理科の教職志望の学生を対象とした実践的な指導力を高めるための試み（理科実験室の活用に重点を置いて）
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(2) 表 1 2017 年度 理科教育論 1 シラバス 1 オリエンテーション 授業計画全体を見渡し、心構えをつくる。評価方法について理解する。 2 日本の理科教育 小学校、中学校、高等学校の学習指導要領理科について、それぞれの内容と目標を知るとともに、 小中高の理科の学習の系統性について理解する。また、理科の教科書と学習指導要領との関係につい て考察する。 3 理科教育の歴史 おもに第二次世界大戦後の日本の学校教育の変遷について（特に理科教育に焦点をあてて）知る。 また、日本の理科教育に影響を与えた海外のプロジェクト（PSSC、CHEMS、BSCS 等）についても、 その概要を知る。 4 理科教育の考え方（1）－授業構成の基本－ 生徒の発達段階などを考慮した上での理科の教材の配列、授業の構成の仕方などについて学ぶ。 5 理科教育の考え方（2）－探究の技法を取り入れた授業構成－ 科学的に探究する方法について理解し、そのような方法を生かした理科の授業の構成のしかたにつ いて学ぶ。科学的思考力育成の方策についても学ぶ。 6 中学校理科の内容と指導法（物理領域） 中学校理科のうち、物理領域についてその内容を知り、中学生に指導するうえでの留意点を学ぶ。 7 中学校理科の内容と指導法（化学領域） 中学校理科のうち、化学領域についてその内容を知り、中学生に指導するうえでの留意点を学ぶ。 8 中学校理科の内容と指導法（生物領域） 中学校理科のうち、生物領域についてその内容を知り、中学生に指導するうえでの留意点を学ぶ。 9 中学校理科の内容と指導法（地学領域） 中学校理科のうち、物理領域についてその内容を知り、中学生に指導するうえでの留意点を学ぶ。 10 理科授業における実験・観察の指導 中学校および高等学校で理科の実験・観察の指導を行う上での留意点および安全に関する指導につ いて考える。また、実験室の管理・運営の仕方について理解する。 11 理科授業における野外実習 野外実習における安全指導について考える。また、環境教育についての概要を理解する。 12 理科授業の指導技術（1）－基本的な指導技術－ 中学校および高等学校で授業を実施する上での指導技術（導入、発問など）について、理科の事例 を参考にしながら学ぶ。 13 理科授業の指導技術（2）－生徒を主体的に活動させるための指導技術－ 中学校および高等学校で授業を実施する上での指導技術（話し合い、発表）について、理科の事例 を参考にしながら学ぶ。また表現力育成の方策についても学ぶ。 14 理科の年間計画 中学校および高等学校で、理科の年間計画を立てる上での留意点について理解する。 15 理科授業における目標・評価 理科の授業を構成する上での目標の立て方および評価の仕方について理解する。観点別評価につい て理解する。記述式テストの採点やレポートの評価の仕方について考察する。. 3 学生の自主性・主体性を伸ばすための工夫（能動的な学習へと導く試み） 近年高等教育においても、学生を能動的な学習へ導くことが重要であるとされ、そのための方略もいく つか提案されている 6-8）。 理科教育論の授業では、オリエンテーションの時に授業の方針として、次のことを示している。 ― 162 ―.
