― 14 ― ― 15 ― can be applied to others lesson. The
responses put forward by the teachers and students have also become input and basis for further development of cooperative learning TPS model.
Conclusion
Based on the research problem, research findings and discussion it can be concluded that cooperative learning TPS model can improve students` problem solving skill. The most significant increasing of problem solving skill at the step of applying the strategy step and the lowest at the step of clarifying problem. Based on the result of questionnaires and interviews, the model of cooperative learning TPS model receive a positive response from students and teachers, the learning process more interesting and involving students directly in finding and formulating the concept and the students find it easy to understand of buffer solution concept.
References
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見 え な い 粒 子 の 世 界 を イ メ ー ジ さ せ る 擬 人 化 体 感 学 習 の 提 案 （ ２ ）
Using of the Personification Physical Feeling Study to Image
the World of Invisible Particles.
吉 川 直 志 大 西 菜 々 河 合 桃 子Tadashi YOSHIKAWA, Nana ONISHI, Momoko KAWAI 名 古 屋 女 子 大 学 文 学 部
Nagoya Women’s University, Faculty of Literature
［ 要 約 ］ 目 に 見 え な い 小 さ な 世 界 の 「 粒 子 」 が 数 多 く 集 ま る こ と で 私 た ち が 知 る 現 象 と な る 。 こ の 見 え な い 粒 子 の 存 在 を イ メ ー ジ 出 来 る こ と が 、 よ り 正 し い 現 象 の 理 解 へ と つ な が る 。こ の 研 究 で は 、「 粒 子 」を 一 人 一 人 が 演 じ る こ と で 全 体 の ふ る ま い を み ん な で 再 現 す る 擬 人 化 に よ る 体 感 学 習 の 方 法 を 、 名 古 屋 女 大 学 の 学 生 が 行 っ た い く つ か の 例 と し て 紹 介 す る 。 自 分 た ち で 見 え な い 粒 子 の 世 界 を 再 現 し 、 そ の 現 象 を 粒 子 イ メ ー ジ に よ り 理 解 す る 一 つ の 方 法 と し て 提 案 す る 。 ［ キ ー ワ ー ド ］ 擬 人 化 粒 子 体 感 学 習 教 員 養 成 １ ． は じ め に 私 た ち の 身 の ま わ り の 現 象 は 目 に 見 え な い 小 さ な 粒 子 の ふ る ま い に よ っ て 起 こ っ て い る 。そ こ に は「 粒 子 」が 存 在 し 、 そ の 粒 子 が た く さ ん 集 ま る こ と で 目 に 見 え る 存 在 と な る 。 こ の 目 に 見 え な い 小 さ な 粒 子 の 動 き を 想 像 し 、 現 象 を 理 解 す る こ と が 必 要 と な る 。 