 見 」、
「実 験 の 企 画 」、 「実 験 の 実 施 」 と な る に 従 っ て 、 そ の 割 合 が 大 き く な っ て い る 。 こ の 単 元 に お け る 自 己 評 価 カ ー ド は 、 そ の ス テ ッ プ ご と に 内 容 が 違 い 、 そ れ が 生 徒 の 授 業 に 取 り 組 む た あ の 目 標 と な っ て い る 。 特 に 、 一 人 一 人 が 主 体 的 に 取 り 組 ま な け れ ば な ら な い
「実 験 の 実 施 」 で 自 己 評 価 カ ー ドを 重 視 す る 割 合 が 一 番 多 く 、 次 に 「実 験 の 企 画 」、 「結 果 の 整 理 、 考 察 」 が 多 い 割 合 と な っ て い る 。
自 己 評 価 カ ー ド は 、 生 徒 が そ の 時 間 の 目 標 を 意 識 し 、 ま た 自 分 自 身 を 振 り 返 り 、 次 回 に は よ り よ い 方 向 へ 取 り 組 も う と す る 意 欲 を 高 め る こ と に 大 き な 役 割 を 果 た し て い る と 考 え る 。
自己評価カー ドが一番役 に立 った授業 5.結果の発表 4.結 果 の整 理 、 考 察
21.3%
図(5)‑6
2実 験 の 企 画 20.3%
3実 験 の 実 施 30.9%
(6)自 己 評 価 カ ー ド の 分 析
事 後 ア ン ケ ー ト の 感 想 か ら も 、 自 己 評 価 カ ー ド を 利 用 し て 、 役 に 立 っ た と い う 感 想 が 多 く あ っ た 。 ま た 、 今 ま で 教 師 主 導 型 の 授 業 を 受 け て い た 生 徒 に 、 今 回 の よ う な 課 題 解 決 的 学 習 を 行 っ た た め 、 「演 示 実 験 を 見 る 」 な ど の 受 動 的 な も の は 自 己 評 価 が た い へ ん 高 く 、 こ れ は 、 自 己 評 価 の 信 頼 性 を 裏 付 け て い る と 考 え ら れ る 。 ま た 、 す べ て の 項 目 に お い て 、 自 己 評 価 「C」 は 少 な い 。 ほ と ん ど の 生 徒 が 自 己 評 価 カ ー ド の 内 容 を 意 識 し て 、 授 業 ・実 験 を 行 っ て い た と 考 え ら れ る 。
自 己 評 価 項 目 の 中 か ら 、 「箇 条 書 き に す る 」 な ど 計 画 書 ・報 告 書 の 中 か ら 、 教 師 が 評 価 で き る6項 目 に っ い て 評 価 し 、 生 徒 の 自 己 評 価 と 比 較 を し た と こ ろ 、6項 目 す べ て に わ た り 、 教 師 の 評 価 と 生 徒 の 評 価 が 一 致 し て い る 割 合 は 半 数 を 越 え て い る 。 ま た 、 自 己 評 価 の
「A」 の 割 合 よ り 、 教 師 に よ る 評 価 が 「A」 の 割 合 が 上 回 っ て い る 。 こ れ は 安 易 な 評 価 を す る 生 徒 は 少 な く、 謙 虚 な 気 持 ち で 過 小 評 価 し た た め と 思 わ れ る 。 ま た 、 事 後 ア ン ケ ー ト か ら も 「A」 を 付 け て い い の か と 考 え て い る 生 徒 が 多 く み ら れ た 。 特 に 「疑 問 の 解 決 」 の 項 目 に っ い て は 、 多 く の 生 徒 が 自 分 の 課 題 に 対 し て 結 論 を だ し て い る の に 、 「A」 と 評 価 で き る 生 徒 が 少 な か っ た 。 こ れ は 、 他 の 生 徒 と の 実 験 結 果 と 確 認 で き な か っ た り 、 よ り 多 く の 疑 問 点 に 結 論 を 出 そ う と し て い た が 、 う ま く ま と ま ら な か っ た た め と 考 え ら れ る 。
