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中学校 理科学習指導案
日 時 平 成 2 4 年 ○ 月 ○ 日 対 象 ○○立○○中学校第3学年○組
1 単元名
中学校第3学年 第1分野(7)科学技術と人間 ア エネルギー(イ)エネルギー資源 2 単元の指導目標
エネルギー資源の利用や科学技術の発展と人間生活との関わりについて認識を深め、自然環境の保 全と科学技術の利用の在り方について科学的に考察し判断する態度を養う。
3 単元の評価規準
(1) 自然事象への関心・意欲・
態度
ア エネルギー、科学技術の発展、自然環境の保全と科学技術の利用に 関する事物・現象に進んで関わる。
イ それらを科学的に探究するとともに、自然環境の保全と科学技術の 利用の在り方について科学的に考察し判断しようとする。
(2) 科学的な思考・表現 ア エネルギー、科学技術の発展、自然環境の保全と科学技術の利用に 関する事物・現象の中に問題を見いだす。
イ 目的意識をもって観察、実験などを行い、事象や結果を分析して解 釈し、自らの考えを表現している。
(3) 観察・実験の技能 ア エネルギー、科学技術の発展、自然環境の保全と科学技術の利用に 関する観察、実験、調査などを行う。
イ 観察、実験などの計画的な実施、結果の記録や整理など、事象を科 学的に探究する技能の基礎を身に付けている。
(4) 自然事象についての 知識・理解
ア 観察、実験、調査などを行い、エネルギー、科学技術の発展、自然 環境の保全と科学技術の利用に関する事物・現象についての基本的な 概念や原理・法則を理解する。
イ エネルギー資源の利用や科学技術の発展と人間生活との関わりにつ いて認識している。
4 指導観 (1) 単元観
中学校学習指導要領解説理科編「第2節 2 (7)科学技術と人間」 では、「エネルギーについて理 解を深め、エネルギー資源を有効に利用することが重要であることを認識させる」と記載されている。
既習の「(5)運動とエネルギー」の単元では、実験などを通して、生活の中で様々なエネルギーを変 換して利用していることを学習した。本単元では、エネルギーの変換の前後においてはエネルギーの 総量が保存されること、変換の際に一部のエネルギーは利用目的以外のエネルギーに変換されること を生徒に気付かせ、エネルギー概念の形成を促すことをねらいとしている。また、人間は石油や石炭、
天然ガス、核燃料、太陽光などによるエネルギーを活用しており、生徒にそれらの特徴を理解させ、
エネルギー資源の安定な確保と有効利用が重要であることを日常生活や社会と関連付けて認識させて いくことが大切である。さらに、小学校からの学習の系統性を十分に踏まえ、エネルギーについての 概念形成を図ることが重要である。
2 (2) 生徒観
生徒は、どの授業にも意欲的に取り組み、教師の問いかけには素直に反応し発言を行う。ところが、
実験では、ねらいを理解して実施しようとする意欲はあるものの、結果や考察に関する内容の正確な 把握や自らの考えをまとめ発表していくことを苦手としている生徒もいる。「状態変化(第1学年)」、
「粒子概念の形成での中空糸を使った分離(第2学年)」、「動物のなかまと生物の進化での鳥のくちば しと環境(第2学年)」の学習では、実験結果と自分の考察を発表し、グループでの検討や修正を行う 経験をしている。今回は、この経験を活かし、ホワイトボードを活用して自分の考えを表明し、他人 の意見をもらって修正していくといった学習を行い、思考を深めさせたい。
(3) 教材観
放射線における実験や観察は、①放射線の測定、②遮へい実験、③「霧箱」実験を行ってきた。放 射線の学習については、放射線自体が目に見えないため、難しいと感じている生徒が見受けられる。
本教材の「簡易霧箱」は、「放射線教育支援サイト“らでぃ”」の学習事例を参考に開発した。本教材 の「簡易霧箱」を使って飛跡を観察することにより、生徒が実際に目で見て確認することで放射線へ の興味・関心が高まると考えた。また、今般の福島県における原子力発電所の事故を踏まえ、不安に 感じている生徒・保護者に対し、専門家の視点から正しい知識・理解を促す点に留意した。
本時では、放射線についての考えを深めるために、まず、観察の前に仮説を立てて自分の考えをま とめ、観察の結果を基に発表し話し合う言語活動を取り入れた。放射線についての思考の変化を明ら かにするために、ホワイトボードを用いて思考を整理するようにした。単元のまとめの学習「核エネ ルギーや放射線について伝えよう」では、放射線に対する自分の考えや、課題(ねらい)の把握の状 況を生徒自身が確認できるように、付箋に考えを記入して思考の変容を明らかにさせる。