し か し な が ら 、 目 に 見 え な い 「 粒 子 」 の 動 き を 想 像 す る こ と は 難 し い と 言 え る 。 そ こ で 、 想 像 し や す い よ う に す る 働 き か け が 必 要 と な っ て く る 。 こ れ ま で に 、 我 々 は 擬 人 化 体 感 学 習 と し て 、 粒 子 の 世 界 の 現 象 を イ メ ー ジ で 捉 え る こ と が 容 易 に な る よ う に 、 自 分 で コ ン ト ロ ー ル で き る ス ケ ー ル の 世 界 、 つ ま り 、 自 分 の 体 の 大 き さ の ス ケ ー ル で 粒 子 の 振 る 舞 い を 考 え 、 粒 子 の 世 界 で 起 こ っ て い る 現 象 を 表 現 し ， そ し て 実 際 の 全 体 で の 振 る 舞 い と の つ な が り を 想 像 す る 学 習 方 法 を 検 討 し て き た 。 そ も そ も 子 ど も た ち が 目 に 見 え な い 小 さ な 世 界 の 出 来 事 を 想 像 す る 方 法 を 念 頭 に お い て 進 め て き た が 、 理 科 を 教 え る 教 員 で あ っ て も 、 正 し い イ メ ー ジ で 「 粒 子 」 に よ る 現 象 を 理 解 す る こ と が 必 要 で あ る と い う 思 い に 至 っ た 。 小 学 校 教 員 を 目 指 す 名 古 屋 女 子 大 学 の 学 生 で あ っ て も 、 粒 子 の 動 き に よ る 現 象 理 解 が で き て お ら ず 、 目 に 見 え な い 粒 子 の 世 界 を 正 し く 想 像 で き て い な い 。 そ こ で 、ま ず 、名 古 屋 女 子 大 学 の 学 生 で 、 粒 子 の 存 在 を 想 像 し 、 自 分 た ち で 現 象 を 表 現 す る こ と に よ っ て 現 象 を 理 解 し て い く 方 法 を 試 し て い く こ と に な っ た 。 こ の 発 表 で は 、 小 学 校 教 員 を 目 指 す 大 学 生 が 動 き の ル ー ル を 理 解 し 、 自 分 た ち が 考 え て み ん な で 動 い て 現 象 を 表 現 す る こ と で 、 粒 子 に よ る 理 解 に つ な げ て い く 擬 人 化 体 感 学 習 の 試 み を 紹 介 す る 。 こ れ ま で 、 波 を 伝 え る 物 の 擬 人 化 （ 吉 川 ）や 水 の 三 態 変 化 森 石 吉 川 を 水 の 「 粒 子 」 と な っ て 表 現 す る 方 法 、 さ ら に 水 の 三 態 変 化 を 基 に し て 雲 や 雨 を 表 現 （ 吉 川 石 川 加 藤 竹 村 ）す る こ と に つ い て 紹 介 し て き た が 、 そ の 中 で 、 自 分 た ち で や っ て み る こ と で 理 解 が 進 む こ と も 分 か っ て き た 。
― 16 ― 図 ２ ： 水 か ら 氷 に な っ た 時 の 氷 の 表 現 の ア ン ケ ー ト 結 果 （ 平 成 ２ ６ 年 ７ 月 実 施 ： 文 学 部 １ 年 生 ７ ４ 名 ） 図 １ ： 水 か ら 氷 に な っ た 時 の 水 粒 子 に よ る 表 現 の ア ン ケ ー ト 結 果 （ 平 成 ２ ５ 年 ７ 月 実 施 ： 文 学 部 １ 年 生 ９ ２ 名 ） 図 ３ ： ろ う そ く を 燃 や す 粒 子 ア ン ケ ー ト 結 果 （ 平 成 ２ ６ 年 ７ 月 実 施 ： 文 学 部 １ 年 生 ７ ４ 名 ） ２ ． 見 え な い 粒 子 の 世 界 の 理 解 名 古 屋 女 子 大 学 の 学 生 に 、 そ れ ぞ れ の 現 象 に つ い て 粒 子 の 絵 を 書 い て も ら う ア ン ケ ー ト 調 査 を 行 っ た 。 そ の 結 果 を い く つ か 紹 介 す る 。 （ １ ） + 年 月 に 名 古 屋 女 子 大 学 文 学 部 児 童 教 育 学 科 年 生 の ９ ２ 名 に と っ た ア ン ケ ー ト で 、 水 が 氷 に な る と 体 積 が 増 え る こ と を 粒 子 に よ り 表 現 し て も ら う と 、 学 生 の 持 つ イ メ ー ジ の ほ と ん ど は 、 粒 子 の 数 が 増 え る 、 ま た は 粒 子 自 体 の 大 き さ が 大 き く な る と い っ た 誤 っ た 表 記 で あ っ た （ 図 １ ）。 （ ２ ） 平 成 年 月 に も名 古 屋 女 子 大 学 文 学 部 児 童 教 育 学 科 年 生 名 に 水 が 氷 に な る と 体 積 が 増 え る こ と を 絵 で 表 現 す る ア ン ケ ー ト を 行 っ た 。 今 回 は 、 粒 子 に よ る 表 現 に 限 定 せ ず 自 由 に 書 い て も ら っ た と こ ろ 、 粒 子 を 絵 で 表 し た 学 生 の 多 く は 前 年 と 同 様 に 、 粒 子 の 数 が 増 え た り 粒 子 が 大 き く な る と い う 表 現 が 多 く 、 そ の 他 に は 、 水 で は 粒 子 で 表 し て い て も 、 氷 に な る と 粒 子 が 無 く な っ て し ま う と い う 表 現 も 多 く 見 ら れ た（ 図 ２ ）。こ れ ら の 結 果 か ら 解 る こ と は 、質 量 保 存 に つ な が る 、 粒 子 の 数 は 変 わ ら な い こ と へ の 理 解 が 甘 い と い う こ と と 、 見 え な い 粒 子 よ り は 見 え る 氷 の イ メ ー ジ が 強 い と い う こ と で あ る 。 （ ３ ） + 年 の ア ン ケ ー ト で 、 ろ う そ く が 燃 え る 状 態 を 粒 子 の 絵 で 表 す ア ン ケ ー ト も 行 っ た 。 空 気 中 の 酸 素 が 火 を 燃 や し て 二 酸 化 炭 素 が 出 る こ と は 良 く 知 っ て い る こ と で あ る た め 、 粒 子 に よ る 表 現 は 多 か っ た が 、 粒 子 が 火 を 燃 や し て い る と い う 表 現 は 少 な か っ た （ 図 ３ ）。 （ ４ ）電 気 回 路 の 導 線 を 流 れ る 電 流 を 絵 で 表 す ア ン ケ ー ト も 同 時 に 行 っ た 。乾 電 池 で 豆 電 球 を 光 ら せ る 電 気 回 路 に は 電 流 が 流 れ て い る こ と の イ メ ー ジ を 絵 で 表 し て も ら っ た と こ ろ 、ほ と ん ど が 矢 印 だ け で 表 現
― 16 ― ― 17 ― 図 ２ ： 水 か ら 氷 に な っ た 時 の 氷 の 表 現 の ア ン ケ ー ト 結 果 （ 平 成 ２ ６ 年 ７ 月 実 施 ： 文 学 部 １ 年 生 ７ ４ 名 ） 図 １ ： 水 か ら 氷 に な っ た 時 の 水 粒 子 に よ る 表 現 の ア ン ケ ー ト 結 果 （ 平 成 ２ ５ 年 ７ 月 実 施 ： 文 学 部 １ 年 生 ９ ２ 名 ） 図 ３ ： ろ う そ く を 燃 や す 粒 子 ア ン ケ ー ト 結 果 （ 平 成 ２ ６ 年 ７ 月 実 施 ： 文 学 部 １ 年 生 ７ ４ 名 ） ２ ． 見 え な い 粒 子 の 世 界 の 理 解 名 古 屋 女 子 大 学 の 学 生 に 、 そ れ ぞ れ の 現 象 に つ い て 粒 子 の 絵 を 書 い て も ら う ア ン ケ ー ト 調 査 を 行 っ た 。 そ の 結 果 を い く つ か 紹 介 す る 。 （ １ ） + 年 月 に 名 古 屋 女 子 大 学 文 学 部 児 童 教 育 学 科 年 生 の ９ ２ 名 に と っ た ア ン ケ ー ト で 、 水 が 氷 に な る と 体 積 が 増 え る こ と を 粒 子 に よ り 表 現 し て も ら う と 、 学 生 の 持 つ イ メ ー ジ の ほ と ん ど は 、 粒 子 の 数 が 増 え る 、 ま た は 粒 子 自 体 の 大 き さ が 大 き く な る と い っ た 誤 っ た 表 記 で あ っ た （ 図 １ ）。 （ ２ ） 平 成 年 月 に も名 古 屋 女 子 大 学 文 学 部 児 童 教 育 学 科 年 生 名 に 水 が 氷 に な る と 体 積 が 増 え る こ と を 絵 で 表 現 す る ア ン ケ ー ト を 行 っ た 。 