こ の よ う に 自 己 評 価 は 、 課 題 解 決 的 学 習 に お け る 個 別 実 験 の よ う に 、 教 師 が 全 生 徒 に つ い て 一 斉 に 評 価 を 行 え な い 時 に は 、 効 果 的 な 評 価 と 考 え ら れ る 。 ま た 、 自 己 評 価 カ ー ド を 使 用 す る こ と は 、 生 徒 に 実 験 や 授 業 の ね ら い を 明 確 に す る た め の 援 助 活 動 と し て 極 め て 有 効 で あ る と 考 え ら れ る 。
一12一
4研 究 の ま と め と今 後 の 課 題 (1)ま と め
本 研 究 で は、 「電 池 」 の 学 習 に お い て 、 生 徒 が 自 ら調 べ る 能 力 と 態 度 を 育 て る た め に 、 自 己 評 価 カ ー ドを 効 果 的 に 活 用 し、 課 題 解 決 的 学 習 に 取 り組 ん だ 。
研 究 の 成 果 に っ い て は 、 教 師 の 実 態 調 査 、 自 己 評 価 の 記 録 、 生 徒 の 事 前 ・事 後 調 査 の 結 果 の 比 較 、 実 験 の 企 画 書 ・報 告 書 の 記 録 、 及 び 授 業 を 実 践 し た 先 生 方 の 声 な ど か ら生 徒 の 変 容 を 調 べ る こ と に よ り 把 握 に 努 め た 。
① 課 題 解 決 的 学 習 を 取 り 入 れ た 学 習 計 画 と授 業 展 開 の 工 夫
Oり 適 切 な 演 示 実 験 と 実 験 材 料 を 選 択 す る 形 式 の 実 験 は 、 探 究 心 を 喚 起 し疑 問 点 を 発 見 す る こ と に 有 効 で あ っ た と 考 え られ る 。
(f)実 験 の 企 画 書 や 報 告 書 を 通 して 、 個 々 の 生 徒 に 対 し て 助 言 を 行 う こ と に よ り 、 生 徒 と教 師 の 信 頼 関 係 が 深 ま り 、 生 徒 ひ と り ひ と り の 意 欲 が 高 め ら れ 、 自分 な り の 見 通 し を も っ た 取 り組 み を す る こ と が で き た 。
② 教 材 ・教 具 の 開 発
「マ イ ク ロ ア ン ペ ア 計 一 体 型 電 子 オ ル ゴ ー ル 」 は 、 「電 流 の 強 さ と の 関 係 」 を 課 題 に し た 場 合 、 微 弱 な 電 流 で も記 録 で き る 点 や 配 線 の 手 間 を な く し た 上 で 有 効 な 教 材 で あ っ た と 言 え る。 ま た 、 空 き缶 を 使 っ た2種 類 の 実 験 装 置 は 、 身 近 な 材 料 を 使 っ た の で 、 多 く の 課 題 解 決 的 学 習 に 対 応 で き、 生 徒 の 興 味 ・関 心 を 高 め る 上 で よ り有 効 な 教 材 と な っ た 。
③ 評 価 の 工 夫
Oづ 課 題 解 決 的 学 習 の5っ の ス テ ッ プ に 合 わ せ た 「自 己 評 価 カ ー ド」 を 作 成 す る こ と に よ り、 そ の 授 業 で の ね ら い な ど を 明 確 に で き 、 生 徒 の 目 的 意 識 を 高 め る こ と が で き た。
α)「 自 己 評 価 カ ー ド」 は 、 生 徒 一 人 一 人 の 実 験 の 把 握 に 役 立 っ の で 、 実 験 の 企 画 書 と あ わ せ る こ と に よ り、 教 師 は 個 々 の 生 徒 に 対 応 し た 個 別 指 導 を 行 う こ と が で き た 。