(3) 東京理科大学教職教育研究 第 3 号. ・毎回、授業の終了時に、感想、質問などの短い文章を書いて提出（数行程度）。 ・自分の知っていることや、調べたことを説明するような活動を随時取り入れる。同時に、他人の話を 聞き、他人の言おうとしていることを把握する練習もする。 ・話し合ったり、協力しあったりといった協働（協同）的な学習もおこなう。 これらは、将来教職につく学生にとって必要な、基本的なスキルを磨かせるためのものであるが、能動 的な学習へと導くことにもなろうかと思われる。 このような方針のもとに、先のシラバスを、表 2 のようなものに修正し、前期の授業を実施した。この 詳細について、学生の感想なども含め以下に紹介する。 ① 自己紹介（2 回目授業） 学期のはじめに、1 分間スピーチとして自己紹介をさせた。教師が学生のことを知り、学生同士が互い のことをよく知るための活動であるが、人前で話をしたという経験が全くない学生にとっては、良い経験 になったようである。また、司会進行およびタイムキーパーを学生に行わせたが、これも教員になるには、 大切な経験になると思われる。 ② 教員が行うデモ実験（3 回目授業他） 理科の指導法について学生に説明するとき、具体的な例を示しながら、できれば現物を見せながらのほ うが理解が深まるが、それだけでなく、デモ実験をすると学生の注意をこちらに向けさせやすくなるとい う効果もある。理科実験室の実験器具・薬品を教室に持ち込み、デモ実験をしてみせた。一例として、「い ろいろな気体の性質」に関するデモ実験を挙げる。中学校 1 年で扱う気体である「酸素」、「二酸化炭素」、 「水素」のスプレ－から、それぞれの気体を水上置換で試験管に集め、酸素の中に火のついた線香を入れ たり、二酸化炭素を石灰水と反応させたり、水素に点火したりといった実験をしてみせた。このような基 本的な実験でも適正に行うには正確なスキルが必要であることや、生徒に提示する方法などについて、説 明した。 この他にも、授業の合間や、残りの時間を使って、いくつかのデモ実験を見せた。理想的には、その日 の授業内容にあったものが用意できればよかったが、準備の都合などの関係で、必ずしもその日の授業内 容にあったものというわけにはいかなかった。 ③ 中学校理科の内容調査（6 回目～ 8 回目） 中学校理科の教科書を参考にして、その内容について調べ、レポート用紙数枚程度にまとめ、発表する ことを課題とした。1、2、3 年各学年の内容を、それぞれ 2 ～ 3 人ずつで分担させた。教科書は年度初めに、 どの会社のものを使用してもよいから 3 学年セットで各自購入するなどして入手することを指示した。 現在の大学 3 年生が中学生の頃は、いわゆる「ゆとりカリキュラム」の時代から現在のカリキュラムに 変化する時期であり、移行措置が行われていた。教科書は 1 分野上下、2 分野上下の 4 分冊の時代であり、 現在 3 分冊になっていることを初めて知った学生もいたり、その内容が、かなり高度であることに驚いて いる学生もいた。決められた時間内に、人前で発表することが良い経験になったことは言うまでもない。 ④ 生徒実験を伴う模擬授業（10 回目、11 回目授業） 教育実習以前に、模擬授業を経験しておくことは、大変意義深いと思われるが、中学校の理科授業は、 生徒の実験・観察という活動を中心にして展開されることが多く、教科書もそのような構成になっている 9）。 したがって、生徒の実験・観察を想定した模擬授業を 2 回実施した。実験内容は、物理領域として「ばね の性質」、生物領域として「デンプンの消化」という中学校理科としては定番の実験である。場所は理科 実験室であるが、今年度は 3 号館の分析化学実験室を借用し、実験を伴う授業の時には、そこを使用した。 この理科実験室（分析化学実験室）を使用したのは、前期では 2 回の模擬授業の他に、実験を伴う模擬授 業のモデルを示すための化学領域の「電気分解」の授業、そして「野外での実習」を加え、計 4 回使用し た。野外での実習としては、「運河」および「中庭の噴水」の水を採取して理科実験室に持ち帰り、中高 ― 163 ―.
