教 育 研 究 員 研 究 報 告 書

高等学校

平 成5年 度

教 育 研 究 員 研 究 報 告 書

科理

東 京 都 教 育 委 員 会

平 成5年 度

教 育 研 究 員 名 簿(理 科)

分 野 学 校 名 氏 名

物 都 立 世 田 谷 工 業 高 等 学 校 上 田 悦 理 都 立 淵 江 高 等 学 校 西 山 真 司 理 都 立 清 瀬 高 等 学 校 猪 又 英 夫

都 立 城 南 高 等 学 校 ^{福 嶋 一 佳} 化 都 立 光 丘 高 等 学 校 早 野 亨

都 立 荒 川 工 業 高 等 学 校 大 野 哲 也 学

都 立 墨 田 川 高 等 学 校 野 田 徹

生 都 立 上 野 高 等 学 校 静 野 哲 也 都 立 府 中 東 高 等 学 校 市 石 博 『

物 都 立 府 中 西 高 等 学 校 中 村 厚 彦

地 都 立 永 福 高 等 学 校 大 島 良 都 立 足 立 新 田 高 等 学 校 内 藤 千 春 学 都 立 武 蔵 村 山 東 高 等 学 校 新 井 立 成

担当 教育庁指導部高等学校教育指導課 指導主事 佐 藤 俊 一

興味 ・関心を引き出 し 科学的な自然観を育てる理科の指導

1H皿

研究主題設定の理由

目 次

19Hnδ4

科学的な自然観を育てる理科の指導

研究を進める上での留意点

研究内容

光の性質の理解 とカメラの構造を通 した探究活動

飲料水 としての 「水」の教材化

「ヒ トの行 動 」 の 教 材 化

「東京 の段丘地形 ・地質」の教材化

23455050110白

興味 ・関心を引き出 し科学的な自然観を育てる理科の指導

1研 究 主題 設 定 の理 由

平 成6年 度 よ り施 行 さ れ る学 習 指 導 要 領 で は,「 自然 に対 す る関 心 を 高 め,観 察,実 験 な ど を行 い,科 学 的 に探 究 す 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 自然 観 を育 成 す る。」 こ と を理 科 の 目標 と して い る。

これ は,例 え て 言 え ば,現 在 の わ が 国 の科 学 技 術 の進 歩 や経 済 発 展 ,国 際化 や情報化 な ど の社 会 変 化 を背 景 と して 近 年 とみ に 関 心 が高 ま って い る地 球 規 模 で の 自然 や 環 境 問 題 に っ い て,高 等 学 校 の理 科 教 育 を 通 じて,科 学 的 に 探 究 した り,科 学 的 に 視 る 目 を養 う こ とに 通 ず る もの で あ る。 い わ ば,科 学 技 術 的 な観 点 と人 間 を取 り巻 く自然 や地 球 環 境 とい った視 点 を 融 和 しよ う とす る もの で あ る と理 解 され る。 ま た一 方 で は,高 齢 化 社 会 の到 来 と と もに,生 徒 一 人 一 人 の 興 味 ・関 心 に基 づ く主 体 的 な学 習 を促 し,個 性 を伸 長 させ る と と もに,生 涯 に

わ た って 継 続 的 に学 習 す る意 欲 や態 度 を 育 成 す る こ と を強 く求 め られ て い る と言 え る。

こ れ まで の高 等 学 校 理 科 教 育 は,学 問 と して の 科 学 の 体 系 を 理 解 さ せ る こ とが そ の 中 心 と さ れ て いた た め に,や や もす る と理 科 は 日常 生 活 か ら遊 離 した もの と い う印 象 を与 え る と同 時 に 難 しい教 科 と さ れ,生 徒 の理 科 離 れ とい う問 題 を 引 き起 こ して き た と考 え られ て い る。

そ して,こ の よ うな問 題 点 を解 決 す る た め の研 究 が こ こ数 年 行 わ れ て お り,本 研究 で はそ れ らの 先 行 研 究 を参 考 に しな が ら,自 然 の 事 物 ・現 象 に対 す る興 味 ・関 心 を 引 き出 し,主 体 的 な探 究 活 動 を通 して 科 学 的 な 自然 観 を 育 て る た め の 研 究 を 行 う こ と に した 。

具 体 的 に は,身 近 な 事 物 ・現 象 の 中 か ら特 に 日常 生 活 と密 接 に 関 連 して い る題 材 を 選 ぶ こ と に よ り,ま ず,生 徒 の 興 味 ・関 心 を引 き出 し,理 科 に対 す る学 習 意 欲 を高 め る こ と を 目指 した 。 次 に,そ の 題 材 を用 い て 観 察 お よ び実 験 を行 う こ と に よ り,探 究 活 動 の過 程 を通 して , そ れ ま で の 疑 問 を 解 決 した り,新 た な 発 見 が 生 じ,理 科 を学 ぶ 楽 し さが 生 ま れ て くる と考 え た 。 この よ うな,生 徒 の持 って い る 自然 に対 す る素 朴 な疑 問 を大 切 に し,そ れ を主 体 的 な探 究 活 動 の過 程 を通 す こ とに よ り,自 ら進 ん で 自然 の 中 に あ る法 則 性 を 見 出 して い くと い う こ と が,科 学 的 な 自然 観 を育 成 す る こ とに通 ず る と考 え,本 研 究 の主 題 を設 定 した 。

皿 科学 的 な自然観 を育 て る理 科の指導

研 究 を始 め る に 当 た り 「興 味 ・関 心 を 引 き 出す 」 に は ど う した らよ い か,ま た 「科 学 的 な 自然 観 」 と は何 か と い う こ とに っ い て 議 論 した。 そ の 結 果,「 興 味 ・関 心 を 引 き 出 す こ と」

にお い て の問 題 点 は,情 緒 的 に 「興 味 を 引 く こと」 と,そ の事 象 に っ い て 考 え て み よ う とい う 「関 心 を持 た せ る こ と」 とは段 階 が異 な って お り,興 味 を 引 くと とが で きて も,関 心 を 持 た せ る に は い た らな い場 合 が 多 い こ とに っ い て 話 題 に上 が っ た で あ る。 この点 を 踏 まえ,本 研 究 で は 身 近 な題 材 を 用 意 し関 心 を 高 め る た め に生 徒 が 自 ら学 習 で き る よ うな教 材 を工 夫 し, 生 徒 が 主 体 的 に取 り組 み 満 足 感 を得 られ る こ とが大 切 で あ る と考 え た。

さ らに 「科 学 的 な 自然 観 」 を 育 て る に は まず 自然 の 事 象 に っ い て 関 心 を持 ち疑 問 を解 決 す る とい う態 度,及 び,そ れ を解 決 す るた め に推 論,実 験,観 察 な ど の科 学 の手 法 を 用 い,探 究 活 動 を 通 して 科 学 の 基 本 的 な概 念,秩 序,法 則 性 な ど を 見 出 して い く こ とが 大 切 で あ る と 考 え た 。 これ を 受 け て,本 研 究 で は物 理 ・化 学 ・生 物 ・地 学 の各 分 野 で 「興 味 ・関 心 を 引 き 出 す 」 教 材 を提 示 し,生 徒 一 人 一 人 が 疑 問 を持 ち,主 体 的 に学 習 に取 り組 み疑 問 を解 決 で き

るよ うに以 下 の よ うな 指 導 計 画 を作 成 した。

物 理 で は,興 味 ・関 心 を 引 き 出 す た め に 身 近 な カ メ ラ を取 り上 げ た。 そ こで,カ メ ラ の構 造 の探 究 活 動 を行 わ せ る こ とに よ り,光 の基 本 的 な性 質 を 理 解 させ る。

