中 学 校
平 成14年 度
教 育 研 究 員 研 究 報 告 書
一
東 京 都 教 職 員 研 修 セ ン タ ー
平 成14年 度
教 育 研 究 員 名 簿 (理 科)
分科 区市町村 学 校 名 氏 名
第 新 宿 区 新宿 区立牛込第三中学校 ○ 池 田 清信
1 世田谷区 世田谷 区立若 林中学校 加藤 亮
分 北 区 北区立稲付 中学校 山本 修
科 葛 飾 区 葛飾区立青戸中学校 鈴木 康仁
会 町 田 市 町 田市立南成瀬 中学校 田中 寧
第 目 黒 区 目黒区立第二 中学校 新 井 しの ぶ
2 杉 並 区 杉並区立高円寺 中学校 ◎ 薦 田 敏
分 練 馬 区 練馬区立豊玉 中学校 横 田 憲昭
科 足 立 区 足立区立東綾瀬 中学校 登 坂 優 一
会 小 平 市 小平市立小平第五中学校 藤森陽司郎
日の 出 町 日の出町立平井 中学校 米蔵 寛之
◎世話人O副 世話人
(担当)東 京都教職員研修セ ンター 指導主事 並木 正
研 究 主 題
生徒一人一人の主体 的な取 り組みを促す学習指導の工夫
目 次
1主 題設定の理 由 2
IIr電 流 回 路 」 に お け る 生 徒 一 人 一 人 の 主 体 的 な 取 り組 み を 促 す 学 習 指 導 の 工 夫
〜 テ ス タ ー を 使 っ た 個 別 化 〜
1研 究 の ね ら い 2研 究 の 方 法 3研 究 内 容
33
(1)電 流 回 路 の 実 験 に お け る 学 習 指 導 の 実 態 に 関 す る ア ン ケ ー ト調 査 の 結 果 と 考 察 …4 (2)テ ス タ ー を使 っ た 個 別 化 の 工 夫
(3)学 習 指 導 計 画 (4)評 価 計 画 (5)学 習 展 開 例
(6)授 業 後 ア ン ケ ー トよ り 4研 究 の ま と め と今 後 の 課 題
678013
皿 「天 気 と そ の 変 化 」 に お け る 生 徒 一 人 一 人 の 主 体 的 な 取 り組 み を 促 す 学 習 指 導 の 工 夫
〜 簡 易 湿 度 計(エ ビぞ り湿 度 計)に よ る 湿 度 変 化 の 個 別 観 測 〜
1研 究 の ね ら い
り
2研 究 の 方 法 3研 究 内 容
(1)「 気 象 観 測 」 の 学 習 指 導 の 実 態 に 関 す る教 員 対 象 の ア ン ケ ー ト調 査
44.‑1
(2)教 材 開 発 に つ い て (3)学 習 指 導 計 画 (4)評 価 計 画
(5)エ ビぞ り湿 度 計 を使 っ た 授 業 展 開 例 4研 究 の ま と め と今 後 の 課 題
569014.‑11222
研 究 主 題
生徒一人一人の主体的な取 り組み を促す学習指導の工夫
1主 題 設 定 の 理 由
学 習 指 導 要 領 の 理 科 の 目標 は 「自然 に 対 す る 関 心 を 高 め 、 目 的 意 識 を も っ て 観 察 ・実 験 な ど を行 い 、科 学 的 に 調 べ る 能 力 と態 度 を 育 て る と と も に 自 然 の 事 物 ・現 象 に つ い て の 理 解 を深 め 、 科 学 的 な 見 方 や 考 え 方 を 養 う。」 で あ る。
こ の 目標 を 達 成 す る に は 、 生 徒 一 人 一 人 に働 き か け て 関 心 を 高 め 、 生 徒 一 人 一 人 が 主 体 的 に 観 察 、 実 験 に 取 り組 む こ とが 必 要 で あ る 。 科 学 的 に 調 べ る 能 力 や 態 度 を 育 て 、 科 学 的 な 見 方 や 考 え 方 を 養 うに は 、 生 徒 一 人 一 人 の 能 力 や 考 え方 を 見 極 め て 評 価 し、 評 価 に 応 じた 指 導 を行 う 必 要 が あ る。 しか し、 学 校 で 行 わ れ て い る 生 徒 実 験 の 中 に は 、 個 に応 じた 指 導 が 十 分 に 図 れ な い も の も あ る。 測 定 機 器 の 数 の 問 題 や 指 導 す る側 の 取 り組 む 姿 勢 の 問 題 か ら 、 個 別 化 が 図 れ な い と思 い こ ん で 指 導 を して い る と い う課 題 が あ る の で は な い か 。 平 成14年 度 か ら、 各 中 学 校 で 目標 に 準 拠 した 評 価(い わ ゆ る 絶 対 評 価)が 行 わ れ て い る が 、 班 で 実 験 し、 班 の 中 で 実 験 装 置 の組 み 立 て や 測 定 を 分 担 して も 、 生 徒 が 記 入 す る ワ ー ク シー トが 班 ご と に 同 じに な っ て い て は 、 一 人 一 人 の 関 心 ・意 欲 ・態 度 や 技 能 ・表 現 を評 価 し、 一 人 一 人 の 課 題 を 明 確 に して 、 そ の 課 題 へ の 手 だ て を 考 え る こ と は で き な い と 考 え た 。
そ こ で 私 た ち は 、 各 分 野 で 個 別 化 を 図 る こ と に よ っ て 、 主 体 的 な 取 り組 み を 生 み 出 す 実 験 や 単 元 の 内 容 に つ い て 検 討 す る と同 時 に 教 材 開 発 の 可 能 性 に つ い て も検 討 し、本 主 題 を設 定 した 。
生 徒 一 人 一 人 の 主 体 的 な 取 り組 み を 促 す と は 、 教 師 が 単 位 時 間 の 中 で 一 人 一 人 を 評 価 し 、 一 人 一 人 の 評 価 に 対 応 した 手 だ て を 考 え 、そ の 実 験 や 単 元 の ね ら い を 実 現 させ て い く こ と で あ る。
な お 、 本 研 究 に あ た っ て は 、 第1分 科 会 と 第2分 科 会 を 設 け 、 両 分 科 会 共 通 の研 究 推 進 の 方 針 と して 、 以 下 の3点 を 設 定 した 。
① 実 験 の 個 別 化 を 図 る 工 夫 を す る。
●
② 生 徒 一 人 一 人 の 考 え 方 が 明 らか に な る 指 導 の 工 夫 を す る 。
③ 生 徒 一 人 一 人 の 評 価 を 工 夫 し授 業 に 生 か す 。
第1分 野 分 科 会 で は 、 「電 流 」 単 元 で 次 の 点 に つ い て 教 材 開 発 を 中 心 に 研 究 を 進 め た 。
④ 測 定 や 回 路 作 りに 時 間 を か け る の で は な く 、 規 則 性 を 見 出 す こ と に 重 点 をお く。
第2分 野 分 科 会 で は 、 「気 象 」 単 元 で 次 の 点 に っ い て 教 材 開 発 を 中 心 に 研 究 を 進 め た 。
④ 気 象 に 関 す る 規 則 性 を 生 徒 自身 が 見 出 す こ と が で き る 指 導 法 を 開 発 す る 。
II「 電 流 回 路 」 にお け る 生 徒 の 主 体 的 な 取 り組 み を 促 す 指 導 法 の 工 夫
〜 テ ス タ ー を使 った 個 別 化 〜
1研 究 の ね ら い
