科教研報　Vol.24 No.2 理科カリキュラムの連続性に注目した授業実践研究４－つながりを導く理科の授業要素－ A study of lessons for realizing the continuance of science curriculum 4 - The elements of science lesson making the linkage between science contents – 渡邉重義 WATANABE, Shigeyoshi 熊本大学教育学部 Faculty of Education, Kumamoto University [要約] 幼稚園，小・中学校の保育，生活および理科授業を分析した結果，理科カリキュラムの連続性を保障するための授業要素として，①自然体験活動などにおける体験の言語化，②観察･実験などに関する体験の共有化，③学習者の活動や発言に対する教師の応答，④観察実験などのスキル，⑤用語と表現方法を抽出した。それぞれの要素について，カリキュラム構想，教材研究，授業構想の観点から考察し，教師の具体的な活動に反映させる方法について検討した結果，言語化の段階を意識した授業展開，体験の共有化における教師の役割と教具の利用，教師の応答力を向上させるための教員養成･教員研修の方策，各教育内容で用いられている用語と表現の整理の必要性を見出すことができた。 [キーワード] 理科カリキュラム，カリキュラムの連続性，授業研究，授業構想，用語･表現（1970）などが提示された。しかし，問題解決や１．はじめに理科教育内容の一貫性の重視は，新学習指導要探究など学習プロセスに焦点を当てたカリキュ領（2008）における小･中学校「理科」改訂のポラム研究とは異なり，教育内容の関連づけによるイントの一つである。理科カリキュラムにおける理科カリキュラム構造の研究では，授業実践レベ一貫性の具体化として，小・中学校の学習指導要ルに焦点を当てて分析されることがほとんどな領解説理科編（2008）は，科学の基本的な見方やかった。つまり，理科教育内容の系統化に関する概念を柱とした表で系統性を重視した内容構成カリキュラム研究は理科授業実践研究と結び付を提示した。また，基礎的・基本的な知識･技能いていなかったと考えられる。の定着のために，中学校学習指導要領解説の「指そこで，筆者は教育方法，幼児教育を専門とす導計画の作成と内容の取り扱い」の「指導計画のる研究者および附属小･中学校の教員と共同で研作成」には，「その際，各分野間及び各項目間の究を行い，幼稚園の保育，小学校生活，小･中学関連を十分考慮して，各分野の特徴的な見方や考校理科の保育･授業の分析から，理科カリキュラえ方が互いに補い合って育成されるようにするムの連続性に影響を及ぼす授業要素を抽出すること」（p.97）と記述されている。すなわち，つことを試みた（渡邉 2008a，2008b，2009，渡邉ながりを重視した教材構成が提示され，授業構想ら 2009）。その結果，①自然体験活動などにおけにおいても内容の関連性を重視するような指示る体験の言語化，②観察･実験などに関する体験がなされた訳だが，具体的にどのような理科授業の共有化，③学習者の活動や発言に対する教師の実践を行えばよいのであろうか。応答，④観察実験などのスキル，⑤用語と表現方理科教育内容の構造化は，1970 年代の理科教育法が理科カリキュラムにおける連続性を保障すの現代化運動のときに注目され，小学校理科ではる授業の要素として抽出された。本報告では，そスパイラル型の教材配列（木村 1986），中学校理れぞれの要素をカリキュラム構想，教材研究，授科では科学的な基本概念を核とした関連図業構想の観点から考察し，教師の具体的な活動に 17 録を伴う言語化の活動を取り入れたり，児童間の反映させるための方法について検討した。伝え合いがうまく行われるような場をコーディネートしたりするような役割が求められる。以上２．自然体験活動における体験の言語化のことから，自然体験活動が単なる繰り返しでは学習者が身の回りの自然環境とかかわり合う体験活動は，幼稚園の保育，小学校生活・理科でなく，発達段階に応じた積み重ねになるためには，繰り返し行われている。活動内容の位置付けは異保育・学習活動における体験の言語化の段階を重なるものの，保育･授業を行う教師のレベルでは，視した実践が鍵になると考えられる。活動内容が類似していることに注目しがちであ図１は自然体験活動における言語化の観点がり，「同じ活動を繰り返しているだけで違いがわ保育，生活，理科のカリキュラムが進行するにつからない」という感想も聞かれる。渡邉ら（2009）れて，どのように変化するのかを示したものであによる分析では，昆虫採集と飼育，植物の木の実る。子どもの発達段階に個人差があるため，学校を使った活動などで活動の類似性が指摘された。段階と観点を一致させることは適当ではないが，その一方で，幼稚園，小学校低学年および中学年教師が自然体験の言語化を意図したときに，図１の保育・学習における言語活動に注目すると，自のような流れを意識すると，カリキュラムの連続然体験活動における違いや学習の深化が明らか性が見えてくるのではないかと考えられる。