化 学 で は,最 近 関 心 の高 い飲 料 水 に つ い て,水 の味 に違 いが あ る こ とか ら生 徒 の興 味 を 引 き出 し,実 際 に数 種 類 の飲 料 水 に っ い て 実 験 を行 い,そ れ を 分 析 し体 系 化 す る こ と に よ り科 学 的 な 自然 観 を 育 成 す る 。

生 物 で は,従 来 取 り上 げ られ る こ と が少 な か った 「ヒ トの行 動 」 を 教 材 化 す る こ と を試 み た 。噺 た に 開 発 した 視 聴 覚 教 材 を用 い て,動 物 の行 動 と比 較 検 討 しな が ら ヒ トの行 動 を 分 析 して い く方 法 を学 ぶ 。

地 学 で は,東 京 の段 丘 地 形 ・地 質 の教 材 化 を試 み た 。 ま ず,ボ ー リ ン グ試 料 を も と に身 近 な 地 形 や 地 質 を 学 ぶ と ころ か ら興 味 ・関 心 を 引 き 出 し,東 京 の他 の 地 域 の地 形 な ど に 疑 問 を 持 た せ,東 京 全 体 の地 形,地 質 を広 い視 野 か ら学 習 す る。

皿 研 究 を進 め る上 で の留 意 点

上 記 の主 旨 を踏 ま え,研 究 を進 め る に当 た っ て は,以 下 の 点 に留 意 した 。 1.身 近 な 自 然 現 象 を 題 材 に 選 ぶ 。

本 研 究 の題 材 と して,生 徒 に と って よ り親 しみ や す い身 近 な 自然 現 象 で結 果 が 得 や す い も の を選 び,興 味 ・関 心 を 引 き出 し,よ り分 か りや す い授 業 の 展 開 を 工 夫 した 。

2.探 究 の 過 程 を 重 視 す る 。

す で に生 徒 が 持 って い る 自然 現 象 に っ い て の 認 識 は,必 ず し も科 学 的 な もの で は な い場 合 が 多 い 。 これ に 対 し,適 切 な探 究 の方 法 に っ い て 学 習 す る こ と に よ り,身 近 な 自然 現 象 を科 学 的 に分 析 し考 察 で き る よ う配 慮 した 。 こ の探 究 活 動 を通 じ,科 学 的 な 自然 観 を身 に付 け ら れ る よ うに した 。

3.個 々 の 生 徒 の 自主 性 を重 視 す る 。

生 徒 の 能 力 や 適 性,興 味 は多 様 で あ る。 こ の た め,生 徒 が 自 ら学 習 で き る よ うな 教 材 や 主 体 的 に取 り組 め る探 究 活 動 の 開 発 な ど,で き る限 り生 徒 一 人 一 人 に 対 応 し,生 徒 の 主 体 性 や 自主 性 を伸 ば す よ う に配 慮 した 。

4.継 続 的 ・発 展 的 な 話 題 を 用 意 す る 。

探 究 の過 程 を通 じて 身 に付 け た科 学 的 な 見 方 ・考 え 方 や 自然 観 を 日常 生 活 に お い て も活 か す よ う配 慮 し,自 発 的 な探 究 心 や 興 味 を持 ち続 け,発 展 で き る よ うな課 題 を用 意 す る よ う努 め た 。

IV研 究 内容

1.光 の 性 質 の理 解 と カ メ ラ の 構 造 を 通 した 探 究 活 動 (1)は じめ に

こ こ数 年 の技 術 革 新 は使 い易 さ を 重 視 す る傾 向 に あ り,先 端 技 術 を身 近 な もの に した が, 同 時 に科 学 技 術 を理 解 が 困 難 な もの と思 い 込 み,構 造 や原 理 に っ い て の興 味 を失 わ せ る側 面

も持 っ て い る。 この ブ ラ ック ボ ッ ク スへ 向 け られ た生 徒 の好 奇 心 を 満 足 させ,原 理 の 理 解 へ 導 くこ と は これ か らの 理 科 教 育 の使 命 で あ ろ う。 今 回 教 材 と して 選 ん だ 「カ メ ラ」 もそ の原 理 が あ ま り理 解 さ れ て い な い もの の一 つ で あ る。 新 学 習 指 導 要 領 の 中 で も身 近 な光 学 機 器 を 用 い る こ と が指 向 さ れ て お り,物 理IAで は 「光 の 目 」,IBで は 「光 の進 み 方 」 と 「波 動

に関 す る探 究 活 動 」,物 理IIで は 「課 題 研 究 」 の 中 で取 り扱 う こ と が で き る。

授 業 で は 「凸 レ ン ズ は焦 点 を持 っ 」 とい う自然 現 象 にっ い て の探 究 活 動 を通 して,レ ン ズ の性 質 を理 解 させ る 。 そ して それ が ど の よ うな形 で 実 際 の 技 術 に応 用 さ れ て い るか を確 か め さ せ る た め に,身 近 で生 徒 が興 味 を持 ち や す い 「レ ンズ付 き フ ィ ル ム」 を教 材 と して取 り上 げ る。 生 徒 の み ず み ず しい好 奇 心 を ブ ラ ッ ク ボ ック ス に 向 け させ,科 学 技 術 と人 間 生 活 の関 わ り にっ い て正 し く認 識 しよ うとす る態 度 を 育 成 す る こ とが,こ の 研 究 の 目的 で あ る 。

〈2)「光 と レ ンズ 」 に っ い て の生 徒 の 認 識 現 在,生 徒 の 間 に も 「レ ンズ付 き フ ィ ル ム 」は非 常 に 普 及 して きて い る 。図1‑1 に示 した よ うに,大 半 の 生 徒 が 利 用 した 経 験 が あ り,パ ノ ラマ タ イ プ の もの で も 半 数 の生 徒 が 利 用 して い る 。 そ の よ うな

7.Cx

矩 っ1い る

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図1‑1

馴り

状 況 の 中 で,「 光 と レ ンズ」 の 関 係 に っ い て,生 徒 の認 識 は次 の よ うな 状 況 で あ った 。

① 太 陽 光 を レ ンズ で集 め て燃 や した経 験 か ら,光 を レ ンズ に通 す と1点 に集 ま る と い う認 識 が 強 い 。 一 方,カ メ ラで写 真 を撮 って い る に もか か わ らず,レ ン ズ を通 して 像 が で き る

こ と と,写 真 が写 る と い う こ との 認 識 が 一 致 して い な い 。

②2っ の光 源 か らの光 を ピ ンホ ー ル を 通 して み る と,「 ピ ンホ ー ル で2っ の 光 が 混 じ っ て しま うか ら」 とか,「 互 い に ぶ っ か って 反 射 す るか ら」 な ど の仮 説 を立 て る生 徒 も い て, 基 本 的 な 「光 の 直 進 性 ・独 立 性 」 に つ い て,正 しい理 解 が 得 られ て い な い 。

③ 焦 点 距 離 の違 いが,「 広 角 」,「望 遠 」 に関 す る こ と を ほ とん ど の生 徒 が 知 ら な い 。 そ れ ゆ え 「標 準 タイ プ」 と 「パ ノ ラ マ タイ プ 」 の 違 い を 説 明 で き る生 徒 は,稀 で あ っ た。

(3)授 業 展 開 に っ い て

ア 授 業 を 展 開 す る に 当 た り,次 の こ と に特 に 注 意 して検 討 した 。

・で き るだ け細 か な ス テ ップ に 分 け

,簡 単 な 実 験 を 行 い,そ こに 小 さ な発 見 が見 い 出 せ る よ う に した 。

・個 々 の実 験 で は,い ろ いろな考 え がで きるよ うに配 慮 し,仮 説 を通 して実 験結 果 を予想 さ せ,考 え る力 を 育 成 す る よ うに 努 め た 。