学 習 指 導 要 領 解 説 一 理 科 編 一 の 中 で も示 され て い る とお り、 生 徒 が 主 体 的 に 学 習 に 取 り組 む こ と は 、 教 科 の 目標 を 達 成 し よ う と して い く上 で 大 変 重 要 で あ る 。 観 察 、 実 験 な ど を 通 し て 自 然 か ら直 接 学 ぶ こ と が 理 科 の 特 色 で あ る か ら 、 主 体 的 な 学 習 は 、 ま ず 観 察 、 実 験 に 主 体 的 に 取 り組 む こ と か ら始 ま る と い え る。
私 た ち は 、 生 徒 が 主 体 的 に 実 験 に 取 り組 む た め に は 、 生 徒 一 人 一 人 が 、 実 験 は 自 分 の た め に 自 分 の 力 で 行 う も の で あ る と い う姿 勢 を持 っ こ と、 つ ま り ク ラ ス や グ ル ー プ の 誰 か が 主 体 な の で は な く 、 一 人 一 人 が 主 体 で あ る こ と が 重 要 で あ り、 そ れ を 促 す た め の 指 導 法 と して 、 実 験 の 個 別 化 が 有 効 で は な い か と考 え た 。
単 元 は 以 下 の よ うな 理 由 で 「電 流 回 路 」 を 選 ん だ 。 今 回 、 本 分 科 会 が 行 っ た ア ン ケ ー ト結 果 か ら も分 か る よ うに 、 電 流 回 路 の 実 験 は い ろ い ろ な 条 件 の た め 個 別 に 行 う こ とが 難 し く 、 4人 程 度 の 小 グ ル ー プ で 行 わ れ て い る ケ ー ス が 多 い 。 そ の 場 合 実 験 に 主 体 的 に 取 り組 む こ と が で き な い 生 徒 も 出 て き て しま う とい う現 状 が あ る 。 経 験 量 が 不 足 し、 回 路 の 作 成 に慣 れ る こ とが で き な か っ た り、 計 器 な ど の 操 作 技 能 が十 分 に 習 得 で き な か っ た りす る こ と か ら 苦 手 意 識 を 持 っ て しま い 、 関 心 や 意 欲 を 伸 ば せ な い 生 徒 も い る 。
そ こ で 私 た ち は 、 電 流 回 路 装 置 の 個 別 化 を 工 夫 し 、 こ の 単 元 の 実 験 を 自分 だ け の 手 で 行 う こ とが で き る 方 法 を検 討 した 。 そ うす る こ と に よ っ て 生 徒 の 主 体 的 活 動 を促 し、 電 流 回 路 の 学 習 内 容 が 自分 自 身 の 体 験 を 伴 っ た 知 識 と して身 に 付 く の で は な い か 、ま た 個 別 化 に よ っ て 、 生 徒 一 人 一 人 に 対 す る 適 切 な 評 価 に も っ な が る の で は な い か と考 え 、 研 究 を進 め る こ と に し た 。
2.研 究 の 方 法
次 の よ うな 方 法 で 研 究 を進 め た 。
① 「電 流 回 路 」 に お け る 学 習 指 導 に っ い て の課 題 の 把 握(教 員 ア ン ケ ー ト)及 び 生 徒 の既 有 知 識 と電 流 回 路 学 習 に 対 す る 事 前 の 意 識 の 調 査(生 徒 ア ン ケ ー ト)
② 個 別 実 験 の た め の 教 具 の 工 夫 と開 発
③ 学 習 指 導 計 画 、 評 価 計 画 の 検 討 と作 成
④ 検 証 授 業 の 実 施 、 分 析 と 学 習 後 の 意 識 の 調 査(生 徒 ア ン ケ ー ト)
⑤ 研 究 の ま と め と今 後 の 課 題 の 検 討
3研 究 の 内 容
(1)電 流 回 路 の 実 験 に お け る 学 習 指 導 の 実 態 に 関 す る ア ンケ ー ト調 査 の 結 果 と考 察
電 流 回 路 の 実 験 にお け る 学 習 指 導 の 実 態 に つ い て 、 平 成14年9月 に 研 究 員 の 所 属 す るII 地 区 の 中 学 校 の 理 科 担 当 教 諭256名 を 対 象 に ア ン ケ ー ト調 査 を行 っ た 。(項 目 「イ 」 と 「カ 」 の 合 計 が100%に な ら な い の は 、 未 記 入 回 答 が あ る た め で あ る)
ま た これ か ら 「電 流 と そ の 利 用 」 の 単 元 を 学 習 す る 中学 生 の 、 小 学 校 に お け る電 流 に 関 す る 実 験 の 経 験 と既 有 知 識 に つ い て 、 研 究 員 の 中 学 校 の 生 徒251名 を 対 象 に ア ン ケ ー ト調 査 を 行 っ た 。
① 教 師 ア ン ケ ー トの 内 容 と 結 果
ア 電 流 回 路 の 単 元 で 、 生 徒 に 行 わ せ る 実 験 は 何 で す か 。(複 数 回 答)
・基 本 の 直 列 、並 列 回 路
・電 流 計 、 電圧 計 の使 い 方
・オ ー ム の 法 則
・複 数 の 抵 抗 を組 み 合 わ せ 、 全 体抵 抗 を求 め る
・そ の 他
・電 流 の 実 験 はや っ て い な い
91 91%
...
64%
11%
o%
イ 電 流 回 路 の 実 験 を す る と き に 、 生 徒 は どの よ うな 単 位 で 実 験 を 行 っ て い ます か 。
・班(3人 以 上)で93%・2人 組 で4%・ 個 人 で1%
ウ 班 で 実 験 を 行 う理 由 は なぜ で す か 。(ウ 、 エ は 自 由 記 述 の 中 か ら主 な も の を 記 載)
・器 具 の 数 が 班 数 分 しか 用 意 で き な い
・生 徒 同 士 で 教 え 合 うな ど して 、協力 して作 業 を行 わせ る こ とが で きるか ら
・実 験 机 の 広 さ に 問 題 が あ る
・生 徒 指 導 を 適 切 に 行 う た め
工 班 で 実 験 を行 う上 で 、 デ メ リ ッ トに な っ て い る と思 う こ と は 何 で す か 。
・他 の 生 徒 に 任 せ て しま い 、実 験 をや らな い生 徒 が い る
・班 で 作 業 を 分 担 して も 、絶 対 的 な実 験 の 経験 が 不 足 す る
・実 験 の 得 意 な 生 徒 に 頼 り、 自分 で考 えな くな る
・個 人 を 評 価 す る 場 面 が 少 な い
オ 電 流 計 、 電 圧 計 の 指 導 で 、 難 しい と考 え られ る と こ ろ は ど こ で す か 。(複 数 回 答)
・回 路 に 適 切 な 方 法(直 列 、 並列)で 接 続 す る こ と
・目盛 りの 読 み 方
・マ イ ナ ス 端 子 の 切 り替 え
・持 ち 運 び な どの 取 り扱 い か た に つ い て
64%
41%
34%
2%
力 電 流 計 、 電 圧 計 以 外 の 器 具 を 用 い て 、 電 流 や 電 圧 の 測 定 を 行 っ た こ と が あ りま す か 。
・な い90%
・あ る7%
(具 体 例)・ テ ス タ ー で 電 流 、 電 圧 、 抵 抗 ま で 求 め 、 オ ー ム の 法 則 を 確 認 させ た
・自作 の 電 流 チ ェ ッ カ ー を 作 らせ 、個 人実 験 を行 わせ た
② 生 徒 ア ン ケ ー トの 内 容 と結 果
ア 小 学 校 で 電 流 の 実 験 を や りま した か 。
・や っ た87%・ や っ て い な い2%・ 覚 え て い な い11%