㈲ 各 ス テ ッ プ で の 「自 己 評 価 カ ー ド」 を 比 較 検 討 す る こ と に よ り、 生 徒 の 学 習 状 況 の 変 容 を 把 握 す る こ と が で き た 。
以 上 の 研 究 成 果 か ら、 自 己 評 価 カ ー ドを 活 用 し た 課 題 解 決 的 学 習 は 、 生 徒 に 実 験 の 目 的 を 明 確 化 さ せ 実 験 を 企 画 す る能 力 を 高 め る こ と が で き 、 自 ら調 べ る 能 力 と態 度 を 育 て
る指 導 に 効 果 的 で あ っ た と考 え ら れ る。
(2)今 後 の 課 題
① 本 研 究 で 活 用 し た 教 材 ・教 具 は 、 身 近 な 材 料 を 生 か し微 弱 な 電 流 の 測 定 を 可 能 に した が 、 さ ら に 、 実 験 の 個 別 化 ・多 様 化 に 対 応 で き る 実 験 器 具 の 開 発 が 望 ま れ る 。
② 本 研 究 は 、 「電 池 」 の 学 習 に お い て 課 題 解 決 的 学 習 を 具 体 化 で き た が 、 他 の 単 元 に お い て も 、 課 題 解 決 的 学 習 を 活 用 し て い くた め に 、 さ ら に 検 討 して い く こ と が 望 ま れ る 。
③ 本 研 究 で は 、 「自 己 評 価 カ ー ド」 を 中 心 に し た 評 価 方 法 を 試 み た が 、 課 題 解 決 能 力 を 適 切 に 評 価 す る た め 、 さ ら に 様 々 な 評 価 方 法 を 検 討 して い く必 要 が あ る 。
一13一
皿 「 生 物 の つ なが り」 の学 習 にお け る課 題 解 決 的 学 習
1.研 究 の ね ら い
課 題 解 決 的 学 習 は 、 生 徒 自 らが 調 べ る能 力 や 態 度 を 育 て る上 で 大 変 有 効 な 方 法 と考 え ら れ る。 そ こ で 、 第2分 科 会 で は 従 来 、 あ ま り行 な わ れ て い な い 「生 物 の っ な が り」 の 単 元 中 の
「生 物 界 の っ な が り」 に お い て 課 題 解 決 的 な 学 習 の 展 開 を 目指 し、 指 導 内 容 ・方 法 及 び教 材 ・ 教 具 の 工 夫 に 取 り組 ん だ 。 ま た 、 評 価 方 法 の 改 善 に つ い て も併 せ て 研 究 を 行 な っ た 。
本 研 究 で は 、5っ の 課 題 を 生 徒 に 提 示 し、 生 徒 自 ら が 選 択 を 行 い 、 自 ら企 画 し た 実 験 を 行 う な ど 、 課 題 を 解 決 す る た あ の 学 習 活 動 を 展 開 し た 。5っ の 課 題 に っ い て の 学 習 を 展 開 を さ せ る こ と に よ っ て 、 今 後 の 「生 物 界 の つ な が り」 で の 課 題 解 決 的 学 習 の 可 能 性 も 研 究 し た 。
2.研 究 の 方 法
次 の よ う な 方 法 で 研 究 を 進 め る 計 画 を 立 て 実 施 した 。 (1)事 前 調 査(生 徒 ・教 師)の 実 施 と結 果 の 分 析 (2)研 究 計 画 の 立 案
(3)課 題 解 決 に 適 し た 教 材 。教 具 の 研 究 と 工 夫 (4)学 習 計 画 と授 業 展 開 及 び 評 価 の 工 夫
㈲ 授 業 の 実 践 と考 察
㈲ 生 徒 事 後 調 査 の 実 施 と 結 果 の 考 察 (7)研 究 の ま と め と 今 後 の 課 題 の 検 討
3.研 究 の 内 容