・日 頃 ,プ ラ ックボ ック ス的 に使 用 して いる レンズ付 き フィルムを分解 させ る ことによ り, 探 究 心 を育 て るよ うに考 え た 。

イ 授 業 展 開 例

以 上 の よ うな事 項 を踏 ま え,像 を結 ぶ と い う こ と に着 目 して,学 習 指 導 案 を 作 成 した 。 そ の結 果,実 験 を主 体 と して 合 計6時 間 の授 業 展 開 を考 え た。 以 下 に そ の 時 間 配 分 と概 要 を 示 す 。

表1‑1学 習 指 導 案

時 間 概 要 備 考

導 入

2時 間 光の直進性 と像ので き方 ピ ンホ ー ル を用 い て 基 礎 的事 項 を把握 させ る。

展 開 2時 間

レ ンズ を用 い た像 の で き方 レ ンズ の 役 割 と レ ン ズ を通 過 した 光 の性 質 を 理 解 す る。

発 展 2時 間

レ ン ズ付 き フ ィル ムの 分 解 と ネ ガ フ ィル ムの 現 像

標 準 とパ ノ ラマ タ イ プ の 違 い 等 に ふ れ て,そ こに応 用 され て い る原 理 を探 る。

ウ 具 体 的 内 容 σう 導 入

実 験 に使 用 す る機 材 は ど こで も手 に入 る ろ うそ く と画 用 紙 を 用 い た 。 図1‑2に そ の 使 用 法 の1例 を示 す 。 ま た,カ メ ラ の構 造 を踏 ま え て 厚 紙 で 箱 状 の カ メ ラ を 作 っ た(図1‑2)。 さ らに,ポ ラロイ ドフ ィ ル ム を組 み 込 ん だ 木 箱 の ピ ンホ ー ル カ メ ラを 作 成 した(図1‑3)。 これ ら の 実 験 装 置 を 用 い,以 下 の よ うな順 序 に従 っ て生 徒 実 験 を構 成 した 。

襲1

璽

拳瀕露暴鯛

図1‑2実 験 装 置 概 要

ピ ン ホ ー ル

図1‑3箱 カ メ ラ の 構 造

璽屋躍薩■崖響蟹縄

塑欝萎ー

ツ懸薩羅遷匪屠灘崖簿

経

欝難艶灘難織

鑛

灘 羅妻苺灘酵

図1‑4ピ ン ホ ー ル カ メ ラ の 概 要

・  譲 幾 難

夷9

鶴評

表i‑a導 入 の 授 業 内 容 例

内 容 項 目 概 要

①光の独立性,直 進性 ピ ンホ ー ル の 穴 径 を 比 較 的 大 き く と り像 を結 ばせ ず に 光 りの 明 る さだ け に 着 目 させ る よ うに した 。

② ピ ンホ ー ル を通 した と きの 像 の で き方

板 で光 を遮 り,影 を作 っ た と き,板 に小 さな ピ ンホ ー ルが あ い て い た 場 合 に ど の よ う な影 に な るか を 考 え させ る よ う に した 。

③ ス ク リー ンの位 置 に よ る画 角 の違 い

ろ う そ く と ピ ンホ ー ル の 位 置 を固 定 さ せ,ス ク リー ン を近 づ け た り遠 ざ け た りす る こ と に よ り,広 角 と望 遠 の 違 い が作 り出 せ る点 を 理 解 さ せ る よ う に した 。

④ ピ ンホ ー ル の形 状 や数 ピ ンホ ー ル の 数 を複 数 に した り三 角 形 や ス リ ッ トに 変 え た場 合 ど の様 な像 に な るか を 考 え させ る よ う に した 。

⑤ 箱 カ メ ラ の製 作 手 で持 ち運 び 可 能 な サ イ ズ の 紙 箱 の 中 に ピ ンホ ー ル と ス ク リー ンを組 み 込 み,カ メ ラ の形 状 に近 づ い た状 態 で ピ ンホ ー ル の性 質 を確 認 させ る 。

⑥ ポ ラ ロ イ ド フ ィ ル ム を 用 い た ピ ン ホ ー ル カ メ ラ で の 撮 影

ポ ラ ロ イ ドフ ィ ル ム を 用 い て,木 箱 で 作 っ た ピ ン ホ ー ル カ メ ラ に よ る 風 景 撮 影 を 行 い,ピ ン ホ ー ル で も カ メ ラ に な る こ と を 理 解 さ せ る 。

(イ)展 開

レンズを用いた場合の現象 を効果的に

観 察 す る た め に,図1‑3に 示 し た 箱 カ メ

ラの ピ ン ホ ー ル部 分 を レ ン ズ に取 り替 え

響 鞠織

る改 造 を行 った 。 図1‑5に そ の 外 観 を 示 す 。 主 に こ の箱 カ メ ラ を用 いて 以 下 の よ う な順 序 に従 って 生 徒 実 験 を構 成 した 。

7黛

図1‑5レ ンズ を組 み 込 ん だ状 態

表1‑3展 開 の 授 業 内 容 例

内 容 項 目 概 要

① レ ンズ を通 した と きの像 の で き ピ ン ホ ー ル の 代 わ り に レ ン ズ を 用 い る こ と に よ っ て も 方 に っ い て 同 様 な現 象 が 確 認 で き る点 を観 察 させ る。 その 際 ス ク リー ン と レ ン ズ との 距 離 が 特 定 の場 合 に の み 像 が は っ き りす る こ とか ら,像 を結 ぶ 点 と い う も の を と ら え させ る。

② 焦 点 距 離 の 異 な る レ ンズ に よ る 焦 点 距 離 が 異 な る レ ンズ を用 い て,像 を 結 ぶ ス ク リー

違い ンの位 置 と レ ンズ と の関 係 を理 解 させ る。

③対象物 との距離による像を結ぶ 同 じ レ ンズ を 用 いて も対 象 物 と の距 離 が 異 な る と像 を 位置の変化 結 ぶ 位 置 が ず れ て く る こ と を理 解 さ せ る。

④ レンズ径の差によ る焦点深度の差 場 合焦 点 距 離 の 同 じ レ ンズ で 径 の 異 な る レ ンズ を 利 用 した ,焦 点 深 度 に違 い が生 じ る。 この点 につ いて 理 解 さ

せ る 。

⑤像を結ぶ位置か ら見た レンズの 像 を 結 ぶ 位 置 か ら レ ンズ の反 対 側 を観 察 した ら どの よ 反対側の様子 うな 見 え か た を す るか を 考 え さ せ る。LEDを 反 対 側 が 点 灯 させ る こ と で レ ンズ 全 体 にLEDの 色 が 広 が る こ と

を確 認 さ せ る。

⑥絞 りの持つ意味 カ メ ラの 絞 り と レ ンズ 径 や 焦 点 深 度 の 関 係 を 合 わ せ て 考 え さ せ,実 際 の カ メ ラで 撮 影 の 時 に行 わ れ て い る操 作

に つ い て理 解 さ せ る。

⑦ 箱 カ メ ラを用 い た 撮 影 箱 カ メ ラ に レ ン ズ を組 み 込 み,青 焼 き用 の 印 画 紙 を 用 い て 風 景 撮 影 を 行 い,カ メ ラの 構 造 を体 得 さ せ る 。