イ 小 学 校 で の 電 流 の 実 験 で 、 使 っ た こ との あ る器 具 は ど れ で す か 。
・乾 電 池88%・ 電 流 計43%・ 電 源 装 置9%・ 検 流 計7%
ウ 小 学 校 で の 電 流 回 路 の 実 験 を した と き に 、 ど の よ うに 実 験 を 行 っ て い ま した か 。
・班(3人 以 上)74%・2人 組2%・ 個 人9%・ 覚 え て い な い15%
工 小 学 校 で 「電 流 」 の 実 験 を し て 、 ど の よ うな 感 想 を 持 ち ま した か 。(複 数 回 答)
・と て も 楽 しか っ た
・ま あ ま あ 面 白 か っ た
・あ ま り面 白 く な か っ た
・と て も 難 し く て 、 大 変 だ っ た
・電 流 の こ と に 興 味 を 持 て た
・い ろ い ろ な 器 具 を 使 う の が 楽 しか っ た
・器 具 の 使 い 方 が 難 しか っ た
・1人 で 実 験 を や っ て み た い と思 っ た
③ ア ン ケ ー トの 考 察 ・ま と め
ら に 、 そ の 実 験 を 行 う時 は 、
そ の 理 由 と して は 「班 で 協 力 体 制 を 取 れ る 。」
z1%
36%
12%
10%
7%
20%
20%
4%
ア ン ケ ー トの ① ア か ら調 査 した 中 学 校 で す べ て の 教 員 が 電 流 の 実 験 を行 っ て い る。 さ 2人 以 上 の グル ー プ で 行 う こ とが97%で あ る 。 し か し、
と い う積 極 的 な 理 由 よ り も 、 「器 具 の 数 の 問 題 」 「実 験 机 の ス ペ ー ス の 問 題 」 「指 導 体 制 の 問 題 」 な ど 、 班 で な い と 実 験 を行 う こ と が 難 しい と い う理 由 が 半 数 を 超 え た。 ま た 「協 力 体 制 を 取 れ る 」 メ リ ッ トよ り も、
「や らな い 生 徒 が で て き て し ま う」 デ メ リ ッ トを 実 感 し て い る 教 員 の ほ うが 多 か っ た 。 小 学 校 で の 生 徒 の 経 験 か ら も 、 個 人 実 験 を 行 う こ と の 難 しい 単 元 で あ る こ とが わ か る が 、 器 具 の 数 な どの 条 件 が 揃 うな ら ば 、 「実 験 は 個 人 で 行 わ せ た い 」 と考 え て い る教 員 が 多 く 、 個 人 実 験 を 行 うた め の 条 件 を 整 え て い く こ と が 課 題 で あ る。
・ 電 流 計 、電 圧 計 の使 い 方 にっ い て は 、3っ のマ イ ナ ス端 子 の うち どれ を選 ぶ か 、3種 類 の 目盛 りの うち どれ を 読 む か 、 ま た 最 小 目盛 りの10分 の1ま で 読 み 取 る こ と な ど、
そ の 操 作 の 指 導 に 多 くの 教 員 が 難 し さ を 感 じ て い る。 こ の 使 い 方 を身 に つ け る こ と に 、 生 徒 は 多 く の 時 間 を 費 や し 、 電 流 や 電 圧 の 規 則 性 を 見 い だ す とい う学 習 目標 に 到 達 す る
こ と が 難 し く な る。
ま た 小 学 校 で の 体 験 で 、 「器 具 の 操 作 は 楽 し か っ た 」 と い う感 想 と同 じ割 合 で 、 「器 具 の 操 作 が 難 し い 」 と感 じて い る 生 徒 が 多 い 。 こ の こ と が 、 電 流 に 対 す る興 味 や 、 「1 人 で 実 験 を や っ て み た い 」 と い う意 欲 の 減 退 に 関 係 して い る と も 考 え られ る 。
・ テ ス タ ー や 電 流 チ ェ ッカ ー な ど、 そ の他 の教 材 を使 っ た こ との あ る教 員 の体 験 か ら、
「実 験 を 個 人 で 行 わ せ る こ と が で き る 」 「実 験 目的 を 見 失 わ ず に 学 習 で き る 」 と い う メ リ ッ トを 生 み だ せ る こ と が わ か っ た 。
(2)テ ス タ ー を 使 った 個 別 化 の 工 夫
ア ン ケ ー ト調 査 か ら も明 らか な よ う に 電 流 の 単 元 で は2人 以 上 の 班 で 実 験 を行 っ て い る の が 97%で あ る。 班 で 行 うた め に 実 験 に 積 極 的 に か か わ らず に こ の 単 元 を 終 え て し ま う生 徒 が で て き て しま う。 実 験 、 観 察 を 通 して 知 識 ・理 解 が 深 め られ ず 、 さ らに 科 学 的 な 思 考 に も影 響 を 及 ぼ し て い る と 考 え られ る 。 そ こ で 実 験 を個 別 に 行 うこ とで 生 徒 一 人 一 人 が 主 体 的 に 取 り組 む
こ とが で き る と考 え研 究 を 進 め た 。
個 別 実 験 を 行 うた め に は ま ず 一 人 一 人 の 生 徒 が 回 路 を広 げ る揚 所 が 必 要 で あ る。 す べ て の 接 続 に リー ド線 を使 う と ど う し て も あ る程 度 の 広 さが 必 要 に な る。 そ こ で 私 た ち は リー ド線 を 広 げ る の を や め てOHPシ ー トに銅 箔 テ ー プ を は る 方 法 を 考 え た 。 銅 箔 テ ー プ と は 雨 とい の 修 理 用 と して 販 売 して い る も の で 、
裏 に粘 着 の りの つ い た テ ー プ の こ と で あ る 。 〈 生 徒 が 作 っ た 銅 箔 シ ー ト〉
こ れ を利 用 す る と シ ー ト内 に 回 路 が 収 ま る の で 場 所 を と らな い で す む 。 さ ら に リー ド線 が か ら ま る とい う こ と も な くな る。 ま た 生 徒 が 自分 の 回 路 を 作 り、 繰 り返 し使 う こ とで 回 路 を 身 近 に 感 じ る こ とが で き る の で は な い か と考 え た 。 銅 箔 テ ー プ は 安 売 り店 で 簡 単 に手 に 入 れ る こ とが で き る。 こ の 銅 箔 テ ー プ を は っ たOHPシ ー トの こ と を 「銅 箔 シ ー ト」 と呼 ぶ こ とに し 、 直 列 用 と並 列 用 の2種 類 用 意 させ た 。
も う一 つ 電 流 計 や 電 圧 計 の 目盛 りに 関 わ る 測 定 上 の 問題 や 台 数 の 問 題 が あ る。 これ も価 格 の 問 題 等 で 個 別 化 に踏 み 切 れ な い 。
そ こで 私 た ち は テ ス タ ー の 利 用 を 思 い つ い た 。 し か もア ナ ロ グ で は な くデ ジ タル テ ス タ ー な ら 目盛 りの 読 み と り も煩 雑 で は な く な り、
生 徒 に とっ て 本 来 の 目的 で あ る 規 則 性 を 見 出 す 事 に 時 間 を 使 う こ とが で き る。 デ ジ タル テ ス タ ー な ら電 流 計 、 電 圧 計 の 両 方 に 使 え る ば
論 ・
7
灘細 ♂ ∠
〈 電 流 の 測 定 〉