(1)教 師 の ア ン ケ ー ト調 査
「課 題 解 決 的 な 学 習 」 の 実 施 状 況 と 「生 物 の っ な が り」 に っ い て の 授 業 の 状 況 を 調 査 す る と と も に 、 指 導 上 の 問 題 点 と して 考 え ら れ る も の を 把 握 す る た め に 理 科 の 教 員 を 対 象 と して 実 施 し た 。
(実 施 時 期:平 成9年9月 対 象:14地 区169名)
① 中 学 校 の 理 科 教 育 に お け る 「課 題 解 決 的 学 習 」 に っ い て 大 多 数 の 教 員 が 、 中 学 校 に お け る 「課 題 解 決 的 学 習 」 を 有 効 な 方 法 と 考 え て い る 。 こ の こ と は こ れ か ら の 教 育 は 、 教 員 が 知 識 を 一 方 的 に 与 え る の で は な く 、 生 徒 が 模 索 し な が ら 答 を 見 付 け だ し て い く こ と が 大 切 で あ る 。 っ ま り 、 生 徒 自 ら が 、 課 題 を 見 つ け 、 自 ら 学 び 、 判 断 ・行 動 し 、 よ り よ く 問 題 を 解 決 し て い く 力 、 す な
わ ち 、 「生 き る 力 」 を 育 て る 必 要 が あ る と 考 え て い る た め と 思 わ れ る 。
一14一
② 第2分 野 で 「課 題 解 決 的 学 習 」 を 行 っ た こ と が あ る か に っ い て
「課 題 解 決 的 学 習 」 を 必 要 と 考 え て い る が 、 行 っ て い る の は 少 な い 。 こ れ は 、 授 業 時 間 数 や 適 当 な 教 材 が な い な ど の 理 由 で あ る こ と が わ か っ た 。
ま た 、 行 っ て い る 場 合 で も 「生 物 の つ な が り 」 の 単 元 で の 扱 い は 少 な い 。 こ れ は 、 教 材 が 少 な く 短 時 間 で 正 確 な 結 果 を 得 る こ と が 難
し い と 考 え ら れ る か ら で あ る 。
③ 「生 産 者 ・消 費 者 ・分 解 者(物 質 の 循 環 含 む)」 授 業 時 間 数 に つ い て 現 状 は 、 約6時 間 を 取 って い る教 員 が 多 い。
こ の こ と か ら、 教 材 を 開 発 し 、 あ る 程 度 短 時 間 で 正 確 な 結 果 を 得 る こ と が で き る な ら ば 、
6時 間 で 「課 題 解 決 的 学 習 」 を 、 現 実 と し て 授 業 計 画 の 中 に 組 み 込 み 、 展 開 し て い く こ と
に は 大 き な 問 題 は な い と 考 え ら れ る 。
④ 「生 産 者 ・消 費 者 ・分 解 者(物 質 の 循 環 を 含 む)」 の 指 導 方 法 に つ い て
指導形態 観 察 ・実 験 を 行 わ な い 理 由
■ 授業時闇数 がとれない 園 必要性 を感 していない 國 適当な教材 がない 國 その他
観 察 ・実 験 の 方 法
■ 教科書 どお り
愚 び考図書等で紹介 された教材 組 教科書 と紹介 された教材 口 自作の敦材 と紹介 された教材
一15一
(2)教 材 ・教 具 の 開 発
ア 開 発 に あ た っ て 活 性 汚 泥 を 利 用 して 分 解 者 の は た ら き を 調 べ る
本 研 究 で は 生 徒 が 自 ら課 題 を 選 択 し、 そ の 課 題 を 解 決 す る た め に 、 主 体 的 な 学 習 活 動 を 行 う と い う、 学 習 形 態 を と っ た。 そ の 中 で 生 徒 が 課 題 選 択 を す る 場 面 は 特 に 重 要 と 考 え 、 興 味 あ る課 題 を 用 意 す る こ と に 努 め た 。 具 体 的 に は 、 以 下 の よ う な 教 材 ・教 具 を 準 備 し た。