今 回 は 、 粒 子 に よ る 表 現 に 限 定 せ ず 自 由 に 書 い て も ら っ た と こ ろ 、 粒 子 を 絵 で 表 し た 学 生 の 多 く は 前 年 と 同 様 に 、 粒 子 の 数 が 増 え た り 粒 子 が 大 き く な る と い う 表 現 が 多 く 、 そ の 他 に は 、 水 で は 粒 子 で 表 し て い て も 、 氷 に な る と 粒 子 が 無 く な っ て し ま う と い う 表 現 も 多 く 見 ら れ た（ 図 ２ ）。こ れ ら の 結 果 か ら 解 る こ と は 、質 量 保 存 に つ な が る 、 粒 子 の 数 は 変 わ ら な い こ と へ の 理 解 が 甘 い と い う こ と と 、 見 え な い 粒 子 よ り は 見 え る 氷 の イ メ ー ジ が 強 い と い う こ と で あ る 。 （ ３ ） + 年 の ア ン ケ ー ト で 、 ろ う そ く が 燃 え る 状 態 を 粒 子 の 絵 で 表 す ア ン ケ ー ト も 行 っ た 。 空 気 中 の 酸 素 が 火 を 燃 や し て 二 酸 化 炭 素 が 出 る こ と は 良 く 知 っ て い る こ と で あ る た め 、 粒 子 に よ る 表 現 は 多 か っ た が 、 粒 子 が 火 を 燃 や し て い る と い う 表 現 は 少 な か っ た （ 図 ３ ）。 （ ４ ）電 気 回 路 の 導 線 を 流 れ る 電 流 を 絵 で 表 す ア ン ケ ー ト も 同 時 に 行 っ た 。乾 電 池 で 豆 電 球 を 光 ら せ る 電 気 回 路 に は 電 流 が 流 れ て い る こ と の イ メ ー ジ を 絵 で 表 し て も ら っ た と こ ろ 、ほ と ん ど が 矢 印 だ け で 表 現 図 ４ ： 電 気 回 路 を 流 れ る 電 気 （ 電 子 ） の イ メ ー ジ ア ン ケ ー ト 結 果 （ 平 成 ２ ６ 年 ７ 月 実 施 ： 文 学 部 １ 年 生 ７ ４ 名 ） し た 。大 学 生 で あ る の で 、電 子 に つ い て も 補 足 し て ア ン ケ ー ト に 回 答 し て も ら っ た が 、「 電 気 」 の イ メ ー ジ は 電 池 か ら 流 れ 出 る も の と し て の 矢 印 に よ る 表 現 が 多 く 見 ら れ た 。 ま た 、 導 線 （ 金 属 ） 内 に 電 気 （ 電 子 ）が 詰 ま っ て お り 、電 池 が 押 し 出 し て 全 体 が 回 る よ う に 流 れ て い る と い う イ メ ー ジ は ほ と ん ど な か っ た （ 図 ４ ）。 こ れ ら の ア ン ケ ー ト 結 果 か ら 、目 に 見 え な い 小 さ な 粒 子 を イ メ ー ジ で き て い る と は 言 え ず 、正 し い 理 解 に つ な げ ら れ る の か 不 安 で あ る 。特 に 電 気 回 路 は 導 線 の 中 を 流 れ る 電 気 を 見 る こ と が で き な い た め 、電 気 の 物 理 的 な 理 解 ま で 至 ら ず 、法 則 の 暗 記 に よ る 理 解 に 留 ま っ て い る と 感 じ る 。や は り 、 粒 子 に よ る イ メ ー ジ を 持 っ て 現 象 を 考 え ら れ る よ う に な る こ と が 、正 し い 理 解 へ と つ な げ る た め に 大 切 で あ る と 思 え る 。 そ こ で 、我 々 は 自 分 が 粒 子 と な っ て こ れ ら の 現 象 を 表 現 し て み る 活 動 と し て 擬 人 化 体 感 学 習 を 提 案 し 、学 生 が 粒 子 を 演 じ る 活 動 を 行 っ て き た 。 ３ ． 擬 人 化 体 感 学 習 の 実 践 （ １ ） 水 の 三 態 変 化 の 擬 人 化 表 現 水 か ら 水 蒸 気 、 水 か ら 氷 へ と 状 態 が 変 化 す る 様 子 を 自 分 た ち が 水 粒 子 に な っ て 、 み ん な で 再 現 し た 。 水 は 人 間 の 水 分 子 の 集 ま り と し て 表 現 し（ 図 ５ ）、温 度 が 下 が る と だ ん だ ん 冷 え て 氷 の 結 晶 と な る 。 