(4) の理科の授業でしばしば使われるパックテストを使って、簡単な水質調査をした。 これら 4 回の実験・実習を経験させながら、生徒指導上の安全上の注意についても、体験的に学んでい くことを期待した。また、模擬授業の実施者には、ワークシートの作成はもちろんのこと、実験器具の準 備まで経験させた。少々大変な労力を要する内容であるが、進んで希望する学生もおり、積極的な姿勢が 感じられた。また、野外での実習指導においては、実際に運河の水辺公園まで行って運河の水を採取させ、 生徒を引率するときの留意点について実体験をもとに気づかせた。. 写真 1 模擬授業（板書しながら説明）. 写真 2 模擬授業（学生を教卓の回り に集めて説明）. ⑤ 指導案の作成および相互検討会（12 回目、13 回目授業） 生徒実験を中心とした模擬授業（化学、物理、生物）のどれか 1 つをテーマとして選び、学習指導案を 作成させた。12 回目の授業では、学習指導案の書き方を説明し、13 回目の授業ではそれを持ち寄り、同 じ実験を選んだ数人のグループ内で相互に検討させた。グループ内の他の学生の指導案について質疑応答 などを行い、そこで得たものを自分の指導案に反映させて赤入れをさせ、それを提出させた。このような 方法で授業をするねらいは、学習指導案を作成するスキルを向上させるためと、このような相互検討をす る授業は、中学校や高等学校でも増えていくものと思われ、学生たちに自らもそのような授業を体験させ るためである。 実際に提出されたものを見ると、あまり赤入れをした箇所は多くなく、このような形態の授業で相互に 学ぶということに、あまり慣れていないのではないかと感じられた。 ⑥ ミニッツペーパー 毎回の授業の終了時に、感想、質問などを書いた短い文章を書いて提出させた（本講義ではこれをミニッ ツペーパーと呼んでいる）。これも教員になったときに、何か一言、書く場面というのは多くあり、その ための練習という意味もこめられている。 表 2 理科教育論 実際の授業の内容（木曜日クラスが実験室で授業を行うときは、土曜日に実施） 回数 1. 2. 日付 （月曜日）. 4 月 10 日. 4 月 17 日. 日付 （木曜日）. 内容. 4 月 13 日. 前期オリエンテーション ・授業の内容について ・授業の方針について ・評価について. 4 月 20 日. 自己紹介（1 分間スピーチ） 学習指導要領について ・現行の学習指導要領 ・旧学習指導要領との違い. ― 164 ―. 場所.
(5) 東京理科大学教職教育研究 第 3 号. 3. 4. 4 月 24 日. 5月1日. 4 月 27 日. 第二次世界大戦後の学習指導要領の変遷 ・生活単元学習と系統学習 ・海外のプロジェクトからの影響 ・探究学習 学生の分担決定 理科の指導法 ・デモ実験の見せ方（気体の性質を例にして）. 5 月 11 日. 理科教育の考え方－授業構成の基本－ ・中学校の授業スタイル 実験・観察 → 知識 ・探究の技法 規則性を見出すなど. 5. 5月8日. 5 月 20 日. 生徒実験の方法 化学実験を例にして ・塩酸の電気分解 ・水（硫酸ナトリウム水溶液）の電気分解 ・生徒実験における安全指導. 6. 5 月 15 日. 5 月 25 日. 中学校理科（1 年）の内容についての発表. 7. 5 月 22 日. 6月1日. 中学校理科（2 年）の内容についての発表. 8. 5 月 29 日. 6月8日. 中学校理科（3 年）の内容についての発表. 理科実験室. 理科実験室. 9. 6月5日. 6 月 17 日. 野外実習の方法（地学および環境） ・河川の観察 ・パックテストを使った水質調査（運河・中庭） ・生徒引率時の留意点. 10. 6 月 12 日. 6 月 24 日. 物理実験（学生）（準備 6/5 6/17）. 理科実験室. 11. 6 月 19 日. 7月1日. 生物実験（学生）（準備 6/12 6/24）. 理科実験室. 7月6日. 理科授業指導案の作成（1） ・指導案の書き方 ・理科の目標について. 7 月 13 日. 理科授業指導案の作成（2） ・相互検討会 * 自分の指導案に赤入れをして提出. 12. 13. 6 月 26 日. 7月3日. 14. 7 月 24 日. 7 月 20 日. 理科の評価 ・観点別評価 ・目標と評価の関係 ・観点別評価と関連づけた定期テストの作成 ・記述式答案の採点. 15. 7 月 31 日. 7 月 27 日. 理科教育論 1 テスト （解説、その他）. 4 学生へのアンケート結果と考察 前期の授業終了時に、学生に対してアンケート調査を実施した。アンケート項目は大きく 2 つに分かれ、 前半は自分の中学校・高等学校時代の理科の授業に関すること、後半は前期の「理科教育論 1」の授業に 関することである。 以下に、質問と回答結果を記す。なお、アンケート用紙については、最後に資料として掲載する。（回 答数、月曜クラス 12 名、木曜クラス 19 名）. ― 165 ―.