か りで な く 、 抵 抗 の 大 き さ も 直 接 測 定 す る こ とが で き る 。 レ ン ジ の 切 り替 え の 問 題 や デ ジ タ ル な ら で は の 数 値 の ふ らつ き の 問 題 は ど うな の か 、 価 格 の 面 で は ど うか 、 な ど実 用 に 耐 え う る の か を 検 証 して い っ た 。
テ ス タ ー は レ ン ジ を 変 え る こ と で 電 流 計 に も電 圧 計 に も な る。 電 流 計 や 電 圧 計 を 扱 う と 同 時 に テ ス タ ー に つ い て も 指 導 を 進 め た 。 こ の こ と で 生 徒 に と っ て は 比 較 的 、 抵 抗 感 な くテ ス タ ー を使 う こ と が で き る よ うに な っ た 。 ま た デ ジ タル の 感 度 を 下 げ る こ と で 数 値 の ふ らつ き を お さ え る こ と が で き る よ うに な っ た 。 電 流 計 や 電 圧 計 と比 較 し て も デ ジ タル テ ス タ ー は 生 徒 実 験 に 耐 え る こ と を 確 か め る こ とが で き た 。 秋 葉 原 の 電 気 街 な ど で 、 生 徒 実 験 に適 し た デ ジ タ ル テ ス タ ー が 出 ま わ る よ うに な っ て き た 。 こ れ を 利 用 す る こ と に よ っ て 電 流 計 や 電 圧 計 の個 別 化 の 問 題 は 解 消 で き る と考 え た 。
(3)学 習 指 導 計 画
時 学 習項 目 主 な学 習 活 動
1 実習
電流回路
・豆 電 球 や 電 子 オ ル ゴ ー ル に つ な い で 結 果 を 発 表 す る。
・回 路 や 電 流 の 向 き に つ い て の 説 明 を 聞 く。
・直 列 回 路 や 並 列 回 路 の 説 明 を 闘 く。
2 電気用図記号 回路図
・教 科 書 を参 考 に電 気 用 図記 号や 回 路 図 につ い て の説 明 を 聞 く。
・回 路 を 回路 図 で表 す 。
3 実習
電 流 計 の使 い 方
・電 流 計 の 使 い 方 に つ い て の 説 明 を 聞 く。
・テ ス タ ー に つ い て 説 明 を 聞 く。
・テ ス タ ー を 使 っ て 電 流 の 測 定 を 行 う。 4 銅 箔 シ ー ト製 作 ・銅 箔 シ ー トに つ い て の 説 明 を 聞 く 。
・直 列 ・並 列 回 路 の 銅 箔 シ ー トの 作 り方 の 説 明 を 聞 く。
・直 列 ・並 列 回 路 の 銅 箔 シ ー トを 製 作 す る 。 5 実 験1
直 列 並 列 回 路 の 電 流
【個 別 】
・直 列 回 路 や 並 列 個 路 で 各 点 を 流 れ る 電 流 の 強 さ が ど う な っ て い る の か を 調 べ る。
・テ ス タ ー を使 い 銅 箔 シ ー ト上 の 電 流 の 強 さ を 測 定 す る 。
6 実 験1ま と め ・実験 結 果 や 教 科 書 の 図 を 参 考 に して 直 列 回 路 や 並 列 回 路 を流 れ る電 流 の 強 さに つ い て ま とめ 、 発 表 す る。
7 実 習
電 圧 計 の 使 い 方
・電 圧 の 定 義 や 電 圧 の 単 位 、 電 圧 は 電 圧 計 で 調 べ られ る こ と に つ い て の 説 明 を 聞 く。
・豆 電 球 の 両 端 に 加 わ る 電 圧 と乾 電 池 の 両 端 に 加 わ る 電 圧 を 調 べ る 。
・同 じ こ と を テ ス タ ー を 使 っ て で き る こ と に つ い て の 説 明 を 聞 く。
・豆 電 球 と 乾 電 池 に 加 わ る 電 圧 を テ ス タ ー で 調 べ る 。 8 実 験2
直 列 並 列 回 路 の 電圧
【個 別 】
・直 列 回 路 や 並 列 回 路 で 各 区 間 に 加 わ る 電 圧 が ど うな っ て い る の か を 調 べ る 。
・テ ス タ ー を 使 い 銅 箔 シ ー ト上 の 電 圧 の 強 さ を 測 定 す る 。
9 実 験2ま とめ ・実 験 結 果 や 教 科 書 の図 を参 考 に して 直列 回 路 や 並 列 回 路 で 各点 に加 わ る電 圧 の 強 さにつ い て ま とめ 、発 表 す る。
10 実 験3(学 習展 開例) 電圧 電 流 の関 係
【個 別 】
・実 験 の 目的 や 方 法 に つ い て の 説 明 を 聞 く。
・銅 箔 シ ー ト とテ ス タ ー を 使 い 乾 電 池 を 増 や して い っ た と き の 電 圧 と 電 流 の 測 定 を 行 う。
11 実験3ま とめ ・実 験 結 果 か ら分 か る こ と を 発 表 す る 。
・オ ー ム の 法 則 に つ い て の 説 明 を 聞 く。
12 オ ー ム の 法 則 ・抵 抗 の 概 念 や 単位 に つ い て の説 明 を聞 く。
・オー ム の法 則 を 表 す 関係 式 を使 っ て 低 抗 値 を計 算 す る。
13 導体 不導体 ・導 体 や 不 導 体 の 説 明 を 聞 く。
・テ ス タ ー を 用 い て 身 近 な 物 質 の 抵 抗 値 を 測 定 す る 。 14 実験4
直 列 並 列 回 路 の 抵抗
【個別 】
・電 源 装 置 の 使 い 方 の 説 明 を 聞 く。
・抵 抗 を 直 列 と 並 列 に っ な ぎ テ ス タ ー で 抵 抗 値 を 求 め る。
・全 体 抵 抗 の 規 則 性 に つ い て 考 察 す る。
IS 実 験4ま とめ ・オー ム の 法 則 を 用 い 部 分抵 抗 と全 体 抵 抗 の 関係 を 考 察す る。
・問題 練 習 を行 う。
(4)評 価 計 画
学 習 項 目(時 数) 学 習 の 目 標 評 価 規 準
回 路(2)
1.電 流 回 路 と は 2.回 路 図
・電 流 回 路 を つ く り 、 回 路 の 電 流 や 電 圧 を 測 定 す る 実 験 を 行 い 、 各 点 を 流 れ る 電 流 や 回 路 の 各 部 に 加 わ る 電 圧 に つ い て の 規 則 性 を 見 い だ す こ と が で き る 。
・金 属 線 に 加 わ る 電 圧 と 電 流 を 測 定 す る 実 験 を 行 い 、 電 圧 と 電 流 の 関 係 を 見 い だ す と と も に 金 属 線 に は 抵 抗 が あ る こ と を 見 い だ す こ と が で き る 。
・電 流 の 流 れ 方 に 関 心 を 持 ち 、進 ん で電 流 の 性
質 を 調 べ よ う と す る。1関 】
・電 気 用 図 記 号 を 用 い て 回 路 図 を 書 く こ と が で
き る 。 【技 】
電 流(4)
3.電 流 計 の 使 い 方 4.銅 箔 シ ー ト製 作
5.回 路 の 電 流
【個 別 実 験1 b.ま と め
・回 路 の 各 部 に 流 れ る 電 流 の 規 則 性 に つ い て 意 欲 的 に 探 求 し よ う とす る 。 【関 】
・回 路 図 を 見 て 、正 し く回 路 をつ く る こ とが で
き る 。 【技 】
・回 路 の 各 点 を 流 れ る 電 流 を 正 し く測 定 す る こ