こ の と き ６ 人 で 氷 の 結 晶 （ 図 ６ ） に な っ て い く こ と で 間 に 空 間 が で き 、 広 が り な が ら つ な が る こ と で 体 積 が 増 え る 様 を 表 現 で き る 。 人 数 が 増 え る こ と な く 、 微 視 的 な 見 方 を 基 に 自 分 た ち で 演 じ て 氷 の 体 積 が 増 え る こ と を 理 解 で き る 。 + 年 の ア ン ケ ー ト 後 に 、 み ん な で 実 際 に 表 現 す る こ と を 行 っ た 。そ の 後 、再 度 ア ン ケ ー ト を 実 施 し た と こ ろ 、結 果 は 完 全 で は な い が 多 く が 氷 の 結 晶 に よ る 絵 に よ り 回 答 し た （ 図 ７ ）。 図 ５：一 人 一 人 が 水 分 子 を 演 じ て 水 の 状 態 を 表 現 図 ６ ： 冷 さ れ た 水 分 子 が つ な が り 氷 の 結 晶（ 角 形 ）に な っ て 少 し 広 が っ た こ と を 表 現
― 18 ― 図 ８ ： ろ う そ く の 火 の 擬 人 化 表 現 左 上 ： 二 人 で 酸 素 。 右 ： ろ う そ く か ら 出 る 炭 素 を 酸 素 が 捕 ま え て 二 酸 化 炭 素 に 変 わ る 。 左 下 ： 二 酸 化 炭 素 （ ２ ） も の の 燃 え 方 の 擬 人 化 表 現 も の が 燃 え る と き 酸 素 が 減 っ て 二 酸 化 炭 素 が 増 え る と 学 ぶ が 、 燃 え て い る 火 の 中 で 起 こ っ て い る こ と は 見 え な い た め に 想 像 す る こ と は 難 し い 。 そ こ で 、 学 生 に 表 現 方 法 を 考 え る こ と を 提 案 し た と こ ろ 、 び ん の 中 で 燃 え る ろ う そ く の 火 で 起 こ る 粒 子 の 世 界 の 出 来 事 を 図 ８ の よ う な 方 法 で 表 現 し た 。 か な り 簡 素 化 し て い る が 、 び ん の 中 の 酸 素 と ろ う そ く か ら 出 る 炭 素 に よ り 燃 え る と 二 酸 化 炭 素 と な る こ と が 表 さ れ て い る 。 こ の 表 現 方 法 で も 、 粒 子 数 保 存 は 守 ら れ る こ と が 実 感 で き る だ ろ う 。 こ の 表 現 方 法 を 基 に 、 様 々 な 化 学 変 化 や 化 合 、分 解 、イ オ ン 表 現 な ど も 同 様 に 、 表 現 で き る 。 絵 に 書 い て み る こ と に 加 え て 自 分 た ち が 動 く こ と で 、 粒 子 数 保 存 や 化 学 変 化 の 様 子 を 考 え な が ら の 理 解 の 助 け が で き る の で は と 期 待 す る 。 （ ３ ） 電 気 回 路 の 擬 人 化 表 現 電 気 回 路 の 導 線 を 流 れ る 電 流 を イ メ ー ジ す る こ と は 難 し い 。 物 理 に よ る 理 解 を 進 め る な ら ば 、 導 線 （ 金 属 ） 内 に 詰 ま っ た 電 気 （ 電 子 ） が 押 さ れ る こ と で 流 れ る こ と を イ メ ー ジ で き る こ と が 良 い と 考 え る 。 そ こ で 、 み ん な で 電 気 と な っ て つ な が り 、 電 気 回 路 の 輪 の 中 の 電 気 と な っ て 表 現 す る 。 図 ９： 電 気 回 路 の 擬 人 化 表 現 回 路 の 電 気 と な っ て 輪 に な り 、電 池 が 輪 を 回 す 。電 気 抵 抗（ 豆 電 球 ）は 通 り 道 の 幅 が 狭 く な っ た と こ ろ 。 図 ９ の よ う に 電 気 の 輪 と な っ て 回 路 を 表 現 し 、 電 池 が 輪 を 押 す 力 と な り 、 電 気 抵 抗 と し て 二 人 で ゲ ー ト と な っ て 通 り に く さ を 変 え て 回 り 方 を 実 感 す る 方 法 で 行 っ た 。 抵 抗 役 の 間 を 広 く す る と 、 電 気 抵 抗 が 小 さ く な り 輪 の 回 転 は 速 く な る が 、 抵 抗 の 間 を 狭 く す る と 通 り に く く な り 輪 が 回 る 速 度 が 遅 く な る 。 こ の 変 化 に よ り 、 電 気 抵 抗 に よ る 電 流 の 大 き さ の 変 化 を 物 理 的 に 実 感 で き る 。 電 流 の イ メ ー ジ も 矢 図 ７：水 か ら 氷 に な っ た 時 の 水 粒 子 に よ る 表 現 の 体 感 学 習 後 の ア ン ケ ー ト 結 果