(6) ［中学校・高等学校での理科の授業について］ 設問 1 中学校では、実験・観察（生徒実験）はどのくらいありましたか。 設問 2 中学校では、実験・観察（生徒実験）の結果や調べたこと、考えたことなどを発表する授業は、 どのくらいありましたか。 設問 3 中学校では、グループの中で話し合いをするような授業は、どのくらいありましたか。 設問 4 中学校では、クラス全体で話し合いをするような授業は、どのくらいありましたか。 設問 5 高校で選択した理科の授業では、実験・観察（生徒実験）はどのくらいありましたか。 表 3 回答集計結果 1 設問 1. 設問 2. 設問 3. 設問 4. 設問 5. 週に 1 回以上. 4. 2. 6. 2. 2. 月に 2 ～ 3 回程度 月に 1 回程度 1 学期に 1 回程度 ほとんどなかった. 8 9 5 4. 2 3 4 19. 7 2 4 11. 3 4 6 15. 4 7 7 10. この結果を見ると、中学校では、月に 1 ～ 3 回程度の頻度で実験・観察（生徒実験）が行われているよ うである。高等学校とは異なり、中学校の理科の授業は、実験・観察あるいは実習などを中心として展開 されており、教科書の構成もそのようになっている 9）。これに対して、高等学校の教科書は、知識を整理 した形で構成されており、実験・観察は本文とは独立した形で置かれていることが多いが、このアンケー ト結果からも明らかなように、高等学校での理科の実験は、中学校に比べるとあまり多くは実施されてい ないようである。 このような調査結果は平均化された数値が出てきてしまうが、学生たちからの聞き取りでは、実験・観 察を全く実施しない教員あるいは学校がある一方で、実験、観察をよく実施し、しかも課題研究的なこと にも取り組んでいる学校もあるようである。大学入学者選抜制度改革が進行しているが、このような地道 な取り組みをしている学校や教員が報われるような形になってほしいものである。 中学校において、話し合いの授業は、ある程度実施されているようである。実験・観察の結果から考察 をする場面で、様々な考えを出し合うというのは自然な流れであろう。したがって、学生にも、そのよう なスタイルの授業に慣れてもらうことが重要かと思われる。 自分の考えを発表したりする授業は、中学校においても非常に少ないようである。そのような経験の全 くない学生にとっては、たった 1 分間のスピーチでも、良い体験になることであろう。 ［理科教育論の授業について］ 設問 前期の理科教育論 1 の授業について、それぞれについて、次のア～オの観点で 5 段階で回答してく ださい。 観点 ア 興味をもてたか イ 積極的にとりくめたか ウ 教職につく上で役にたちそうか エ 一般教養として役にたちそうか オ もう少し深く学びたいか. ― 166 ―.