イ 開 発 し た 教 材
① 活 性 汚 泥 と は
活 性 汚 泥 と は 下 水 処 理 場 で 下 水 を 処 理 す る た あ に 利 用 し て い る微 生 物 の 多 い 汚 泥 状 の も の で あ る。 微 生 物 そ の も の は ど こ に で も い る も の で あ る 。 た だ 多 くの 下 水 を 処 理 す る た め に 微 生 物 の 数 を 増 や し た も の と考 え れ ば 良 い 。
② 入 手 方 法
身 近 な 下 水 処 理 場 に 連 絡 を 取 り、 教 材 と して 分 け て も ら う 。
③ 使 用 上 の 注 意 点
活 性 汚 泥 は 持 っ て き て か ら1日 ぐ ら い が よ く は た ら く。 冷 暗 所 で 曝 気 を 必 要 と す る (25℃ 位)。 ま た 、 実 際 に 使 わ れ て い る もの な の で 温 度 や 下 水 の 種 類 な ど の 諸 条 件 に よ り活 性 汚 泥 の 状 態 が 変 化 す る。 な お 生 徒 へ の 注 意 と し て は 、 微 生 物 の 集 ま り な の で 手 を 良 く洗 う こ と が 挙 げ られ る 。
④ 実 験 で 使 う汚 水
基 本 的 に は料 理 で 出 る ゆ で 汁 、 ス ー プ の 残 り 等 、 有 機 物 の 含 ま れ る も の な ら 何 で も 良 い 。 た だ 油 分 の 多 い も の は 分 解 し に く い の で 避 け た ほ うが 良 い 。 ま た 炭 水 化 物 に は 良 く反 応 す る の で0,1%デ ン プ ン溶 液 、1%ブ ド ウ 糖 溶 液 等 も 利 用 で き る 。 給 食 の 廃 液 を も ら う の が 良 い と思 う が 不 可 能 な 場 合 、 米 の 研 ぎ汁 が 良 い 。 汚 水 の 量 は14以 上 が 望 ま し い 。 少 な い と は た ら き が 安 定 し な い よ う で あ る。 実 験 中 の 温 度 は250C前 後 が 望 ま し い 。
⑤ 実 験 方 法
1.活 性 汚 泥 を 顕 微 鏡 で 見 る 。 ツ リガ ネ ム シ等 の 微 生 物 が 見 え る 。 こ れ を 観 察 す る こ と に よ り 、 活 性 汚 泥 の 中 で も食 物 連 鎖 が 行 わ れ て い る こ と が 分 か る。 こ の 際 、 モ ニ タ ー 等 に 映 す と 、 導 入 と し て は 効 果 的 と 考 え られ る 。
2.活 性 汚 泥 と汚 水 の 比 を14:44に して 混 ぜ る 。 こ れ を 放 置 し上 澄 み の 透 視 度 ・ CODを 調 べ る 。 さ ら に1日 ぐ らい 放 置 し、 透 視 度 ・CODの 変 化 を 調 べ る 。
3.汚 水 の 代 わ り に0,1%デ ン プ ン 溶 液 の 、 、
}
場 合 、 ヨ ウ 素 デ ン プ ン 反 応 を 最 初 に 調 べ 、 1〜2日 後 に 調 べ る と 反 応 が 無 く な る 。 4.活 性 汚 泥 を ろ 過 し 、 顕 微 鏡 で 見 て 何 も
見 え な い こ と を 確 認 す る 。
5.1%ブ ド ウ 糖 溶 液 は 溶 液1ccに 汚 泥 ろ 過 液30ccを 入 れ 試 験 管 で1〜2日 放 置 す る と ベ ネ ジ ク ト液 で 反 応 が 無 く な る 。
ン ㌻ 漸 ・
謬築灘
蝋騨〆
縁 』 覇.