― 18 ― ― 19 ― 図 ８ ： ろ う そ く の 火 の 擬 人 化 表 現 左 上 ： 二 人 で 酸 素 。 右 ： ろ う そ く か ら 出 る 炭 素 を 酸 素 が 捕 ま え て 二 酸 化 炭 素 に 変 わ る 。 左 下 ： 二 酸 化 炭 素 （ ２ ） も の の 燃 え 方 の 擬 人 化 表 現 も の が 燃 え る と き 酸 素 が 減 っ て 二 酸 化 炭 素 が 増 え る と 学 ぶ が 、 燃 え て い る 火 の 中 で 起 こ っ て い る こ と は 見 え な い た め に 想 像 す る こ と は 難 し い 。 そ こ で 、 学 生 に 表 現 方 法 を 考 え る こ と を 提 案 し た と こ ろ 、 び ん の 中 で 燃 え る ろ う そ く の 火 で 起 こ る 粒 子 の 世 界 の 出 来 事 を 図 ８ の よ う な 方 法 で 表 現 し た 。 か な り 簡 素 化 し て い る が 、 び ん の 中 の 酸 素 と ろ う そ く か ら 出 る 炭 素 に よ り 燃 え る と 二 酸 化 炭 素 と な る こ と が 表 さ れ て い る 。 こ の 表 現 方 法 で も 、 粒 子 数 保 存 は 守 ら れ る こ と が 実 感 で き る だ ろ う 。 こ の 表 現 方 法 を 基 に 、 様 々 な 化 学 変 化 や 化 合 、分 解 、イ オ ン 表 現 な ど も 同 様 に 、 表 現 で き る 。 絵 に 書 い て み る こ と に 加 え て 自 分 た ち が 動 く こ と で 、 粒 子 数 保 存 や 化 学 変 化 の 様 子 を 考 え な が ら の 理 解 の 助 け が で き る の で は と 期 待 す る 。 （ ３ ） 電 気 回 路 の 擬 人 化 表 現 電 気 回 路 の 導 線 を 流 れ る 電 流 を イ メ ー ジ す る こ と は 難 し い 。 物 理 に よ る 理 解 を 進 め る な ら ば 、 導 線 （ 金 属 ） 内 に 詰 ま っ た 電 気 （ 電 子 ） が 押 さ れ る こ と で 流 れ る こ と を イ メ ー ジ で き る こ と が 良 い と 考 え る 。 そ こ で 、 み ん な で 電 気 と な っ て つ な が り 、 電 気 回 路 の 輪 の 中 の 電 気 と な っ て 表 現 す る 。 図 ９： 電 気 回 路 の 擬 人 化 表 現 回 路 の 電 気 と な っ て 輪 に な り 、電 池 が 輪 を 回 す 。電 気 抵 抗（ 豆 電 球 ）は 通 り 道 の 幅 が 狭 く な っ た と こ ろ 。 図 ９ の よ う に 電 気 の 輪 と な っ て 回 路 を 表 現 し 、 電 池 が 輪 を 押 す 力 と な り 、 電 気 抵 抗 と し て 二 人 で ゲ ー ト と な っ て 通 り に く さ を 変 え て 回 り 方 を 実 感 す る 方 法 で 行 っ た 。 抵 抗 役 の 間 を 広 く す る と 、 電 気 抵 抗 が 小 さ く な り 輪 の 回 転 は 速 く な る が 、 抵 抗 の 間 を 狭 く す る と 通 り に く く な り 輪 が 回 る 速 度 が 遅 く な る 。 こ の 変 化 に よ り 、 電 気 抵 抗 に よ る 電 流 の 大 き さ の 変 化 を 物 理 的 に 実 感 で き る 。 電 流 の イ メ ー ジ も 矢 図 ７：水 か ら 氷 に な っ た 時 の 水 粒 子 に よ る 表 現 の 体 感 学 習 後 の ア ン ケ ー ト 結 果 印 か ら 、 粒 子 の 流 れ と な っ て い く と 思 わ れ る 。 