マイクロスケール化学実験（MC）を組み込んだ授業開発：高等学校におけるMCの教育的効果の検証を通して

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(1)マイクロスケール化学実験（MC）を組み込んだ授業開発一局等学校におけるMCの教育的効果の検証を通して一教育実践高度化専攻授業実践リーダーコース. 学籍番号 P11019B 氏名宇治宮隆文. 1．問題の所在と研究の目的. や研究の目的などについて述べた。. 現任校において，化学Iや化学IIを学習する生. 2章では，本研究の方法やMCの歴史およびそ. 徒は理系クラスである。また，その生徒のほとん. の特徴などについて述べ，研究の流れを示した。. どは大学進学を目指しており，大学入試に対応で. 3章では，兵庫県内全日制公立高等学校144校. きる授業を望んでいる。しかし，現状では，化学. の理科（化学）担当教諭を対象に行ったr生徒実験. の授業に十分な単位数を確保できないため，授業. 等実施状況調査」について述べた。調査の結果，. 用のワークシートを独自に作成して授業の効率. 実施している生徒実験のほとんどが授業の内容. 化を図ったり，補習や週末課題で補ったりしてい. を確認する「検証実験」であり，探究実験や探究活. る。知識を定着させるためには，実験・観察が有. 動はあまり行われていないことが分かった。また，. 効であると分かっているが，実験の時間がなかな. 生徒実験を行っていると回答した高校において. かとれない実態がある。多くの物質を扱う「無機. も，その実施時間は十分に確保できていない状況. 物質」や「有機化合物」の単元でさえ，期末考査. も浮き彫りとなった。さらに，実験を行う上での. 後や長期休業中の補習で実験を行っている状態. 困っていること（自由記述）では，「授業時間が足. である。. りない」や「準備や片付けが大変（実習助手が不在. 本研究では，高等学校化学Iや化学Iの授業に. も含む）」，「施設・器具・薬品などの物品の不足」. おいて，短時間で多種類の化学反応を見ることの. などの記述が多く，現任校の抱える問題点と共有. できるマイクロスケール化学実験（Microsca1e. できるものも多く含まれており，本研究の意義を. Chemistry experiment，以下MC）を組み込んだ. 確認できた。. 授業を計画・実践し，その教育効果の検証を行う. 4章では，第2学年化学1Iの単元r溶液の性質」. ことを目的とする。. において，通常実験とMCを1回ずつ組み込んだ. 2研究報告書の構成. 全11時間の授業計画を示した（表1）。. 本報告書は，以下の6章で構成した。. 1章問題の所在と研究の目的. 2章研究の方法および内容 3章兵庫県内公立高等学校の生徒実験実施状況. 1r；；の元計画. 1. 涼のしくみ ’凸実（20ノ）. 2 3 4 5. 溶角度（講義）. 6. 調査から 4章実践I単元「溶液の性質」 5章実践1I単元「典型金属元素」. 6章まとめと今後の課題. 授内容. 時. 7. 捗角度間. 口水をムむ結日の溶角度（… ）水和水を含む結晶の溶角度（問題演）気の溶角度≡ ・出題’ ）. 8 9. 沸点上（… ・睨題“ 凝固点降下（講・問題演）予透圧（講・田麟）. 10. コロイド港’（目. 11. コロイド溶液 MC20ノ実践Iでは，生徒の実態把握が最大の目的であ. 3．研究の概要. ったが，直前に行った質問紙調査によって実験に. 1章では，日頃の現任校の実践における問題点. 対する不安感をもった生徒が少なくないことが.