と が で き る 。 【技 】
・直 列 回 路 ,並 列 回 路 の 各 点 を流 れ る電 流 の 規 則 性 を 見 い だ す こ と が で き る。1思 】
電 圧(3)
7電 圧 計 の 使 い 方 8.回 路 の 電 圧
【個 別 実 験 】 9.ま と め
・回 路 の 各 部 に か か る 電 圧 の 規 則 性 に つ い て 意 欲 的 に 探 求 し よ う と す る 。 【関 】
・回 路 の 各 部 分 の 電 圧 を 正 し く 測 定 す る こ と が
で き る 。 【技 】
・直 列 回 路 ,並 列 回 路 の 各 部 分 の 電 圧 の 規 則 性 を 見 い だ す こ と が で き る 。 【思 】
電 流 と 電 圧 の 関 係 (6) 10.電 圧 と 電 流
【個 別 実 験 】 11.ま と め 12.オ ー ム の 法 則 13.導 体 不 導 体 14.回 路 の 抵 抗
【個 別 実 験 】 15.ま と め
・電 流 と電 圧 の 関 係 に つ い て 、積 極 的 に規 則 性
を 見 い だ そ う と す る 。 【関 】
・抵 抗 に 加 わ る 電 圧 と 電 流 を 測 定 す る こ と が で
き る 。 【技 】
・電 流 と電 圧 の 測 定 結 果 を グ ラ フ 化 す る こ と が
で き る 。 【技 】
・実 験 結 果 の グ ラ フ か ら 電 流 と 電 圧 は 比 例 す る こ と を 見 い だ す こ と が で き る 。 【思 】
・直 列 ,並 列 回 路 の 各 部 分 と全 体 の 抵 抗 の 関係 を 見 い だ す こ と が で き る 。 【思 】
・電 流,電 圧,抵 抗 の 関 係 を 理 解 し身 に つ け て
い る 。 【知 】
・抵 抗 が 電 流 の 流 れ に く さ で あ る こ と を 理 解 し 金 属 の 種 類 に よ っ て 抵 抗 が 違 う な ど の 知 識 を
身 に 付 け て い る 。 【知1
【関 】 … 自 然 事 象 へ の 関 心 ・意 欲 ・態 度
【思 】 … 科 学 的 な 思 考
[評 価 基 準 に つ い て は 、 個 別 で 行 う 授 業(第4,5,8,la,14時)の み 記 載]
評 価 基 準A(充 分 達 成) 評 価 基 準B(お お む ね 達 成) 評価 方 法
第4時
・銅 箔 シ ー トの 作 製 に 積 極 的 に 取 り 組 み ・ 銅 箔 シ ー ト の 作 製 に 取 り 組 む 。 ・行 動 観 察
工 夫 し よ う と す る 。 【関 】 【関 】
・直 列 と 並 列 の2種 類 の 銅 箔 シ ー ト を 時 ・直 列 の 銅 箔 シ ー ト を 時 間 内 に 作 製 で き ・ ワー クシー ト
間 内 に 作 製 で き る 。 【技 】 る 。 【技 】
第5時
・ 生 徒 一 人 で 、 銅 箔 シ ー ト回 路 の 各 点 を ・教 師 の 助 言 を 受 け て 、 銅 箔 シ ー ト回 路 ・行 動 観 察 , 流 れ る 電 流 を 、 テ ス タ ー を 正 し く 使 っ の 各 点 を 流 れ る 電 流 を 、 テ ス タ ー を 正 ワー クシー ト
て 測 定 し 、 記 録 で き る 。 【技 】 し く 使 っ て 測 定 し 、 記 録 で き る 。 【技 】
・直 列 ,並 列 回 路 の 各 点 の 電 流 の 大 き さ ・教 師 の 助 言 を受 け て 、 実 験 結 果 か ら直 ・ ワー クシー ト を 予 測 し 、 実 験 結 果 か ら そ の 規 則 性 を 列,並 列 回 路 の 各 点 の 電 流 の 大 き さ の
見 い だ し 、 文 章 や 式 で 表 す こ と が で き 規 則 性 を 見 い だ し 、 文 章 や 式 で 表 す ご
る 。 【思 】 と が で き る 。 【思 】
第8時
・ 生 徒 一 人 で、 銅 箔 シ ー ト 回 路 の 各 部 分 ・教 師 の 助 言 を 受 け て、 銅 箔 シ ー ト回 路 ・行 動 観 察, の 電 圧 を 、 テ ス タ ー を 正 し く 使 っ て 測 の 各 部 分 の 電 圧 を 、 テ ス タ ー を 正 し く ワークシーF
定 し 、 記 録 で き る 。 【技 】 使 っ て 測 定 し 、 記 録 で き る 。 【技 】
・直 列,並 列 回 路 の 各 部 分 の 電 圧 の 大 き ・教 師 の 助 言 を 受 け て 、 実 験 結 果 か ら 直 ・ ワークシー ト さ を 予 測 し 、 実 験 結 果 か ら そ の 規 則 性 列,並 列 回 路 の 各 部 分 の 電 圧 の 大 き さ
を 見 い だ し 、 文 章 や 式 で 表 す こ と が で の 規 則 性 を 見 い だ し 、 文 章 や 式 で 表 す
き る 。 【思 】 こ と が で き る 。 【思 】
第10時(学 習 展 開 例)
・銅 箔 シ ー トを 用 い 、 抵 抗 に 加 わ る電 圧 ・銅 箔 シー トを用 い 、 抵 抗 に 加 わ る電 圧 ・ 行 動 観 察 , と 電 流 を 、 テ ス タ ー を 能 率 よ く つ な ぐ と 電 流 を 、 テ ス タ ー を っ な ぎ 変 え な が ワー クシー ト
工 夫 を し な が ら 測 定 し 、 表 に 記 録 で き ら 測 定 し 、 表 に 記 録 で き る 。 【技1
る 。 【技 】
・測 定 値 を グ ラ フ 用 紙 に ポ イ ン ト し、 全 ・測 定 値 を グ ラ フ 用 紙 に ポ イ ン ト し 、 教 ・ ワー クシー ト 体 を 見 て 原 点 を 通 る 直 線 を 引 く こ と が 、 師 の 助 言 を 受 け て 、 全 体 を 見 て 原 点 を
時 間 内 に 完 了 で き る 。 【技 】 通 る 直 線 を 引 く こ と が 、 時 間 内 に 完 了
で き る 。 【技 】
・3種 類 以 上 の 抵 抗 に つ い て 測 定 し よ う ・2種 類 の 抵 抗 に つ い て 測 定 し よ う と す ・ ワー クシー ト
と す る 【関 】 る 。 【関 】
・作 成 し た グ ラ フ か ら 、電 流 と電 圧 は 比 ・作 成 した グ ラ フ か ら 、 電 流 と電 圧 は比 ・ ワー クシー ト 例 し 、 抵 抗 に よ っ て 電 流 の 流 れ に く さ 例 す る こ と を 記 述 で き る 。 【思 】
に 違 い が あ る こ と を 記 述 で き る 。 【思 】 第14時
・銅 箔 シ ー ト回 路 で 直 列 ,並 列 の 各 部 分 ・教 師 の 助 言 を受 け 、 銅 箔 シ ー ト回 路 で ・行 動 観 察, お よ び 全 体 の 電 流,電 圧,抵 抗 を 、 テ 直 列,並 列 の 各 部 分 お よ び 全 体 の 電 流, ワー クシー ト
ス タ ー を 目 的 の 箇 所 に 適 切 に つ な い で 電 圧,抵 抗 を 、 テ ス タ ー を 目 的 の 箇 所 測 定 で き る 。 【技 】 に 適 切 に つ な い で 測 定 で き る 。 【技 】