㈲ 発展

カ メ ラの基 本 的 な構 造 が 理 解 で きた段 階 で,身 近 な カ メ ラ の代 表 と して レ ンズ 付 き フ ィ ル ム を 分 解 さ せ る(図1‑6参 照)。

日 頃 ブ ラ ッ ク ボ ッ ク ス 的 に と ら え て 使 っ て い る もの も,基 本 的 な 点 で は,箱 カ メ ラ と同 じで あ る点 に 気 付 か せ る こ とが 可 能 で あ る 。 さ ら に,パ ノ ラ マ サ イ ズ と標

ゴ謹 華鍵 獺

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準 サ イ ズ の カ メ ラの違 い や レ ンズ と フ ィ 図1‑6分 解 風 景

ル ム との 距 離(焦 点 距 離),絞 りの 役 割 等 に も触 れ させ る こ とが で き る。 ま た,分 解 前 に レ ンズ付 き フ ィ ル ム を 用 い て 自 ら撮 影 させ た フ ィ ル ム を簡 易 現 像 器 で 現 像 させ,結 果 だ け に 注 目す るの で は な く,過 程 の 大 切 さ に つ い て も認 識 させ られ る 。加 え て,フ ォ ト ビ ク ス を用 い て ネ ガ の反 転 を行 い 自分 の 作 品 と して の 達 成 感 を 得 させ る こ と も可 能 で あ る 。

工 指 導 過 程

実 際 に行 っ た授 業 で は ・1っ1っ の実 験 に 対 して 生 徒 に い くっ か の 予 想 を 提 示 し・ 各 自が そ の予 想 に対 す る理 由(仮 説)を 考 え られ る よ うに した 。 そ れ ぞ れ の 予 想 に 対 して,活 発 な 考 察 が行 わ れ,光 や カ メ ラ に対 す る生 徒 の関 心 を高 め る こ と が で き た 。 予 想 の 段 階 で は結 果 と異 な る もの を選 択 した生 徒 で も,実 験 の 進 行 と共 に 解 説 を 行 う こ とで,正 し く と らえ 直 せ る よ うに な って きた 。 小 さな ス テ ップ で 疑 問 を 解 消 して い くこ とで,カ メ ラに 関 す る各 部 分 の 役 割 に っ い て,具 体 的 に 考 え られ る よ うに な った と思 わ れ る。

図1‑7授 業 風 景

…一 難 講 瓢 、

図1‑8生 徒 撮 影 作 品

憂 、

オ お わ りに

今 回 の研 究 で行 っ た光 に対 す る授 業 に よ って,カ メ ラ と い う装 置 が 光 の性 質 を用 い た光 学 機 器 で あ る こ とが 確 認 で き た よ うだ 。生 徒 に と って カ メ ラ の仕 組 み を 理 解 す る こ とに よ って, 光 に対 して よ り深 い興 味 を 喚 起 す る こ とが で きた よ うに思 う。

今 後 は,光 に お い て,色 等 を取 り込 ん で さ らに発 展 させ た教 材 へ の 取 り組 み を行 い た い。

ま た,IIで 触 れ た よ うな,生 徒 に と って 「分 か りそ うで分 か らな い 」 事 象 が 身 の 回 りに ま だ ま だ あ る よ うに思 わ れ る の で,他 の題 材 に っ い て も,教 材 化 を検 討 して い き た い 。

2.飲 料 水 と して の 「水 」 の 教 材 化 (1)は じめ に

現 在 「飲 料 水 」 に つ い て社 会 の関 心 が高 くな って い る。 水 道 水 中 の ト リハ ロ メ タ ンや カ ビ臭 が マ ス メ デ ィア を に ぎわ し,そ れ に伴 っ て,家 庭 用 の浄 水 器 が 普 及 の ス ピー ドを は や め,さ ら に ア ル カ リイ オ ン製 水 器 が ブ ー ム とな る な ど 「飲 料 水 」 と して の 「水 道 水 」 に 関 心 が 集 ま って い る 。 「ミネ ラ ル ウ ォ ー タ ー」 に つ い て もコ ン ビニ エ ン ス ス トア で の 販 売 や 流 行 を 契 機 と して,あ る調 査 に よ れ ば首 都 圏 に お け る ミネ ラ ル ウ ォ ー タ ー の購 入 額 が 前 年 比1.6倍 に増 加 す る など 関心 や使 用 頻 度 の高 ま りが 見 られ る。

と こ ろ が,「 飲 料 水 」 へ の 関 心 は高 ま りっ っ も,そ の成 分 や 効 果,影 響 に つ い て は 知 ら れ て い な い の が 実 状 で あ り,私 た ち の ア ンケ ー ト調 査 に お い て も,「 ミネ ラル ウ ォー タ ー 」 の 「ミネ ラル 」 と は何 を示 す の か に正 確 に答 え られ た 生 徒 は ほ とん ど い な か っ た 。 この こ

と は,理 科 の 学 習 が 日常 に 反 映 さ れ に くい一 面 を示 して い る と も言 え る。

そ こで,本 研 究 で は身 近 に存 在 し,関 心 の 高 ま って い る 「飲 料 水 」 を題 材 と して選 ん だ 。 まず 導 入 と して 「味 」 に注 目す る こ とで,興 味 ・関 心 を 引 き 出 し,次 に具 体 的 に 「水 」 に 含 ま れ る塩 素 や 硬 度 に つ いて 実 験 した 。 実 際 の 実 験 に お い て は 操 作 が極 力 簡 単 な も の を工 夫 し,試 薬 に つ い て も特 殊 な もの を さ け た 。 こ れ らの実 験 ・観 察 を通 じて考 え る こ とで, 科 学 的 な 自然 観 を養 い,さ らに 題 材 の 身 近 さ,実 験 の容 易 さ に よ り,主 体 的 か っ 継 続 的 な 学 習 効 果 が期 待 で き る と考 え た 。

本 研 究 は,「 化 学IA」 の第1編3章 「水 と生 活 」 に対 応 で き る よ う,点 眼 ビ ンに よ る 簡 易 滴 定 法(ド ロ ップ 法)を 用 い た実 験 内 容 を 中心 に研 究 を進 め た 。 「化 学II」 に お け る

「課 題 研 究 」 へ 応 用 す るた め に は,ド ロ ップ 法 を定 量 滴 定 を 行 う方 法 に 変 更 す る,ま た カ ル シ ウ ム硬 度 を測 定 す る な ど の方 法 が 考 え られ る 。

② 高 校 生 の 水 に対 す る 意 識

都 内 の高 校 生 約300人 に ア ンケ ー ト調 査 を した結 果,水 道 水 に 対 して 安 全 性 や 味 に つ い て不 安 や不 満 を持 っ て い る生 徒 が 多 い こ とが 分 か っ た 。特 に味 に対 す る不 満 を持 つ 者 が 約 8割 もお り(図2‑1),何 らか の形 で 水 を 買 って 飲 む 生 徒 は全 体 の 半 数 に も及 ん で い る(図 2‑2)。 現 在 の 高 校 生 に と って,水 を購 入 して飲 む こ と は そ れ ほ ど特 別 な こ とで は な い よ う

で あ る 。 ま た,水 を買 っ て飲 む 理 由 と して は 「お い しい か ら」 と い う理 由 と と も に 「何 と な く」 と い う者 が か な りの数 を 占 め て お り,水 を 買 う理 由 や,ど の 水 を 買 うの か と い う動 機 は か な り曖 昧 な よ うで あ る(図2‑3)。