こ の 電 気 回 路 の 擬 人 化 表 現 か ら 、 他 の 回 路 に つ い て も 表 現 で き な い か を 考 え る よ う 提 案 し 、 抵 抗 の 直 列 と 並 列 の 表 現 を 実 践 し て み た 。 実 際 に や っ て み て 比 較 的 理 解 し や す い 方 法 を 紹 介 す る 。 豆 電 球 の 直 列 と 並 列 つ な ぎ で は 、 並 列 つ な ぎ の 方 が 明 る く 光 る 。 こ の こ と が 実 感 で き な い か を 考 え て い る 。 図 １ ０： 抵 抗 二 つ の 直 列 つ な ぎ 電 気 回 路 の 表 現 。電 気 の 輪 が 二 か 所 の 電 気 抵 抗 の ゲ ー ト を 通 る 。 図 １ １： 抵 抗 二 つ の 並 列 つ な ぎ の 電 気 回 路 を 表 現 。電 気 の 輪 が 二 つ と な り そ れ ぞ れ が 電 気 抵 抗 の ゲ ー ト を 通 る 。 図 １ ０ の よ う に 、 電 気 抵 抗 を か 所 配 置 し 、 電 気 の 輪 が 両 方 を 通 る よ う に し て 、 直 列 つ な ぎ を 表 現 す る 。 二 か 所 の ゲ ー ト を 通 る た め 自 然 と 回 る 速 さ が ゆ っ く り と な る 。 直 列 つ な ぎ で は 、 抵 抗 １ 個 の 回 路 よ り 電 流 （ 回 る 速 さ ） が 小 さ く な る こ と を 実 感 す る 。こ の こ と を 覚 え て い る 内 に 、 並 列 回 路 の 表 現 を 行 う 。 図 １ １ の よ う に 並 列 つ な ぎ を 表 す 。 人 数 の 関 係 で 見 に く い が 、 そ れ ぞ れ の 輪 が 電 池 で 回 さ れ 、 電 気 抵 抗 １ 個 を 通 過 す る 。 そ れ ぞ れ の 輪 が 独 立 に 回 る 様 子 を 自 分 た ち で 再 現 で き る 。 ま た 、 電 流 の 回 り 方 が 遅 く な る こ と は な く 、 直 列 つ な ぎ よ り 速 く 回 る こ と で 、 並 列 つ な ぎ の 方 が 大 き な 電 流 と な る こ と が 分 か る 。 見 え な い 導 線 内 を 流 れ る 電 流 を 自 分 た ち で 演 じ て 表 現 す る こ と で 、 実 際 の 物 理 的 理 解 に 結 び 付 け ら れ る と 期 待 で き る 。 こ の 表 現 を 基 に 、 さ ら に 自 分 た ち で 電 気 の 現 象 を 表 現 し み ん な で 表 現 す る こ と に よ る 理 解 が 進 め ら れ る と 考 え て い る 。 例 え ば 、 小 学 校 で 登 場 す る コ ン デ ン サ ー が ど う な っ て い る の か を 考 え な が ら 理 解 す る 方 法 に も な る 。 図 １ ２ の よ う に 、 電 気 回 路 の 端 を 切 り 金 属 坂 と し 、 無 理 や り 電 気 の 輪 を 回 す と 片 方 に 電 気 が 詰 ま る 。 回 路 か ら 金 属 坂 を 切 り 離 す と 片 方 に 電 気 が 詰 ま っ た 状 態 と な り コ ン デ ン サ ー と な る 。 ま た 、 /( ' の 回 路 で の 電 流 な ど も 表 現 方 図 コ ン デ ン サ ー に 溜 ま る 電 気 の 表 現 イ メ ー ジ
― 20 ― 法 を 考 え て み る と い ろ ん な 方 法 が 考 え ら れ る の で は な い か と 考 え て い る 。 こ の よ う に 、 自 分 た ち が 粒 子 と な っ て 現 象 を 表 現 す る こ と を 基 に 、 様 々 な 現 象 を 表 現 で き な い か 考 え て み る と い う 活 動 に も つ な げ る こ と が 可 能 で あ る 。 ３ ． 擬 人 化 体 感 学 習 の 利 用 現 在 、 こ の 方 法 は 名 古 屋 女 子 大 学 の 学 生 に 対 し て の み 実 践 し て み た と こ ろ 、 粒 子 的 見 方 考 え 方 に よ る 現 象 の 理 解 が 進 ん だ と 感 じ た 。 