(7) 東京理科大学教職教育研究 第 3 号. 5 大変そう思う 4 まあそう思う 3 どちらとも言えない 2 あまりそう思わない 1 ほとんどそう思わない 表 4 回答集計結果（5 段階の平均値） ア. イ. ウ. エ. オ. 日本の理科教育（学習指導要領など）. 3.82. 3.85. 4.38. 4.12. 3.59. 理科教育の歴史（指導要領の変遷など）. 3.50. 3.50. 3.88. 3.71. 3.47. 理科教育の考え方（授業構成の基本）. 4.29. 3.82. 4.38. 3.82. 3.97. 中学校理科の内容調査（発表）. 3.91. 4.06. 4.32. 3.71. 3.62. 中学校理科の実験指導（電気分解）. 4.24. 4.30. 4.42. 3.88. 3.88. 中学校理科の実験指導（ばね、でんぷん）. 4.35. 4.41. 4.65. 4.03. 4.00. 中学校理科の野外実習（水質調査）. 4.18. 4.18. 4.36. 3.76. 3.82. 指導案の書きかた（解説）. 4.24. 4.09. 4.65. 3.68. 4.18. 指導案の相互検討. 3.91. 4.06. 4.38. 3.65. 3.91. 理科の評価（観点別評価 記述式の採点）. 4.12. 3.97. 4.47. 3.53. 3.97. ＊平均値が 4.00 以上のものを太字で示した。 理科教育論 1（前期）の授業に対する学生のアンケート結果であるが、5 段階での回答で平均値が 4.00 以上のものについて、太字で示した（表 4）。この結果を見ると、「教職につくうえで役に立つか」という 観点での評価は概ね良好であり、教職科目の授業としては良い回答結果であったといえよう。 「興味をもてたか」「積極的に取り組めたか」という観点でもある程度のレベルの回答は得ているが、 「一 般教養として役にたちそうか」「もう少し深く学びたいか」という観点では、それほど評価は高くない。 ある程度勉強したら、それで良いと考えるのであろうか。 そのような中で、学生たちによる模擬授業（ばね、でんぷん）は、すべての観点での評価が最も高く、 教師が実施した授業（電気分解）よりも評価が高い。このようなスタイルの授業は学生にとって労力を要 するが、授業をした学生だけでなく、その他の多くの学生にとっても良い結果をもたらすものであるよう だ。. 5 まとめ 前期の理科教育論 1 は中学校の指導内容に重点を置き、後期の理科教育論 2 は、高等学校の指導内容に 重点をおいて指導をする計画である。したがって、前期の模擬授業は、生徒実験を中心としたスタイルで 実施し、後期はデモ実験や映像教材を積極的に取り入れた講義スタイルの模擬授業を実施する予定である が、アンケート結果を見ると、後期にも高等学校の内容で、前期のようなスタイルの模擬授業があっても よいかもしれないと感じている。 このように学生が学生を指導する活動は、学生たちを積極的にさせ、能動的な学習へと導くことについ ては、これまでにも報告がある（高等学校においても）10、11）。その意味でも、理科の教員養成を考えたと き、中学高校で使う実験器具や薬品を常備している「理科室」の整備は、喫緊の課題であろうと思われる。 なお、今年度後期の「理科教育論 2」の実践報告については、来年度以降機会があれば報告したいと考 えている。 参考文献 1）中学校学習指導要領解説 理科編 文部科学省 （2008） ― 167 ―.
(8) 2）高等学校学習指導要領解説 理科編 理数編 文部科学省 （2009） 3）畑中 忠雄「三訂 4 版 若い先生のための理科教育概論」東洋館出版社（2015） 4）濱中 正男「理科授業の理論と指導案作成の演習」授業構成研究会 （2014） 5）大高 泉編著「新しい学びを拓く理科授業の理論と実践」ミネルヴァ書房 （2013） 6）中央教育審議会答申「新たな未来を築くための大学教育の質的転換に向けて」（2012） 7）杉森 公一 「大学教育と学生を繋ぎ、結ぶアクティブラーニング－大学での実践事例から」 化学と教育 7 月号 p.328 （2016） 8）溝上 慎一 「アクティブーラーニングの基礎的理解」 指導と評価 10 月号 p.21（2015） 9）八木 圭一 「小中高の教科書からひろがるアクティブ・ラーニング」 化学と教育 7 月号 p.320（2016） 10）川村 康文「理科指導の実践力を高める理科教員養成のメソッドについての一考察 －川村メソッド－ 東京理科大学教職教育研究 第 1 号 p.101（2016） 11）柳澤 秀樹 他「生徒主導型実験の実践」理科教育学会第 65 回全国大会論文集 p.297 日本理科教育学会 （2015）. ― 168 ―.