さらに、思考の過程を生徒自身が確認しながら行うようにするため、ワークシートの表を工夫し、
目に見えない放射線についての考えをもち、理解を深められるようにした。これは、「問題解決能力を 育成する理科授業の指導法改善(The Four Question Strategy(略称 4QS)の研究:小林辰志(上越教育 大学))」を参考に開発し、「エネルギー概念の形成と放射線教育の今後についての提案-科学的な思考 力と表現力の育成の視点から-(2012):エネルギー環境教育研究 第6巻 第1号」の一部に修正を 加えて作成したものである。また、教材の借用、専門的な内容の解説、指導案への助言を「放射線教 育支援サイト“らでぃ”」、公益財団法人日本科学技術振興財団からいただいた。
5 単元の指導計画
エネルギー(5時間) 評価規準
(1) 核エネルギーとはどのようなものだろうか(3時間)
第1時限 自然界にある放射線について (放射線の測定実験)
第2時限 放射線の利用の例、影響と十分な管理について 遮へい実験 第3時限 放射線を見てみよう 霧箱実験(本時)
(2) 核エネルギーについて考えよう そして伝えよう (2時間)
第1時限 核エネルギーについて正しく知ろう (専門家による授業)
第2時限 核エネルギーや放射線について伝えよう
(1)ア(3)イ (1)ア(3)アイ (3)アイ(2)イ (1)アイ(2)イ (2)イ(4)アイ
3 6 本時の指導計画
(1) ねらい
・自然放射線の測定を行い、放射線が身近に存在していることを確認する。
・自然放射線の測定結果から、放射線の飛跡の様子を予想し、観察した結果を分析して放射線の 特徴について確認する。
・放射線の飛跡の特徴について考察し、自らの考えを適切に表現する。
(2) 使用教材
・放射線測定器
・簡易霧箱実験セット (3) 展開
学習内容 生徒の学習活動 評価・指導上の留意点
導 入 5 分
放射線について振り返ろう。 ・放射線の種類と特徴につい て思い出す。
・本授業のねらいをしっかり と生徒に説明する。
・自然界にある放射線につい てICTを活用して確認を 行う。
展 開 35 分
実験A
放射線を測定しよう。
実験B
放射線が通過した様子(飛 跡)を調べよう。
≪実験の内容を理解し、適切 に実験を行う。≫(班活動)
・実験の方法・手順について、
理解する。
A放射線を測定する。
B放射線が通過した様子(飛 跡)を調べる。
・簡易霧箱をつくる。
①放射線の飛跡を予想する。
≪考えをまとめ、記録する≫
≪発表し、班でまとめる≫
②自分の予想を発表し、班で 話し合った結果を、ホワイト ボードの半分に予想として 記入する。
≪実験の結果の考察からモ デルを修正する≫
・放射線測定器の使用上の注 意を徹底させ、放射線に関す る正しい知識を確認する。
・ABの各実験で測る放射線 の種類について簡単に触れ る。(3)ア
・道具の使用上の安全指導を 事前に行っておく。
・班での実験、話合い活動が 適切に行われるように机間 指導する。
・ICTを活用し作成方法を 図で提示しておく。
・小型のホワイトボードを各 班に1つずつ配布し、半分に 区切らせて予想・結果の記入 用にする。
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実験B ホワイトボード 飛跡
7 参考資料
・「放射線教育支援サイト“らでぃ”」
・小林辰志(上越教育大学):問題解決能力を育成する理科授業の指導法改善(The Four Question Strategy(略称4QS)の研究(http://www.juen.ac.jp/scien/kobayashi_base/4QS.htm)
「放射線ってなんだろう?」
に必要な情報を記入しよう。
③実験を行い、結果を基に予 想について話し合った考察 を、ホワイトボードの半分 に、予想と考察に分けて記入 する。
≪発表し、班でまとめる≫
・核エネルギーや放射線につ いて、付箋紙に題名と内容を メモする。
・光の当て方や観察の仕方に ついて机間指導する。(3)アイ
・飛跡の様子を丁寧にとらえ ているか、実験の結果から考 察に関連付けられているか について、生徒に問いかけ確 認をする。(2)イ
・今までの学習事項が挙げら れているか机間指導し、話合 いを促す。(2)イ
ま と め 10 分
放射線についてまとめよう。 《学習内容の共有》
・放射線の飛跡について、予 想と結果(考察)の発表と「放 射線ってなんだろう?」に必 要な情報を紹介する。
・必要な情報の確認をする。
・ワークシートの結果をもと に生徒の発言を促す。
・「放射線ってなんだろう?」
のポスターの準備であるこ とを確認し、必要な情報がそ ろっているかについて確認 する。