(2) 判明し，比較的簡易な実験を行うことにした。. 通常実験で行い，多種類の化学反応を一度に確認. 実践I直後に再度質間紙調査を行った結果か. したい実験はMCで行うなど，実験の使い分けを. ら，実験に対する不安感をある程度緩和すること. 試みた上で通常実験とMCの違いについて質問. ができたように感じる（表2）。. 紙調査を行い分析した（表4）。全体的な傾向とし. 2ヒ 1二る意識・への取りみの≡査法〕の 1ωt （応【〕. 践I前蹟I 一検定舳平均 324 3i9 化学の勉強で．実婁をすることが好きだ。せ54）・060. ては，多数の生徒がMCの方がr集中できる」，「観察しやすい」と答えており，実験に取り組む. S，D− O．82 0．i6. 平均 2−0 2jo 実堕器具の操作は簡単だ。 t｛54）：2．39‡ S．D− O、川 O．11. 上では有効であると思われる。表4各項目のλ里検定搬．1 一 ■ I 1 ■ 一 ■ ， ■I I I 一， ■ ■ I I. N・55．‡は，Pく旧5である。. また，実践I直後に行った1学期期末考査（N＝55）の平均点は50．8点（S．D＝17．3）であった。. ほぼ同じ問題で考査を行った3年前の生徒（N・74）の平均点は47．3点（S．D・17．O）と比較して. も大きな差は見られない。全く同じ問題ではない. MC. 常. 項目17どちらが実験しやすいか. 項目18どちらが実験1＝集中できるか. 項目19どちらが実験を行った充実感があるか. 項目20どちらが実験の様子を観察しやすいか. 項目21どちらが実験結果を理解しやすいか. 16. 28. （29．1”. 150．洲. ’吉趾也岨岨 l l. 120．O締. 2. 47. 6. （3．6”. 185．5締. ㈹．舳〕. 23. 20. （41．洲. 136．州. 一〇. 35. ㈹．州. ㈹．O”. 12 （21、舳〕. io （1目．2別. 15. 15. 25. 21．3”. 2丁．3”. （45．5締. パ12〕洲28 ‡. パ（2〕・6τ舳. 榊北㌣2〕・3，52a. n5 λ’（2〕・22．730. 榊 X2ω・3．637 nS. N＝55．，く．05．榊く．ol N・55、，く．05．榊く．O1. ため正確な比較はできないが，少なくとも例年並. みの知識の定着度を保つことができたのではないかと思われる。さらに，実践Iから約2ヶ月後に実施した遅延テストの結果から，実際に実験によって確認した内容の定着度が，非常に高いことも確認できた。. 5章では，第2学年化学Iの単元「典型金属元. 4．結論および今後の課題学力層による意識の違いが見られたのは，質問. 項目17「どちらの方が理解しやすいか」においてであった（表5）。表5学力上位摂下位醐こ分けてのパ検定倍黒. MC 削趾伽舳1’. 項目1丁どちらが実験しやすいか. 舳・3. @18 9κ・｛。〕。1州. ｛5．5締｛32．州｛16．側. 13 10 2 ，カ1＝目1， ‡‡，C声O．419 ｛23．6帥｛18，2” ｛3．6、）. 素」において，通常実験1回とMC2回を組み込. 調整された残差＿3．4 1．5 2，031. んだ全11時間の授業計画を示した（表3）。. 全体の半数以上の生徒はMCの方が実験しや. 3 「型金元元号画授内容 1 元素の分と性（講）. 時 2. 4. 元素の∠ と性（言アルカリ金属・’ （講・映）アルカリ金・ヒ合物（講）. 5 6. アルカリ土金属・単体（講・映像）. 3. 7. 8 9. 10 11. 1・2族単体の性質通常実験. アルカリ土金・ヒ合物（講）！・2族ヒ合物の性 MC. Zn・Al・Sn・Pbの単体（言・映｛） Zn・A1・Sn・Pbのヒ合物（講・映像）. Zn・A1の性 MC. 榊 m “. すいと回答している中で，学力下位群の生徒の過. 半数は通常実験の方が実験しやすいと答えている。下位群の生徒は，実験の目的や操作方法を理. 解できないまま実験を行うことに対する不安感が強い。事前に実験の目的や操作方法を，いかに. 分かりやすく丁寧に行うかが今後MCを行う場合には必要となる。しかし，遅延テストの結果を. 実践2においては，実践Iの反省から授業ワー. 見ると，学力下位群においても，知識が確実に定. クシートに書き込む量を減らしたり，授業用パワ. 着しており，学習効果を確認することはできた。. ーポイントの文字情報を減らしたりして，生徒が. 個人で実験を行い自分の五感で感じることで，記. 理解するための時間を確保するよう努めた。また，. 憶に残りやすくなるようだ。より効果的に実験を. 実験では時間のかかるNaOHの潮解やCaC03の風. 行うためにも，通常実験とMCの効果的な使い分. 解などの現象を，映像を用いて説明するなど，視. けについて今後検討したい。. 覚的な補助としてI C T機器を活用するように. 修学指導教員佐藤真・伊藤博之. も気をつけた。そして，インパクトのある実験は. 指導教員松本件示.

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マイクロスケール化学実験（MC）を組み込んだ授業開発 ： 高等学校におけるMCの教育的効果の検証を通して

マイクロスケール化学実験（MC）を組み込んだ授業開発：高等学校におけるMCの教育的効果の検証を通して