水道水 はおい しいか

図2‑1

水 を買 って飲 むか

い っ も 飲u (9.sz}

図2‑2

"8・π6日so昭論瓠190

飲 む理 由

図2‑3

(3}水 の 味 と ミネ ラ ル ウ ォー タ ー

日本 の 水 道 水 は品 質 が高 く,安 全 で あ る の で,従 来 か ら飲 料 水 と して 使 わ れ て い る。 本 来 純 粋 な水 は無 味 無 臭 で あ るが,水 の 中 に微 量 の ミネ ラ ル成 分 や 気 体 の 溶 存 が あ る と味 を 感 じ る よ う に な る。 厚 生 省 の研 究 会 で は 「お い しい水 」 を 表2‑1に 示 す よ うに 提 案 した 。 ま た, 市 販 され て い る水 に っ い て は農 林 水 産 省 か ら表2‑2に 示 す ガ イ ドラ イ ンが 出 され て い る。

表2‑1

厚 生 省 の お い しい水 研 究 会 に よ る 「お い しい水 」

轍 ^30‑200mg/1

畷 ^10‑1QOmg/1

3‑30mg/1

騰

COD 3㎎/1以 下

轍 ^3以下

櫨 ^{0.4㎎/似 下}

棚 ^{20℃ 以 下}

表2‑2一農 林 水 産 省 品 質 表 示 ガ イ ドライ ン ー

ナチ ュ ラル ウオー ター 地下水を源水とし、沈澱、ろ過、加熱殺菌以外の処理を 行わない物

ナチ ュ ラル ミネ ラル ウオ ー ター

ナチ ュ ラル ウオ ー タrの うち 、地 層中 の ミネ ラル分 が と け込 んだ地 下水

ミネ ラル ウ オー ター 沈澱 、ろ過 、加 熱殺 菌 以外 の 処理(ミ ネ ラル調 整 、 ば っ気 、オゾ ン殺菌 な ど)を 行 った もの

ボ トル ドウオー ター 人工的に処理 した水

署蘭藏縄灘窺謡"轟

疏︽⁝謂.

癖

〆 計膨ン列プ肘図 ︑織鞠

蕊 鑑慧難

:欝

図2‑5色 々 な ミネ ラ ル ウ ォ ー タ ー

論 厨,七

轡_{キ へ}蟹 製 撫_ゆ

モ ロキ ゐは ウ

認灘 鵜暴

(4)実 験 に つ いて

は じめ に述 べ た よ うに最 近 飲 料 水 に対 す る関 心 が 高 くな って い る の で,ま ず ブ ライ ン ドテ ス ト,つ ま り数 種 類 の 飲 料 水 を飲 み 比 べ る と い う簡 単 な実 験 を行 う こ とで生 徒 の 興 味 ・関 心 を 引 き出 す こ とを 考 え た 。

次 に飲 料 水 中 に含 まれ て い る塩 素 にっ い て の実 験 を行 っ た が,(5)の2つ の実 験 を 併 用 す る こ とで,塩 素 の 形 態 ま で 調 べ る こ とが 可 能 で あ る。

さ らに お い しい 水 の 条 件 の ひ と っ で あ る ミネ ラ ル に っ い て は,そ の主 要 な成 分 で あ るカ ル シ ウ ム と マ グ ネ シ ウ ムの 合 計 量 で 表 され る全 硬 度 に っ い て の実 験 を行 っ た 。 こ の実 験 は通 常 キ レー ト滴 定 と して 行 わ れ て い る が,操 作 が難 し く計 算 も煩 雑 で あ る。 ま た,簡 単 に測 定 す る方 法 と して は,全 硬 度 測 定 セ ッ トが市 販 さ れ て い る が か な り高 価 で あ る。

そ こで 今 回 の 実 験 で は,入 手 が 容 易 の う え安 価 な点 眼 ビ ンに よ る ドロ ップ法 を 用 い た。 こ れ は(5)に示 す よ うに,非 常 に簡 単 な操 作 で 行 う こ とが で き,か っ 単 純 な 計 算 に よ り全 硬 度 が 求 め られ るよ う,我 々 が 最 も工 夫 した実 験 で あ る 。

本 実 験 で用 い た点 眼 ビ ン1滴 の 体 積 は005m2,EDTAの モ ル濃 度 は0.1mol〃,飲 料 水 は lOm2で あ るか ら,EDTAをn液 加 え て 終 点 に な っ た と き,飲 料 水 中 の金 属 イ オ ン の モ ル 濃 度 をcmol〃 と す る と,1×01×0.05×n=1×c×10よ り,c=5n×10}4と な る。

日本 の硬 度 基 準 は,水12に 含 ま れ る カ ル シ ウ ム と マ グ ネ シ ウ ム の量 を炭 酸 カ ル シ ウ ム に 換 算 して1㎎ の と き,そ の 硬 度 を1ppmと して い る の で,全 硬 度 は次 式 で求 め られ る 。

全 硬 度=5n×10‑4×100×1000=50×n(PPm)

さ ら に,NN指 示 薬 を 用 い た キ レー ト滴 定 を す る こ と に よ り,カ ル シ ウ ム硬 度,マ グ ネ シ ウ ム硬 度 を求 め る こ と が で き,化 学IIの 課 題 研 究 へ と進 展 させ て い く こ とが で き る。

図2‑6ド ロ ッ プ テ ス ト用 点 眼 ビ ン

盤 灘_e

(

講 瓶.

    や こ あ い   わ

図2‑7実 際 の ド ロ ッ プ 法

(5)生 徒 実 験 の 概 要

1.飲 料 水 の ブ ラ イ ン ドテ ス ト

【目的 】

最 近 、 「水 が お い し くな い 」とい う こ と を しば しば 耳 に す る 。 水 道 水 に カ ル キ 臭 、 カ ビ臭 な と が あ り、

ま た トリハ ロ メ タ ンな との 有 書 物 質 の 存 在 も指 摘 さ れ て い る 。 「お い しい 水 」を 求 め 、 パ ック入 りの ミ ネ ラ ル ウ ォ ー タ ーが 売 ら れ て お り 、 ま た家 庭 用 浄 水 器 も普 及 して き た 。tこ で 色 々な 飲 料 水 を 飲 み 比 べ て 、 お い し い水 を 選 び 、 お い しい 水 の 条 件 を考 え る 。

【準 備 】

器 具3ガ ラ ス の コ ップ

試 薬3飲 料 水(水 道 水 、 湯 冷 ま し、 純 水 、 ミネラ肋 オー9→

注11ミ?iLga・,一は硬度300叩隔程度の硬水がよ く、本実験ではエピアンを用いた.̀

注2}飲 料水は同 じ容器 に入れ、同 じ温度 に保 うておいた.

【操 作 】

i.4種 類 の 飲 料 水 を コ ップ に半 分 度 度 持 っ て い く。

2.tれ ら を味 わ った り、 臭 い を か い だ り してfれ ぞ れ の 飲 料 水 が 何 か 当 て て み る 。 3.一 番 お い しい 、 まず い と 感 じた 飲 料 水 を選 ぶ.

2.飲 料 水 中 の 残 留 塩 素 を調 べ る

【目 的 】

水 道 水 の まず さ の ひ と つ の 原 因 に 、 消 毒 の た め に加 え ら れ た 塩 素 が 残 留 塩 素 と して 残 る こ とが あ げ られ る 。tこ で 用 意 され た飲 料 水(実 験1で 用 い た もの)に 塩 素 が 含 まれ て い る か 調 べ て み る。

2‑1.硝 酸 銀 溶 液 を用 い た 方 法

硝 酸 銀 は 塩 素 と 反 応 して 塩 化 銀(AgCDを 生 じる.こ の 結 び つ き は 強 い の で 塩 化 物 イ オ ン や残 留 塩 素 す べ て と反 応 す る 。

2‑2.オ ル ト ト リジ ン溶 液 を用 い た方 法

オ ル ト トリ ジ ン は 塩 化 物 イ オ ン とは 反 応 せ ず 、 残 留 塩 素 の み と反 応 し淡 黄 色 に な る 。

【準 備 】 【操 作 】 は 省 略 す る.