・測 定 結 果 を も と に、 回 路 の 各 部 分 と 全 ・測 定 結 果 を も と に .回 路 の 各 部 分 と全 ・ ワー クシー ト 体 の 抵 抗 の 関 係 に つ い て 記 述 で き 、 回 体 の 抵 抗 の 関 係 に っ い て 記 述 で き る 。
路 全 体 で オ ー ム の 法 則 が 成 立 し て い る 【思 】
こ と を 記 述 で き る 。 【思 】
【技 】 … 観 察 ・実 験 の 技 能 ・表 現
【知 】 … 自 然 事 象 に つ い て の 知 識 ・理 解
(5)学 習 展 開 例
ーウ一3
4
単 元 名 「電 流 と そ の 利 用 」2節 回 路 と電 流 学 習 計 画 別 紙 参 照(全15時 間)
本 時 の 目標 銅 箔 シ ー トとテ ス タ ー を 使 用 し て 、 電 圧 の 大 き さ と回 路 に 流 れ る電 流 の 大 き さ の 関 係 を 、2種 類 の 抵 抗 を 用 い て 個 別 に 調 べ る。
本 時 の展 開(10/15時)
生徒 の活動 教 師 の 指 導 ・援 助 評価の留意点
・実 験 の 目 的 に つ い て の ・生 徒 各 自が 作 成 した 銅 箔 シ 説 明 を 聞 く 。 一 トを 事 前 に 配 っ て お く
。
導 ・こ の 実 験 に 対 す る 予 想 ・実 験 の 目的 を プ リ ン トに 記
を 立 て る 。 入 さ せ る 。
・テ ス タ ー の 使 い 方 に っ ・予 想 が 立 つ よ うに 助 言 を し 入 い て の 注 意 を 聞 く。 予 想 を プ リン トに 記 入 し て
い る か 確 認 す る。
・各 自 の 銅 箔 シ ー ト に ・テ ス ター 等 の 器 具 を 配 布 す ・自 分 の 力 で 回 路 を 完 成
10Ω の 抵 抗 を 入 れ 、 る 。 さ せ る こ と が で き た か 。
電 池 の 数 を1個 〜3個 ・電 流 と電 圧 を 計 測 す る の で (行動観察)國
と 変 え て い っ た 時 の ぞ テ ス タ ー の レ ン ジ や 回 路 へ ・自 分 の 力 で 電 流 と 電 圧 れ そ れ の 電 圧 と 電 流 の の挿入の仕方が間違 えてい を 正 し く測 定 で き た か 。 大 き さ を テ ス タ ー で 測 な い か 確 認 させ る (行 動 観 察 ・ワークシート)國
展
定 す る 。 ・グ ラ フ を 作 成 す る 時 、 まず ・実 験 結 果 か ら 、 誤 差 を
・抵 抗 を20Ω の も の に ポ イ ン トを 打 ち 、 誤 差 を 考 考 え て 原 点 を 通 る グ ラ 替 え、 同 様 の 測 定 をす え て 線 を 引 く よ うに 指 示 す フ に 示 す こ とが で き た
開 る 。 る 。 か 。(ワ ークシート)國
・測 定 結 果 を表 に ま と め 、 ・10Ω と20Ω の 線 の 違 い ・3種 類 以 上 の 抵 抗 に つ グ ラ フ に 表 す 。 が 分 か る よ う に 記 入 させ る い て 測 定 し よ う と した
・電 流 と電 圧 の 規 則 性 に ・早 く終 わ っ た 生 徒 の た め に か 。
つ い て 考 え る 。 別の抵抗値の抵抗 を用意 し (行 動 観 察 ・ワークシート)國
・早 く 終 わ っ た 生 徒 は、 て お く 。
抵抗 を変 えて同 じ実験
を 行 う。
ま ・代 表 生 徒 が 、 グ ラ フ を ・代 表 生 徒 の説 明 の 補 足 をす ・電 流 は 電 圧 の 大 き さ に
方 眼 黒 板 に 記 入 し 、 電 る 。 比 例 す る こ とが 理 解 で
と 流 と電圧の関係 を説 明 ・同 じ電 圧 で も 、抵 抗 の大 き き た カ㌔(ワ ークシート)團
す る 。 さ に よ っ て 流 れ る電 流 の 大
め ・電 流 と 電 圧 の 関 係 に つ き さ に違 い が あ る こ と に 気 い て ま と め る 。 付 か せ る 。
(6)授 業 後 ア ンケ ー トよ り
こ の 研 究 で 、 新 た な 器 具 や 方 法 を 取 り入 れ て 行 っ た 実 験 学 習 を 、 生 徒 が ど の よ うに 捉 え た か を調 査 す る た め 、 「電 流 とそ の 利 用 」 単 元 の 学 習 が 全 て 終 了 し た 後 に 、 こ の 学 習 を した 生 徒40人 を 対 象 に ア ン ケ ー トを 行 っ た。
① 授 業 後 ア ン ケ ー トの 内 容 と結 果 ア 電 流 の 実 験 は 楽 しか っ た で す か 。
った
イ い ろ い ろ な 実 験 を 行 っ て 、 『電 流 』 に 対 して 興 味 を 持 ち ま した か 。 とて も
持 った 10%
少 し持 った 45%
薯謡幽 鮎'
ウ テ ス タ ー の 使 い 方 は 覚 え られ ま した か 。 ほ ぼ
使 い こなせ る 17%
だ いた い1人 で で き る 66%
手∫・P轟
輔欝
工 実 験 で テ ス タ ー を 使 っ た こ と に つ い て 、 ど う思 い ま した か 。
実験 が や りや す くな った 6396
もっといるいろ 測ってみたい
25% 、獅 転 ・
オ 銅 箔 テ ー プ を使 っ た 「電 流 回 路 シ ー ト」 は ど うで した か 。
《回 路(電 流 の 流 れ る 道 筋)に つ い て 》
と て も わ か りや す い
1596
少 しわか りやす い
:title7296 灘 磁 ・
,、吻 にくい
《使 い 方(コ ー ドの 接 続 、 テ ス タ ー を 入 れ る位 置 な ど)に つ い て 》 と ても
わ か りやす い 20%
少 しわか りやす い
45% 難1難! 、
力 今 回 テ ス タ ー や 電 流 回 路 シ ー トを使 っ た の は 、 電 流 の 実 験 を 個 人 で す る た め で し た 。 1人 で 電 流 の 実 験 を 行 っ た こ と に つ い て は 、 どの よ うに 感 じ ま した か 。
とて も面 白 か った 23%
ま あ ま あ面 白か っ た
52% 麟 響叩糠 籐
キ1人 で 行 う実 験 を 中 心 に し て 電 流 の 流 れ の 学 習 を し ま し た が 、 学 習 内 容 が 理 解 で き ま した か 。
よ く わか った
13%
だ い た いわ か った
63% 美
嚢
灘 繍
ク 今 回 の よ う に班 で は な く個 人 実 験 を行 う こ と に っ い て ど う思 い ま す か 。(複 数 回 答 可)
自分のペースで進められるので・やりゃすかった[三 互匠=====コ 全舶 分でゃるのは大変だが・やりが・・がある[489=======コ 他の実験にっいても・また1人 でゃってみたし・[三 亜===コ
グ ル ー プ を組 ん で や っ た ほ う が 、 わ か りや す い 大 変 な の で 、1人 で は あ ま り実 験 を や りた く な い
② ア ン ケ ー トの 考 察 ・ま と め