(9) 東京理科大学教職教育研究 第 3 号. 資料 2017 年度「理科教育論」アンケート調査 このアンケート調査は、「理科教育論」の授業を計画する際に、参考にするものです。回答の内容は 成績には関係ありません。また、回答の集計結果は、研究の資料として公表することがありますが、 個人が特定されることはないようにしますので、正直に答えてください。 ［中学校の理科に関して］ 自分が受けた中学校の理科について答えてください。 1 中学校では、実験・観察（生徒実験）はどのくらいありましたか。 ア 週に 1 回以上 イ 月に 2 ～ 3 回程度 ウ 月に 1 回程度 エ 1 学期に 1 回程度 オ ほとんどなかった 2 中学校では、実験・観察（生徒実験）の結果や調べたこと、考えたことなどを発表する授業は、ど のくらいありましたか。 ア 週に 1 回以上 イ 月に 2 ～ 3 回程度 ウ 月に 1 回程度 エ 1 学期に 1 回程度 オ ほとんどなかった 3 中学校では、グループの中で話し合いをするような授業は、どのくらいありましたか。 ア 週に 1 回以上 イ 月に 2 ～ 3 回程度 ウ 月に 1 回程度 エ 1 学期に 1 回程度 オ ほとんどなかった 4 中学校では、クラス全体で話し合いをするような授業は、どのくらいありましたか。 ア 週に 1 回以上 イ 月に 2 ～ 3 回程度 ウ 月に 1 回程度 エ 1 学期に 1 回程度 オ ほとんどなかった ［高校の理科にして］ 高校で受けた理科の授業について答えてください。 1 高校で選択した科目を選んでください。 理科総合 A（主に物理と化学の内容） 理科総合 B（主に生物と地学の内容の科目） 物理Ⅰ 物理Ⅱ 化学Ⅰ 化学Ⅱ 生物Ⅰ 生物Ⅱ 地学Ⅰ 地学Ⅱ 物理（ⅠかⅡかわからないが‥） 化学（ⅠかⅡかわからないが‥） 生物（ⅠかⅡかわからないが‥） 地学（ⅠかⅡかわからないが‥） その他（ ）. ― 169 ―.
(10) 2 高校で選択した理科の授業では、実験・観察（生徒実験）はどのくらいありましたか。 ア 週に 1 回以上 イ 月に 2 ～ 3 回程度 ウ 月に 1 回程度 エ 1 学期に 1 回程度 オ ほとんどなかった 3 大学入試センター試験で選択した理科に関する科目を挙げてください。 （ ） 4 国公立大学の二次試験で選択した理科に関する科目を挙げてください。 （ ） ［進路希望について］ 1 大学卒業（大学院終了）後の進路希望について、次の中から選んでください。 ア 高校教員 イ 中学校教員 ウ その他 エ 未定 ［理科教育論の授業について］ 1 前期の理科教育論の授業について、それぞれについて、次の観点で 5 段階で回答してください。 観点 ア 興味をもてたか イ 積極的にとりくめたか ウ 教職につく上で役にたちそうか エ 一般教養として役にたちそうか オ もう少し深く学びたいか 5 大変そう思う 4 まあそう思う 3 どちらとも言えない 2 あまりそう思わない 1 ほとんどそう思わない ア 日本の理科教育（学習指導要領など） 理科教育の歴史（指導要領の変遷など） 理科教育の考え方（授業構成の基本） 中学校理科の内容調査（発表） 中学校理科の実験指導（電気分解） 中学校理科の実験指導（ばね、でんぷん） 中学校理科の野外実習（水質調査） 指導案の書きかた（解説） 指導案の相互検討 理科の評価（観点別評価 記述式の採点） 記入例 5. イ. ウ. エ. オ. 4. 4. 3. 4. 2 後期の授業について、何か要望があれば書いてください。. ― 170 ―.
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