汚 泥 ろ過 中
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⑥ こ の 実 験 の 利 点
こ の 実 験 で は 透 視 度 が 劇 的 に 変 化 し 、 見 た 目 で も 活 性 汚 泥 が 汚 水 を き れ い に し て い る こ と を 実 感 で き る 。 ま た ブ ド ウ 糖 の 実 験 を 使 う と 目 に 見 え な い 分 解 者 の は た ら き を 理 解 で き る 。 さ ら に 、 身 近 な 下 水 処 理 場 で 使 わ れ て い る 活 性 汚 泥 の は た ら き を 知 る こ
と に よ り 、 環 境 問 題 に 対 す る 意 識 も 高 ま る と 考 え ら れ る 。 ウ 透 視 度 の 測 定 に っ い て
透 視 度 に つ い て は 容 易 に 調 べ る 方 法 と し て 次 の 汚 水 を 入 れ る
よ う な3っ の 方 法 を 使 っ た 。 メ ス シ リ ン ダ ー
① メ ス シ リ ン ダ ー の 下 に 十 字 を 書 い た 紙 を 置 き 、
水 を 静 か に 注 ぐ 。 底 に 着 い た 十 字 が 見 え な く な っ 十 字 入 り の 紙 た ら 透 視 度 何c皿 と 表 わ す 。
② ペ ッ ト ボ ト ル を 途 中 で 切 る 。 ブ タ の 裏 に 十 字 を 汚 水 を 入 れ る
れ に 汚 水 を 注 ぐ 。 ブ タ を 緩 め な が ら 水 を 少 し ず っ
出 す 。 十 字 が 見 え て き た ら ブ タ を 閉 め ・ そ の 目 盛 十 字 を 書 く り を 読 む 。
③ ガ ラ ス 棒 に 黒 い テ ー プ を 太 く 巻 き 付 け る 。 こ れ を メ ス シ リ ン ダ ー に 入 れ 、 見 え な く な る ま で 入 れ
る 。 そ の 時 の 長 さ を 測 る 。 工 実 験 結 果
① ブ ド ウ 糖 の 場 合
ブ ド ウ 糖 溶 液 を 使 用 、 ベ ネ ジ ク ト 反 応 で 調 べ る 。
濃 度(%) 30分 後 1時 間 後 1日 後
1 有 り 少 し有 り 無 し
② 透 視 度 の 場 合 (c皿) 一 は 透 明 度 が 高 く測 定 不 可
③CODの 場 合
冑
黒 い テ ー プ を 巻 く メ ス シ リ ン ダ ー 汚 水 を 入 れ る
ろ 液30ccに ブ ド ウ 糖 1ccを 入 れ た 。
廃液種類 実 験 前 1日 後 2日 後 3日 後
給食廃A 5 14 一 一
同B油 多 2 4 4 4
米研 ぎ汁 2 8 一 一
で んぷ ん1% 4 6 12 一
同0.1% 4
一 一 一薩摩芋皮の汁 5 8 8 8
実 験 前 1日 後
給食廃液 50ppm 5ppm
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(3)利 用 し や す い 教 材 へ の 工 夫
5っ の 課 題 を 展 開 さ せ る と い う こ と は 、 少 な く と も5種 類 以 上 の 実 験 を 生 徒 に 企 画 さ せ 実 施 さ せ る と い う こ と で あ る 。 し た が っ て 、 教 師 の 負 担 は 通 常 の 実 験 を 扱 っ た 授 業 よ り も か な り 大 き く な る 。
ま た 、 課 題 解 決 的 学 習 に 慣 れ て い な い 生 徒 に と っ て は 、 白 紙 の 状 態 か ら テ ー マ に 合 致 し た 内 容 の 実 験 を 企 画 す る こ と は 、 困 難 な 場 合 も 多 い 。