3.飲 料 水 の 全 硬 度 を調 べ る(点 眼 ビ ン を用 い た ドロ ップ 法)

【目的 】

「お い しい 水 」 の条 件 の ひ と つ に ミ ネ ラ ル が あ げ られ る 。fこ で 、 ミ ネラ ル の 主 要 な成 分 で あ る カル シ ウ ム とマ ク ネ シ ウ ム の 合 計 量 で表 さ れ る全 硬 度 に っ い て 調 べ る 。

【準 備 】

器 具=コ ニ カ ル ピ ー カ ー、 マ ク ロ ピベ ッ ト

試 薬:飲 料 水(水 道 水 、 湯 冷 ま し、 純 水 、 ミ#51Vgx一ター)【実験1胴じ⑳ 胡 し、る1

0.1縞 一EDTA標 準 溶 液 、pH10緩 衝 溶 液 、EBT(lljオ クロ。ム方 ックT)指示 薬

【操 作 】

1.水 道 水lOm.6を マ ク ロ ビベ ッ ト(あ る い は 、 ホ ー ル ピ ベ ッ ト)で コ ニ カ ル ビ ー カ ーに と る。

2.緩 衝溶 液 を2滴 加 え 、 軽 く振 る 。

3.EBT指 示 薬 を2滴 加 え る。(金 属 イ オ ン が含 ま れ て い る と赤 紫 色 に な る) 4.EDTA溶 液 を1滴 ず つ 加 え、 よ く振 る.

5.溶 液 が 青 色 に な る ま で操 作4を 繰 り返 し、tれ ま で に 加 え た滴 下 数 を 記 録 し て硬 度 を 求 め る 。 6.湯 冷 ま し、 純 水 、 ミネラ肋 オ・・ターに っ い て も、 操 作t〜5を 行 う。

4.い ろ い ろ な ミ ネ ラ ル ウx一 夕 一の 全 硬 度 を調 べ る

【目的 】

ミ ネ ラ ル ウ ォ ー タ ー に もい ろ い ろ な 種 類 が あ る の で 、 用 意 して あ る ミ ネ ラ ル ウ ォ ー タ ー か ら3種 類 選 び 、tの 全 硬 度 を 調 べ て み る 。 また 、fれ が とん な 味 が す る か も 確 か め る.

【準 備 】 【操 作 】 は 実 験3と 同 様 に 行 う.

(6)指 導 の 結 果

授 業 後 の 生 徒 の 感 想 は以 下 の よ う な もの で あ った 。(一 部 を抜 粋)

・今 ま で興 味 ・関 心 の な か った 「水 」 に っ い て

,実 験 と レ ポ ー トを 通 して 水 の 大 切 さが 分 か り,飲 料 水 につ い て も っ と調 べ て み た い 。

・今 ま で 言 葉 と して は知 って い た が ,内 容 の分 か らなか った 「硬度 」 にっ いて理 解す る 事 が 出 来 た 。

・硬 度 と味 の関 係 に っ い て も っ と調 べ て み た い

。

・今 ま で ,同 じよ うな ものだ と思 って いた ミネ ラルウ ォー ターで も,そ れぞれ に違 いが あ る こ とが 分 か った 。

・前 回 の 滴 定 実 験(ビ ュ レ ッ トを 用 い た もの)に 比 べ て 操 作 が 易 し く良 か った

。 素 材 も 身 近 に あ る水 に つ い て の 実 験 だ った の で楽 し くで きた 。

・自分 の家 の浄 水 器 の 水 や ,山 の湧 き水,川 の水 にっ いて調 べ てみ たい。

以 上 の よ うな反 応 が 得 られ,本 研 究 が 身 近 な題 材 を 選 択 した狙 い は 概 ね 成 功 し,ま た発 展 的 学 習 の き っ か け とす る こ と が 出 来 た と考 え る。

実 際 の実 験 に っ い て は,ブ ライ ン ドテ ス トが 予 想 を 上 回 る生 徒 の関 心 を集 め た 。 ま た,ド ロ ップ 法 を 用 い た操 作 と計 算 処 理 の 容 易 さ に よ り進 行 が ス ム ー ズ で ,ブ ライ ン ドテ ス トか ら 定 性,半 定 量 へ の流 れ も 自然 で あ り,味 へ の興 味 を う ま く科 学 的 な 見 方 にっ な げ る こ とが 出 来 た 。 さ らに 「ミネ ラ ル ウ ォ ー ター 」 の実 験 で は,生 徒 が 先 を 争 うよ うに 参 加 す る な ど,興 味 ・関 心 が 探 究 心 へ と移 行 し発 展 的 学 習 へ の 意 欲 が 見 られ た 。

事 後 の ア ンケ ー トの結 果 か ら は,事 前 の ア ンケ ー ト調 査 で は 「ミネ ラ ル ウ ォ ー タ ー 」 の

「ミネ ラ ル 」 にっ い て ほ とん ど が そ の 内 容 を正 し く答 え られ なか っ た が,授 業 後90%以 上 の 生 徒 が正 確 に答 え られ る よ う に な っ た 。 ま た,飲 料 水 にっ い て 何 と な く飲 ん で い た の が,科 学 的 な も の の 見 方 に よ っ て成 分 等 を 考 え て 判 断,選 択 した い とす る者 が 大 部 分 とな る な ど の 成 果 が 得 られ た 。

(7)お わ り に

本 研 究 で は,身 近 に存 在 す る 「水 」 を用 いて 実 験 ・観 察 し,考 え る こ とで,科 学 的 な 自然 観 を養 う一 っ の方 法 とす る こ とが 出来 た と考 え る 。 今 後 も身 近 な 素 材 を 用 い て,理 科 の学 習 内 容 を 身 近 な事 象 に フ ィー ドバ ックす る こ と に よ り,日 常 的 に科 学 的 な 自然 観 を育 て,そ れ を さ らに主 体 的 か っ継 続 的 な 学 習 へ とっ な げ て い け る よ うな 授 業 の 研 究 を進 め て 行 き た い 。

3.「 ヒ トの 行 動 」 の 教 材 化 (1)は じめ に

来 年 度 か ら施 行 され る新 学 習 指 導 要 領 で は,生 物IAに 「生 物 と して の 人 間 」 が取 り上 げ ら れ,そ の 中 に項 目 と して 「ヒ トの行 動 」 が 取 り あ げ られ た 。

従 来,ヒ トの 行 動 は あ ま り取 り上 げ られ な か った が,我 々 自身 を取 り扱 う こ と に な る た め, 授 業 運 営 の 工 夫 次 第 で 生 徒 の興 味 ・関 心 を 引 き 出 しや す い教 材 で あ る。

次 の よ う な 目的 を持 ち,本 研 究 に取 り組 ん だ 。

① 動 物 の 行 動 と比 較 しっ つ,手 軽 に で き る実 験 や,視 聴 覚 教 材 等 を用 い て の 観 察 を通 じ,ヒ トの行 動 を科 学 的 に分 析 して い く方 法 を学 ば せ る こ と。