テ ス タ ー に つ い て は 、 そ の 操 作 性 の わ か りや す さ か ら 、 数 回 の 実 験 だ け で8割 以 上 の 生 徒 が 使 い こ な せ る よ うに な っ た 。 そ の た め に 、 「実 験 が や りや す くな っ た 」 と い う感 想 を持 っ た 生 徒 が6割 以 上 を 占 め た の だ と 考 え られ る。 使 い 方 で 戸 惑 う こ と が な い の で 、 実 験 の 目的 を 明 確 に 捉 え な が ら 学 習 す る こ と が で き 、 そ れ が9割 近 く の 生 徒 が 「楽 し く 実 験 が で き た 」 と い う感 想 を 持 っ た 理 由 の ユっ で は な い か と思 わ れ る 。 ま た 、 銅 箔 テ ー プ を 使 っ た 電 流 回 路 に つ い て も 、 「回 路 が わ か りや す く な っ た 」 と答 え る 生 徒 が9割 に 近 く、 効 果 が あ っ た こ と を 示 して い る。
個 人 実 験 に つ い て は 、8割 近 く の 生 徒 が 「面 白 か っ た 」 い う感 想 を 持 ち 、 実 際 の 作 業 を通 じ て 学 習 す る と い う、 理 科 本 来 の 実 験 の 楽 し さ を 感 じ る こ と が で き て い た よ うだ 。 さ ら に 、 個 人 で 実 験 を 行 い な が ら も 、 電 流 の 流 れ に つ い て 「わ か っ た 」 と答 え た 生 徒 も 7割 以 上 で 、 個 人 実 験 で も 十 分 に 学 習 面 で の 達 成 感 を 覚 え て い る こ と が わ か る 。 ま た 、 授 業 前 ア ン ケ ー トで は 「1人 で 実 験 を や っ て み た い と思 う」 と 考 え て い た 生 徒 が わ ず か 4%だ っ た の に 対 し 、 実 験 後 で は そ れ が28%に な り、 「や りや す か っ た 」 「や りが い が あ る 」 と感 じ た 生 徒 が 半 数 近 く に の ぼ っ た 。 こ こ か ら 、 個 人 実 験 を 行 っ た こ と が 主 体 的 な取 り組 み を 促 す こ とが で き た の で は な い か と考 え られ る 。
一 方、 生 徒 に は 比 較 的 好 評 だ っ た こ の 実 験 後 も 、 電 流 に つ い て 「興 味 を 持 て な い 」 と 答 え る 生 徒 が 半 数 近 くい る こ と 、 ま た 「班 で 実 験 を や りた い 」 「1人 で の 実 験 は や りた く な い 」 と答 え る 生 徒 も ま だ 多 い こ と も わ か っ た 。 こ の こ と に つ い て は 、 今 後 の 課 題 と し て 考 え て い く必 要 が あ る。
4研 究 の ま と め と 今 後 の 課 題
本 研 究 で は 、 電 流 の 単 元 の 個 別 化 を 図 る 教 材 開 発 と 、 そ れ に 伴 う評 価 を 中 心 と して 、 生 徒 の 主 体 的 取 り組 み を 促 す 学 習 指 導 方 法 の 工 夫 を 行 っ た 。 そ の 過 程 で 、 研 究 の 中 心 と な る銅 箔 テ ー プ を 利 用 した 回 路 シ ー トの 有 効 性 と 、 デ ジ タ ル テ ス タ ー の 操 作 性 に 着 目す る こ と が で き た 。 そ の 結 果 、 オ ー ム の 法 則 の 学 習 で 生 徒 実 験 の 個 別 化 を 実 現 した 。
デ ジ タ ル テ ス タ ー と い う新 しい 器 具 が 増 え た 分 、 操 作 手 順 の 学 習 が 増 え る が 、 一 端 子 の 接 続 を 差 し替 え る こ と か ら、 レ ン ジ の 切 り替 え で す む な どの 操 作 性 の 向 上 や 、 測 定 値 の 読 み や す さ も あ り、 生 徒 の 興 味 関 心 を 促 した 。 ま た 、 生 徒 に よ っ て は 意 欲 的 に 学 習 に 取 り組 み 、 全 体 的 に 授 業 が 充 実 した 。 従 っ て 、 銅 箔 シ ー トとデ ジ タル テ ス タ ー の 使 用 は 有 効 で あ り、 生 徒 の 主 体 的 な 活 動 を 促 す 電 流 単 元 の 教 材 と して 、 授 業 に 活 用 で き る と い え る 。
(1)ま と め
・銅 箔 シ ー トの 作 成 に あ っ て は 、 回 路 の角 は 折 り返す な どの 、銅 箔 テ ー プ を切 らない 工 夫 が必 要 で あ る 。 電 流 は 導 線(銅 箔 テ ー プ)が 、 つ な が っ て い る と流 れ る こ と を 視 覚 的 に と ら え る こ とが で き た 。
・グ ラ フ の 制 作 の 時 に 、電 圧 が大 き くな る と、 回路 を流 れ る電流 が強 くな り、 比例 関係 に あ る こ と を 自 ら発 見 で き た 。
・抵 抗 を 変 え て 実 験 を す る こ と で 、 グ ラフ の傾 きが 変 わ る こ とに気 づ き、抵 抗 値 と回 路 を 流れ る電 流 の 強 さ に っ い て 、 説 明 す る こ とが で き た 。
・従 来 の 電 流 計 、電 圧 計 を使 っ た 実験 で は、測 定結 果 を求 め るだ けで時 間 が な くな っ て い たが 、 展 開 例 の 実 験 で は グ ラ フ の 作 成 や 考 察 ま で 、 ほ ぼ 全 員 の 生 徒 が 進 め る こ とが で き た 。 個 別 化 を 図 っ た こ とで 、 最 後 ま で 責 任 を 持 っ て 積 極 的 に 取 り組 む 姿 勢 が 見 られ た。
・個 別 に 測 定 値 を 求 め て い る の で 、そ の こ とを評価 す る こ とに よ り一 人一 人 の理解 状況 が 明確 に な る。 ま た 主 体 的 に 取 り組 む 様 子 が 分 か る 反 面 、 個 別 学 習 に 十 分 取 り組 め な か っ た 生 徒 も 分 か る の で 、 生 徒 個 人 の つ ま ず き(課 題)の 指 導 が 適 切 に で き る。
(2)今 後 の 課 題
① 授 業 展 開 に つ い て
・授 業 前 後 の ア ン ケ ー トで 、電 流 の学 習 に対 し興 味 関心 が 薄 い生 徒 が 、 多い こ とが 分 か っ た。
電 流 の 現 象 を 、 よ り身 近 に感 じ させ る 動 機 づ け の 工 夫(演 示 実 験 ・ ビデ オ な ど)が 、 必 要 で あ る。
・発 展 的 な 実 験 が で き る 準 備 を して お く と、 さ らに生 徒 の 意欲 を高 め る こ とが で き る。
② 教 材 ・教 具 に つ い て
・こ の 実 験 中 に 、銅 箔 シー トのテ ー プが 切れ て しま った 生徒 が いた 。 シー トを作 る時 、何 度 も 貼 り直 した こ とが 原 因 と考 え られ る が 、 銅 箔 テ ー プ の 耐 久 性 を 考 慮 に 入 れ 、 指 導 す る 必 要 が
あ る 。
・銅 箔 シ ー ト ・デ ジ タル テ ス ター 以 外 に も 、抵 抗 、 リー ド線 、電 池 ホル ダー 、 電池 な どを計 画 的 に そ ろ え て い く必 要 が あ る。