以 上 の よ う な 問 題 点 を 少 し で も 軽 減 し 、 本 研 究 の よ う な 授 業 を 実 践 しや す く す る た め に 、 5っ の 課 題 の そ れ ぞ れ に っ い て 教 材 の モ ジ ュ ー ル 化 を 行 っ た 。 こ こ で は そ れ ら の す べ て を 紹 介 す る こ と は で き な い が 、 「土 の 中 の 食 物 連 鎖 は ど う な っ て い る の だ ろ う か?」 と い う 課 題 に っ い て の 実 験 の 企 画 段 階 で の ワ ー ク シ ー トの 一 例 を 下 に 示 す 。
課 題 「 土 の 中 の 食 物 連 鎖 は ど うな って い るの だ ろ うか?」
落 ち 葉 の 下 や 土 の 中 に は 、 ど の よ う な 生 物 が い て 、 そ れ ら は ど の よ う な は た ら き を して い る の か 学 習 し た 。 ま た 、 生 物 界 に は 食 物 連 鎖 と呼 ば れ る食 う食 わ れ る の 関 係 が あ る こ と を 学 ん だ 。
こ こ で は 、 土 の 中 に 住 む 小 動 物 に つ い て 調 べ 、 そ れ ら の 小 動 物 が 土 の 中 の 食 物 連 鎖 に お い て ど の よ う な 位 置 を 占 め て い る の か 考 え て み よ う。
土 の 中 の 小 動 物 の 調 査 方 法 に つ い て
《土 を 採 取 す る 場 所 》
◎ ど の よ う な 場 所 の 土 を 採 取 す れ ば 多 く の 小 動 物 が 見 ら れ る か 話 し合 お う 。
《土 の 採 取 方 法 》
・落 ち 葉 を 静 か に 取 り 除 い て 、 移 植 こて な ど で 表 面 の 土(深 さ5cmく ら い ま で)を 掘 っ て 、 バ ッ トな ど に 取 る。
《比 較 的 大 型 の 小 動 物 に っ い て の 調 査 》
・採 取 し た 土 を バ ッ ト(ま た は 白 い 紙 の 上)に 広 げ 、 小 動 物(比 較 的 大 型 の もの)を ピ ンセ ッ トな ど で 取 り 出 し て 、 ビ ー カ ー や ポ リ エ チ レ ン の 袋 な ど に 入 れ る。
・土 は 少 量 ず っ 、 て い ね い に 見 つ け る よ う に 注 意 しよ う。
◎ 調 査 に 必 要 な 器 具 な ど を 考 え て 、 書 き 出 して み よ う。
◎ 採 集 し た 小 動 物 の 何 に っ い て 調 べ 、 そ れ を ど の よ う に ま と め る の か 話 し合 お う 。
《ツ ル グ レ ン装 置 に よ る調 査 》
・ッ ル グ レ ン装 置 の 原 理 → 土 の 中 に 住 む 動 物 が 、 電 灯 の 熱 と光 や そ れ に 伴 う 乾 燥 を さ け て 下 へ 下 へ と逃 げ る性 質 が あ る の を 利 用 し、 そ れ ら を 土 の 中 か ら追 い 出 して 捕 らえ る 装 置 で あ る 。
・教 科 書 の 図 な ど を 参 考 に して 、 ツ ル グ レ ン装 置 を組 み立 て る。
◎ 調 査 に 必 要 な 器 具 や 薬 品 な ど を 考 え て 、 書 き 出 し て み よ う。
◎ 捕 集 し た 小 動 物 の 何 に つ い て 調 べ 、 そ れ を ど の よ う に ま と め る の か 話 し合 お う。
※ ツ ル グ レ ン装 置 は 、 そ の 後 一 晩 く ら い 電 灯 を 照 射 し た ま ま 置 い て お き、 新 た に 捕 集 さ れ た 小 動 物 に っ い て は 、 次 の 授 業 で 同 様 に して 調 べ る こ と も考 え られ る。
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(4)学 習 計 画
学 習 項 目 学 習 活 動 留 意 点
1.食 物 連 鎖 と生 ・生 物 は生 き て い く た あ に は 、 有 機 物 が 必 要 で あ り、 植 ・食 物 連 鎖 の 中 で 、 物 界 の つ り あ い 物 は光 合 成 に よ って 有 機 物 をつ く り、 動 物 の他 の生 物 を 植物 の 大 切 さ を知 ら