② こ の授 業 を通 じ,日 常 的 な ヒ トの行 動 を科 学 的 な 目で 見 られ る よ う にす る こ と。

③ 適 切 な 課 題 を 設 け,授 業 内 容 を発 展 させ,生 徒 に科 学 的 な 自然 観 を 養 う こ と。

② 動 物 の 行 動 につ い て の 生 徒 の 認 識

あ る高 校 の 第 一 学 年 生 徒 を 対 象 に行 な っ た ア ンケ ー ト調 査 の 結 果,次 の よ うな傾 向 が判 明 し た 。 「縄 張 り と い う用 語 を聞 い た こ と が あ るか 」 と い う問 い に は99%の 生 徒 が 「あ る」 と答 え, 縄 張 り と い う用 語 が 第 一 学 年 で は未 学 習 で あ る に もか か わ らず,日 常 生 活 の 中 で用 い られ て い る こ とが 判 明 した 。 従 って,ヒ トの 持 っ"携 帯 式 縄 張 り"で あ るパ ー ソ ナ ル ス ペ ー ス に つ いて 比 較 的受 け 入 れ 易 い もの と判 断 さ れ た 。 しか し,そ の 内 容 に っ い て の 理 解 が きわ め て形 式 的 で, 縄 張 りの 存 在 理 由 に つ いて は説 明 が必 要 だ と考 え られ る。

生 徒 は ヒ トの発 す る サ イ ンの 例 に っ い て多 く回 答 して い た の で,ヒ トが集 団 の 中 で サ イ ンを 発 す る意 味 を 探 究 させ る動 機 付 け を行 な う こ と が で き た 。一 方,動 物 の発 す る サ イ ンにっ い て

は,ヒ トと比 べ 回 答 例 が少 な く,生 徒 に と って あ ま り な じみ が な い と い う こ と が判 明 した 。 ア ンケ ー ト調 査 結 果 を次 に示 す 。

磐

猛 ㌦'壌知

そ ゆ ほ.sz 774.5X

l3.iX熱 謡

一イオン穫   〆

ネ コ15.6X'一 サ ル 且7一' .(罵

蓼他§巾〃§鯖弗趨暢ζ一醜離§裂騒鯉瀟眺灘

3臣25⑳151050人数

湘他"脱糞響嚇

細排個細吠え繭爪痕§喧嘩勿匂い罰尿

50403e2降100人数

図3‑1図3‑2図3‑3図3‑4

な わ ば りを作 る動 物 なわ ば りを もっ 動 物 なわ ば りを 示 す 行 動 の 例 ヒ トの示 す サ イ ンの 例

㈲ 新 し く開 発,工 夫 し た 事 項

ア イ ブ ル;ア イ ベ ス フ ェ ル トは そ の 著 書 「愛 と憎 し み 」(1974)の 中 で 攻 撃 衝 動(憎 し み)

と表 裏 一 体 を な し,そ れ を 相 殺 しあ う資 質 と して の 結 合 衝 動(愛)が 人 間 を も含 む 高 等 脊 椎動物 に生れっ きプ・グラムされていること 鹸 を 示 して い る。 今 回 は攻 撃 と結 合 を二 個 体 間 の 距 離 に注 目 して研 究 を行 い右 図 の よ うに ま と め た 。 一 般 に攻 撃 的 な行 動 が誘 発 され た り 結 合 的 な行 動 が 産 出 さ れ る場 合,二 個 体 間 の 距 離 は 減 少 して い る。 ま た 逆 に,減 少 して い る こ とが 原 因 と な って そ の よ うな行 動 が 誘 発 され る場 合 もあ る。攻 撃 が実 際 に誘 発 さ れ て しま っ た例 が 一 番 下 の 馬 で あ る。 この よ う な 状 況 に な る前 に,攻 撃 が 相 手 に 向 か わ ず に 全 く闘 争 と は関 係 の無 い行 動 に で る場 合 が あ る

{憎 しみ}

(向 い合 っ た ニ ワ ト リが 餌 を っ いば み始 め るe

転 移 性 行 動)。 ま た全 く関 係 の な い 物 や 他 の 図

3‑5二 個 体 間 の 距 離 と行 動 の関 係 固 体 に 攻 撃 を行 っ た り(ク ロ ウ タ ドリが木 の

葉 に 怒 りを ぶ つ けて い る=八 っ 当 た り 「異 指 向 性 行 動 」),攻 撃 を始 め ず に 体 を大 き く見 せ る な ど相 手 を威 嚇 す る よ うな 行 動(ハ イ エ ナ が毛 を逆 立 て て い るeは った り 「威 嚇 の デ ィスプ レイ」) が 見 られ る こ と もあ る 。

一 方,結 合 の方 向 に向 か う身 近 な 例 と して は あ い さっ が あ げ られ る。 握 手 や 女 王 の 前 で ひ ざ ま つ く女 性 の よ うに 服 従 の姿 勢 を と る こ とで 相 手 の攻 撃 衝 動 を 和 らげ る こ とが で き る。 子 供 達 に人 気 の キ ャ ラ ク ター の よ う に丸 い 頬 や胴 体 に比 べ 大 き い頭,丸 味 を帯 び た体 型,運 動 の不 器 用 さ が 「可 愛 ら し さ」 を産 み,相 手 の 攻 撃 衝 動 を 抑 え る場 合 もあ る。 攻 撃 に対 して は弱 い多 く

の動 物 の子 は一 般 的 に 可 愛 い 。雄 と雌 が 出 会 い,生 殖 に よ り子 供 を 残 して 行 くた め に は,相 手 を選 び,固 体 間 の距 離 を 縮 小 して い か ね ば な らな い 。 そ の ため の方 法 と して,求 愛 の ため の デ ィ ス プ レイ を 発 達 させ て い る動 物 も多 い(ク ジ ャ ク)。

上 の よ うな事 例 を参 考 に し,二 固 体 間 の 距 離 と い う点 に着 目 し,ヒ トに お け る携 帯 用 縄 張 り と も言 わ れ る 「パ ー ソナ ル ス ペ ー ス 」 を授 業 の 中 で 取 り上 げ,実 験,観 察 を行 っ て み た 。

① 視 聴 覚 教 材

授 業 展 開 を効 果 的 に進 め るた め に,次 の3種 類 の教 材 を編 集 作 成 した。

ア.動 物 の 出 す サ イ ン

動 物 の 行 動 の 中 に 見 られ,様 々 な動 作 で 何 か を伝 え る も の を ビデ オ教 材 と した 。 Oリ ピ グ ミー チ ンパ ン ジ ー の 枝 引 き ず り 。 ω マ ン ト ヒ ヒ の 威 嚇 と 服 従 の 動 作 。 (ウ)ニホ ンザ ル の和 解 の動 作 。 国 ム フ ロ ンの威 嚇 と闘 争 の 様 子 。

イ.パ ー ソ ナ ル ス ペ ー ス

(ア)駅の ベ ンチ や電 車 で の座 席 の取 り方 。 ω 第 三 者 に よ る接 近 に対 す る反 応 。 (ウ)混雑 した 電 車 に見 られ る ヒ トの行 動 。

ウ.動 物 た ち の生 活 単 位

(f)オ ラ ン ウ ー タ ン(単 独 生 活 者)ω コ ア ホ ウ ド リ(つ が い)(ウ)ア フ リ カ ゾ ウ(雌 中

心の家族群)Wゴ リラ(雄 中心の家族群)

② 探究活動 ・実験等

ア.ヒ トの パ ー ソ ナ ル ス ペ ー ス を 調 べ る

実験

ヒ トの パ ー ソ ナ ル ス ペ ー ス の 概 念 に っ い て の理 解 を 深 め る探 究 活 動 と して, 身 近 な材 料 で あ る電 車 ・バ ス の座 席 を 模 した実 験 を 考 案 した 。