理 科 で 学 ぶ 現 象 を 、 自 分 た ち の 体 を 使 っ て ど う 表 す か を 考 え 、 実 際 に 自 分 た ち で 表 現 し て み る こ と に よ っ て 、 粒 子 イ メ ー ジ を 持 っ た 理 解 に つ な が っ て い く 。 見 え な い 粒 子 に な っ て 自 分 た ち が 動 い て 表 現 す る こ と を 考 え 、 現 象 と 比 較 し な が ら や っ て み る こ と で 、 た だ 、 そ の 現 象 を 教 わ り 、 知 識 と し て 知 る だ け で な く 、 粒 子 の イ メ ー ジ を 持 っ た 理 解 に つ な が っ て い く 。 こ の 方 法 の 利 用 で 、 小 学 校 年 生 で 学 ぶ 単 元 に お い て は 、 物 は 小 さ な 「 粒 子 」 の 集 ま り で あ る こ と を 体 感 す る こ と に 使 え る 。 そ れ を 基 に 、 高 学 年 の 理 科 の 内 容 に お い て 、 水 や 空 気 、 そ し て 電 気 の 個 々 の ｢ 粒 子 ｣ の 動 き が 全 体 の 振 る 舞 い へ と つ な が っ て い く こ と の 再 現 で 利 用 で き る 。 そ し て 、 複 数 の 種 類 の 「 粒 子 」 に よ る 混 合 状 態 や 結 合 を 粒 子 レ ベ ル で 扱 う こ と で 、 実 際 の 複 雑 な 現 象 に お い て も こ の 方 法 が 理 解 の 助 け と な る 。 擬 人 化 体 感 学 習 を 取 り 入 れ る 場 合 、どの 単 元 か ら で も 可 能 で あ る が 、 基 本 と な る 粒 子 に よ る 表 現 を 基 に 、 様 々 な 現 象 の 表 現 へ と つ な げ る こ と で よ り 深 い 理 解 が 得 ら れ る と 期 待 で き る 。 そ し て 、 大 学 生 に と っ て は 、 小 中 学 校 で こ れ ま で 学 ん で き た 理 科 の 内 容 を 、 粒 子 的 見 方 考 え 方 を 基 に し て 系 統 的 に 理 解 で き る こ と に な る 。 こ の 方 法 の 利 点 は 、 見 え な い 世 界 の 出 来 事 を 、 実 感 を 持 っ て 想 像 で き る と こ ろ に あ る 。 見 え な い 粒 子 の 動 き を 自 分 の 動 き と し て 想 像 し 、 正 し く イ メ ー ジ で き れ ば 、 理 科 を 教 え る 立 場 と な っ た 場 合 に は 、 具 体 的 な 例 を 使 っ て 教 え る こ と に つ な が っ て い く と 期 待 す る 。こ の 方 法 は あ く ま で 、現 象 の 起 源 と な る「 粒 子 」 を 自 分 の 体 で 演 じ る こ と で 、 見 え な い 世 界 の 出 来 事 を 自 分 の 動 き 方 に よ り イ メ ー ジ し 現 象 の 理 解 の 助 け と す る も の と 考 え て い る が 、 そ の 利 用 に よ る 効 果 に つ い て は 、 今 後 、 検 証 し て い き た い と 考 え て い る 。 参 考 文 献 吉 川 直 志：名 古 屋 女 子 大 学 紀 要 第 ５ ９ 号 ， 名 古 屋 女 子 大 学 ， 森 石 石 原 大 町 香 川 加 藤 山 本 吉 川 日 本 理 科 教 育 学 会 第 回 東 海 支 部 大 会 研 究 発 表 予 稿 集 $ 吉 川 石 川 ，加 藤 ，竹 村： 日 本 科 学 教 育 学 会 第 37 回 年 会論 文 集 ３ ７ P3 4 9 - 3 5 0 , 2 0 1 3 . 竹 村 石 川 加 藤 吉 川 日 本 理 科 教 育 学 会 第 回 東 海 支 部 大 会 研 究 発 表 予 稿 集 % 吉 川 森 石 香 川 山 本：名 古 屋 女 子 大 学 紀 要 第 ６ ０ 号 ， 名 古 屋 女 子 大 学 ， 吉 川 石 川 加 藤 竹 村 日 本 科 学 教 育 学 会 第 回 年 会 論 文 集 、 大 西 河 合 安 藤 勝 島 岡 吉 川 日 本 理 科 教 育 学 会 第 回 東 海 支 部 大 会 研 究 発 表 予 稿 集 % 、 吉 川 石 川 加 藤 竹 村：名 古 屋 女 子 大 学 紀 要 第 ６ １ 号 ， 名 古 屋 女 子 大 学 ，