(1時 間) 食 べ て い く こ と に よ り、 有 機 物 を 取 り入 れ て い く こ と を
せ る 。確 認 す る。 ・食 物 連 鎖 の 量 的 関
・あ る地 域 に お け る 生 物 界 で は 、 食 物 連 鎖 と い うっ な が 係 は、 一 般 的 に ビ ラ
り が 存 在 す る こ と を 知 る 。
ミ ッ ド型 で あ り 、 底・食 物 連 鎖 の矢 印 を た ど り、生産者 ・消費者 の位置 を確 部 に植 物が位置す る
認 す る。 事 を 説 明 す る 。
2.分 解 者 、 自 然 ・自然 界 に は植 物 や動 物 の 死 が いや 排 出物 な ど の有 機 物 ・自然 界 に は 動 物 、 界 で の 物 質 の循 を無 機 物 に分 解 す る菌 類 や 細 菌 類 が 存 在 す る こ とを確 認 植 物 以 外 に菌 類 、 細
環
す る 。菌 類 が いて 自然 界 を
(1〜2時 間) ・自然 界 で行 わ れ て い る炭 素 と酸 素 の 循 環 系 につ い て、 浄 化 して い る こ と を 植 物 は光 合 成 に よ って 二 酸 化 炭 素 を と り入 れ て酸 素 を放 知 ら せ る。
出 し、 す べ て の生 物 は呼 吸 に よ って 酸 素 を取 り入 れ 二 酸 ・自然 界 に お け る 物 化 炭 素 を放 出 して い る こ とを 確 認 す る。 質 の循 環 を 図 解 しな
・窒 素 の 循 環 に つ い て 、 生 物 の か らだ を っ く る タ ンパ ク が ら説 明 す る 。 質 や分 解 さ れ て で きた 窒 素 化 合 物 が 自然 界 を循 環 す る こ
と を 確 認 す る。
3.課 題 の 選 択 ・5種 類 の 課 題 を プ リ ン ト等 で 紹 介 す る 。 ・調 べ 学 習 へ の ア ド
実験計画作成 ・生 徒 各 自 に 課 題 を 選 択 さ せ る 。 バ イ ス 、 図書 館 の 使 (1時 間) ・実 験 計 画 表 に計 画 を書 か せ る。(指 導必要) 用 の工 夫
→ 以 後 調 べ 学 習
・生 徒 用 ア ン ケ ー トの 実 施 を す る。
4.班 決 め ・各 生 徒 ご とに ど の よ うな課 題 を 選 ん だ か を 学 級 内 で紹 ・ グ ル ー プ ご と で の
実験計画案の評 介 す る 。 取 り組 み、 協 調 性 へ
価 ・課 題 の テ ー マ ご と に グ ル ー プ 分 け を す る 。(班 決 め) の指 導 の工 夫 (1時 間) ・班 ご と に 課 題 実 験 の 準 備 を す る 。
5.実 験(本 時) ・各 班 に 分 か れ て 実 験 を 行 う 。
・ テ ィ ー ム テ ィ ー チ(1時 間) ・第2理 科 室 、 第1理 科 室 、 校 庭 に 出 て 実 験 に 取 り組 む 。 ン グで生 徒 指 導 に取
→ 報 告 書 の作 成 り組 む 。
・1時 間 内 で 終 わ ら な い 課 題 に 関 して は 後 日 デ ー タ を 得 て か ら報 告 書 を作 成 す る。
6.レ ポ ー ト の
・提 出 され た報 告 書 を前 も って教 師 側 が 目を 通 して 評 価 ・OHPや 実 物 投 影
評価 の コ メ ン トを 入 れ て お き 、 授 業 の 中 で そ の 内 容 を 紹 介 し 機 な ど を活 用 して生 ま と め な が ら、 課 題 へ の 取 り組 み を 評 価 す る。 徒 の 作 成 した レ ポ ー
(1時 間) トを直 接 紹 介 す るよ
う っ と め る 。
・評 価 法 の工 夫
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