皿 「天 気 とその 変化 」 にお け る生徒 の主 体 的取 り組 み を促 す学 習 指 導の 工夫 〜簡易湿 度計(エ ビぞ り湿度計)に よ る湿 度変化 の個 別観 測〜
1研 究 の ね ら い
学 習 指 導 要 領 に は 、「身 近 な 気 象 の観 察 、観 測 を 通 して 、天 気 変 化 の 規 則 性 に 気 づ か せ る 。」
と あ る。 つ ま り 、 気 温 、 湿 度 、 気 圧 、 風 向 等 の 観 測 デ ー タ と 、 天 気 の 変 化 の 関 係 に 気 づ か せ る こ とが 大 切 で あ る。
観 測 器 具 が 足 りな い な ど の 理 由 か ら 、気 象 観 測 は あ ま り行 わ れ て い な い の が 現 状 で あ り(理 科 教 師 対 象 ア ン ケ ー ト調 査 結 果 に よ る)、 ま た 気 象 観 測 を 行 っ て も 、 事 後 の 授 業 に 生 き る 観 測 結 果 の 収 集 が 難 し く 、 教 科 書 や 教 師 が 用 意 した デ ー タ に よ っ て 天 気 変 化 の 規 則 性 を教 え 込 む 授 業 に な りが ち で あ る 。
そ こ で 、 学 校 で 行 う気 象 観 測 は 、 生 徒 が 身 近 な 現 象 か ら規 則 性 を 発 見 して 一 般 的 な 結 論 を 導 く と い う科 学 の 方 法 を 経 験 す る 課 題 と して 扱 い た い と 考 え た 。
様 々 な 検 討 を した 結 果 、 今 回 の 研 究 で は 、 生 徒 に 発 見 させ た い 規 則 性 を 、 「晴 れ た 日の 気 温 の 変 化 は14時 頃 ピー ク の 山 型 の グ ラ フ に な り(小 学 校 の 復 習)、 湿 度 の 変 化 は そ の 逆 で 谷 型 の グ ラ フ に な る 。」 に した 。
生 徒 の 主 体 的 取 り組 み を促 す 工 夫 と して 、 湿 度 計 を 生 徒 一 人 一 人 が 自 ら作 り、観 測 に 利 用 す る こ とで 、 ア ン ケ ー ト調 査 を 実 施 した 各 中 学 校 に 湿 度 計 が 平 均7個 し か な い 実 態 を 解 決 し
よ う と考 え た 。 ま た 、 自 ら 作 っ た 観 測 器 具 を 使 用 す る こ とに よ り、 観 測 は 面 倒 で 単 調 な 作 業 だ と考 え る 生 徒 の 興 味 ・関 心 を 呼 び 起 こす 事 も 目指 す と と も に 、 こ の 観 測 か ら 、 生 徒 に 様 々 な 疑 問 や 発 見 が 生 ま れ 、 後 の 気 象 の 授 業 に も 主 体 的 に 取 り組 む こ とが で き 、 生 徒 に よ っ て は
さ ら に課 題 解 決 的 な 学 習 に発 展 す る と考 え た の で あ る 。
ま た 、 一 般 に 気 温 が 上 が れ ば 飽 和 水 蒸 気 量 も 増 え る こ と に っ い て は 、 内 容 が 抽 象 的 で あ る こ と も あ っ て 、 生 徒 も理 解 す る の に 苦 労 す る と こ ろ で あ る 。 自作 の 湿 度 計 を 、 こ の 内 容 に つ い て も応 用 で き る よ うに した い と考 え て 、 研 究 を進 め た 。
2研 究の方法
次 のよ うな方法で研究を進 めた。
① 授業での気象観測 にお ける問題点の把握 (理科教員対象 アンケー ト)
② 開発教材 の検討
簡易湿度計(エ ビぞ り湿度計)の 開発 精度検証
③ 学習指導計画 の作成
④ 評価計画の作成
⑤ 検証授業の実施 と学習後の調査
⑥ 研 究のまとめ と今後 の課題の検討
灘 醒
圏L「 与し・ 可鹸a ,一㍉!n』=
,謡lt.'… しr
塞素羅 麟 ＼、
3研 究 内 容
(i)「 気 象 観 測 」 の 学 習 指 導 の 実 態 に 関 す る 教 員 対 象 の ア ンケ ー ト調 査
新 しい 指 導 要 領 で 授 業 を行 っ た 平 成13年 度 の2年 生 の 「気 象 観 測 」 の 学 習 指 導 状 況 に つ い て 研 究 員 の 所 属 す る 区 市 の 中 学 校 で ア ン ケ ー ト調 査 を 行 い 、96校 か ら 回 答 を得 た 。
① ア ン ケ ー トの 概 要
ア 気 温 、 湿 度 、 気 圧 、 風 向 の 観 測 を 実 際 に 生 徒 に させ た か 、 させ た 場 合 の 日数 や 内 容 イ 気 象 単 元 を 学 習 した 時 季
ウ 現 在 使 用 可 能 な 状 態 で 学 校 に あ り、 気 象 観 測 の 授 業 で 使 う こ と が 可 能 な 物 品 数
② 結 果(平 成14年9月 実 施 回 答96校)
気 温の 観 測 をさせ ました か
拶 奪
湿 度 の 観 測 をさせ ま した か
灘 塁
惣麟
ア 上 の グ ラ フ が 気 温 、 湿 度 に 関 す る 調 査 の 結 果 で あ る 。 気 温 、 湿 度 と も 、 実 際 に 生 徒 に 観 測 させ て い な い 場 合 が 多 く、 させ て い る 場 合 で も 、 各 班 ご とや 代 表 に 行 わ せ て お り、 生 徒
一 人 一 人 が 観 測 し て い る こ とが 非 常 に 少 な い こ と が うか が え る
。
そ の 理 由 と して は 、 観 測 器 具 の 個 数 が 少 な く、 生 徒 全 員 に 行 わ せ る こ と は 困 難 で あ る こ とや 、 単 調 な 作 業 で 生 徒 が 興 味 を 示 さ な い こ と が あ る 。 さ ら に 、 生 徒 一 人 一 人 に き め 細 か く指 導 す る 時 間 的 余 裕 が な い 、 観 測 の 継 続 と多 点 観 測 の デ ー タ を 取 る の は 不 可 能 、 観 測 結 果 を ど の よ うに 授 業 に 生 か す か わ か らな い 等 が 挙 げ られ て い た 。 〔記 述 式 回 答 よ り〕
イ 学 習 時 季 は 、4月6校 ・5月1校 ・6月1校 ・7.月0校 ・8.月0校 ・9月3校 ・10月 5校 ・11月5校 ・12月10校 ・1月33校 ・2月39校 ・3月27校 で あ っ た 。
(月 を ま た が っ て い る と こ ろ が あ る た め 、 合 計 数 が130校 に な っ て い る)
ウ 温 度 計 、湿 度 計 、気 圧 計 、風 向 計 な ど気 象 観 測 に 必 要 な 器 具 の 個 数 は 、各 学 校 の 平 均 で 、 板 付 き 温 度 計 …17個 、 乾 湿 計 …7個 、 気 圧 計 …0.1個 、 風 向 計 …0.4個
と い う結 果 で 、 生 徒 全 員 に 個 別 観 測 させ る に は 困 難 な 実 態 が 浮 き彫 りに され た 。
下 の グ ラ フ は 、 気 圧 、 風 向 の 観 測 に 関 す る 実 施 状 況 で 、 気 温 、 湿 度 に 比 べ 実 施 率 が 低 い 。
気圧 の観 測をさせましたか
「灘 碧
させ ない 広 繁クラスで 代衷
(理 科 係 な ど)に さ せ た
14%
風 向の 観測 をさせましたか
クラスで代
生徒全 員に 衷(理科係