こ の 結 果 か ら,ヒ トに も 他 人 と一 定

の距離を保 とうとする傾向が存在する こ と(自 分 自 身 が な わ ば りを持 ち歩 く こ と)が 生 徒 に も理 解 で き るよ うに な っ

た 。

表3‑1パ ー ソ ナ ル ス ペ ー ス 実 験 結 果 ABCDEFG

実 験U」962394367

≡美鹸 ② 『 一77'‑6'5甲7‑丁圃一̲「  一一 一 一4141一一一 一一一

実 験qiz3.5‑4.4三 π1.41

15¶25102207 実 験4

(単 位:人) イ.目 線 の 役 割 を 示 す実 験

互 い に 目線 を合 わ せ る こ と に よ り得 られ る感 情 を 分 析 す る こ と に よ り 目線 の持 つ 役 割,サ イ ンの役 割 の理 解 を深

(オ〉チ ン パ ン ジ ー,ア リ(群 れ)

灰 の 図 は 電 軍 の座 席 を 想 疋 し た も ので す 。 「 もし 自分 が座 る と した ら どの 位 置 に座 り ま すか 。

a誰 も座 席 に座 って い な い と き。

(全 部 の 座席 が空 い て い る と き。) F進 行 方 向

〔ミ撚 ・4β'C‑‑PLEFGi撚 〕 自 分 の 座 る 座席 は̲(̲̲̲濡

そ の理 由は:

OAの 位置 に人 が座 って いた場合 。 F進 行 方向

〔繍LAB‑CP.EIF:GI撫 〕

自 分 の 座 る座 席 はw̲よ.

そ の理 由 は:

DEの 位 置 に人 が座 って い た場 合 。

モ翻 翠 〔β ぐ 、DEFG繍 〕

自分の座る座席は鳳 その理由は:

4AとGに 人 が 座 っ て い た場 合 。

← 進 行 方 向

〔ドァAβICD‑EFG繍 〕 自分の 座る 座席 は劇̲

そ の理 由は:

、 」

図3‑6パ ー ソ ナ ル ス ペ ー ス を 調 べ る 実 験 例 目で い に れ て 。 に る 。 方 が 他 方 の手 を5秒 間 じ っと 見 る 。 見

つ め られ た人 は そ の 感 じ を記 録 す る。

例 恐 い ・恥 ず か しい ・嬉 し い ・楽 し い ・悲 し い

・愛 しい ・寂 しい ・心細 い ・その 他 の 感情 團 そ の感 じ の強 さ を3段 階 で あ ら わす 。

弱 い ・普 通 ・強 い 表 現 例 怖 い(強 い) 0見 る場 所 を胸 、眼 と変 え て 同様 に 行 う 。

図3‑7目 線 の 役 割 を 調 べ る実 験 例

め る実 験 を考 案 した 。 ウ.戦 い に 関 す る ゲ ー ム

あ る資 源 を 二 固 体 間 で争 い,取 ろ う と した 時,戦 う こ とが 常 に有 利 に働 か な い 事 を 示 す よ うな実 験 を考 案 した 。

な お,最 初 の持 ち点 を 各100点 と し, ハ ト戦 略4名,タ カ戦 略3名,日 和 見 戦 略4名 の 計11名 で 実 施 した結 果 を 次 表 に 示 し た 。

表3‑2た た か い に 関 す るゲ ー ム結 果

ハ ト

130点160,El60点

"士 ♪128点53;点145点

イー120点 一20,E130点

1い ま、 る71!、 で ろ う と して い る 。

② 参 加 者 は 、 次 の3パ タ ー ンの 戦 略 を と る 。 0タ カ 戦 略:勝 負 が つ くま で 、 じゃ ん け ん を

続 け る 。 あ い こが あ っ た場 合 、繰 り返 す。

② ハ ト戦 略:じ ゃん け ん を 挑 ま れれ ば逃 げ る 。 相 手 が ハ ト戦 略 の 場 合 、 資源 を分 け合 う。

③ 日和 見 戦 略:タ カ 戦 略 に 対 し タカ 戦 略 を、 ノ ト戦 略 に 対 し ハ ト戦 略 を とる 。 日和 見 戦略 と お し の対 決 は 、 じ ゃ ん け ん に 勝 っ た方 を タ カ 戦 略 、負 けた 方 を ハ ト戦 略 と して 対 戦 す る 。 團 そ れ ぞ れ の対 戦 ど お しの 状 態 を 次 に示 す。

0タ カ 戦 略 対 ハ ト戦 略

じ ゃ ん け ん を しな い 。 タ カ20点 、 ハ ト0点

② タカ 戦 略 対 タ カ戦 略

勝 負 が つ くま で じ ゃ ん け ん す る 。 勝 ち:20点 、 負 け ・0点 とす る 。

但 し、 あ い こ1回 に つ き 、 双 方 が 傷 つ い た もの とす る の で、‑20点 とす る 。

③ ハ ト戦 略 対 ハ ト戦 略

じゃ ん け ん しな い 。10点 ず つ 二 人 で 分 け る 。 4各 戦略 と 必 ず1回 対 戦 し、 計4名 ま で 対戦 。

図3‑8た た か い に 関 す る ゲ ー ム の 例

④ 授業展開の例

新 し く開 発 ・工 夫 した事 項 を もと に して,次 に示 す よ うな,新 た な授 業 展 開 を考 え た 。新 学 習 指 導 要 領 で は生 物IA「 生 物 と して の人 間 」 の 「ヒ トの 行 動 」 と して新 た に設 け られ た もの で あ る。 生 徒 に と って,動 物 の 行 動 の一 っ で あ る 「縄 張 り」 にっ い て の認 識 はあ る もの の,ヒ トの行 動 の 中 で の 「縄 張 り」 に っ い て認 識 の あ ま りな か った 生 徒 に と って は新 た な興 味 の対 象 とな っ た よ う で あ る。 これ ま で の 学 習 で は,生 物 の集 団 の 中で 「縄 張 り⊥ 「順位 制 ム

「社 会 構 造 」 と い った 動 物 の 行 動 に っ い て の もの だ け で あ っ た と こ ろ に,「 ヒ トの 行 動 」 と

「動 物 の 行 動 」 に は共 通 点 が 多 い とい う こ と を実 験 ・検 証 を通 じて学 習 で き た こ と は 大 き な 驚 き で あ っ た よ う で あ る 。

さ ら に,生 徒 の 中 に は,ヒ トの 行 動 に よ り興 味 ・関 心 を持 ち,自 主 的 な探 究 活 動 ・学習を通 じ科学的な自然観を育成す

る こ と が確 認 で きた 。

① 学習事項 と時間配当

次 の よ うに,各 単 元 を1時 間 ず っ 全 体 と して5時 間 を想 定 して い る 。

ア.動 物 の生 活 単 位

表3‑3授 業 の 展 開

ヒ トの す に サ イ ン と は 口か し 、OHP サ イ ン 具 体 例 を あ げ さ せ る 。

のサイ。糠 瀦 驕 駝 』翻 あ諭 一

イ ンに つ い て実 例 をあ げ検 証 する 。

イン縮 欄 雛 雛 鶉 用騰 殊 縄Vτ β

る 理 由 味 を予 想 、検 証す る。VTR

なわぼザ 課 鱗 善 縄 妻藷袈1縄 ヲリント

張 りに つ い て 考 え る 。 ま た 、 縄 張 りOHP の 必 要 性 に つ い て 考 え る 。

トラ のt̲ば パ ー ソ ナ ル 九x

ス ペ ー ス 他 人 に接 近 す る と ど の よ うな 現 象 が 起 き る か 。