このになることがわかった。ような言語化の流れは，理科の観察･実験にも共言語活動の視点から，自然体験活動における教通すると考えられるが，身の回りの自然という広師－子ども－自然の相互作用をみると，幼稚園で範な対象と子どもが対峙する自然体験活動におは，子どもは体験しながら見たこと感じたことをいて，特に該当するであろう。言葉にする傾向があり，その場に居合わせた子どもの間で体験が共有される。言語の発達には個人差があり，体験を言葉でうまく表現できない子ど言語化の段階言語･表現の種類教師の指導･支援自発的な言語化個性的な言語･表現言語化の導きもいる。したがって，幼稚園の教員は，まず体験言語化による交流の場の設定を言語化することを促すことが多い。小学校生活多様な言語化的確な言語･表現では，グループ内で発表したり，クラス全体に対伝え合いのコーディネートして発表したりするような言語表現の機会が多適切な言語化くなる。つまり，他者を意識した体験の言語化が求められる。理科に比べると個人単位の活動が多図１科学的な用語･表現言語･表現の評価自然体験活動における言語化く，その点では幼稚園の活動に近いかも知れないので，言語の対象となる自然体験は個人レベルの３．観察･実験などに関する体験の共有化エピソードが基本になる。学習者間で共通の体験理科の学習プロセスでは，観察･実験前の仮説がない場合もあるので，教員は子どもの表現を補や予想の設定場面，観察･実験の活動中，観察･実ったり，複数の子どもの表現を集約したりするこ験後の結果のまとめや考察の場面などにおいて，とで，個人が言語化した体験をクラスの他者へと学習者間の話し合いが見られる。このような学習伝えるような支援を行う必要が出てくる。小学校者間の交流活動は，授業実践において繰り返し行理科では，生活に比べると自然体験の対象が絞らわれるため，カリキュラムの連続性を意識付けるれ，活動は観察中心になり，言語化に関しては子場面としてうまく活用できる可能性がある。どもが互いの気づきや考えをやり取りする話しグループ実験の場合，同じグループに属する数合いの機会が増える。したがって，教師には，児名の学習者が観察･実験を通して共通の体験をす童間の交流活動を見越したうえで記述などの記る。しかし，学習者によって先行経験，既有の知 18 識，見方や考え方が同じではないので，体験の捉きに助言したりする必要が生じる。発表の方法のえ方に違い生じることもある。また，観察するポ工夫として，実験器具等の提示や操作を伴った発ジションや観察･実験への携わり方も違うであろ表が小･中学校の理科学習で見られることもある。う。さらに観察･実験を通して得た情報，その解実験器具等の利用は，言語による説明の不十分さ釈，結果と考察の表現も個人によって異なるはずを補うだけでなく，説明の言語が示す具体物や現である。このような個による違いを基本として話象を明らかにし，他者の体験をより具象的に受けし合いなどの交流活動が行われるならば，体験の取ることを可能にする。そこで，実験教具等を利共有化において個人の体験のすり合わせが行わ用した発表において，過去の学習を想起させるよれ，協同的な学びが生まれる。グループ間での交うな教具を併せて準備しておけば，学習内容の関流ならば，同じ材料と方法で実験を行っても操作連づけを導けるであろう。前述した「電流の働き」的な違いなどでさらに違いが生じ，その違いは学の授業では，電磁石と一緒に棒磁石を準備するだ習者間が意見交換をするきっかけと，違いの原因けで，過去の学習の想起や類似点と相違点の指摘や反対に類似点を探そうとするような思考を導が行われ，それらに関する発表と話し合いが行わくであろう。つまり，学習者個人の体験とそれにれるかも知れない。関する思考を尊重することが，共有化の鍵になる。渡邉ら（2009）は，小学校理科５年「電流の働４．学習者の活動や発言に対する教師の応答き」の授業を分析し，実験方法を考える場面や実渡邉ら（2009）は，中学校２年「刺激と反応」験後の結果の考察における児童の発言中に，小学の授業プロトコルを調査して，教師が課題に関す校３年の「磁石」の学習を振り返ったり，比べたる生徒の予想を中学校１年「音の世界」の学習にりする表現があったことを指摘した。発言した学結び付ける発言を抽出した。この事例の優れてい習者は，学習内容間の関連性に気づいたことで，る点は，結果的には妥当でない予想を消極的に取理解を深められるであろうが，その学習者の発言り扱うのではなく，その予想の根拠となった知識にスポットを当てて他の児童の体験にフィードが「音」の学習に由来することを積極的に評価しバックするような話し合いが実施できれば，学習ていることである。この事例が示すもう一つの重者集団が教育内容の関連性を意識化した理科授要なポイントは，生徒の発言に対して教師が臨機業になると考えられる。応変に対応し，その結果，理科カリキュラムの内協同的な学習が注目されるようになり，理科の容構成の表（文部科学省 2008）では示されてい授業実践においても学習者の表現方法に関するない分野を越えた内容間のつながりを導いたこ工夫が多くみられるようになった。渡邉（2009）とである。が分析した中学校理科授業では，各グループの生前述した体験の言語化や共有化においても，学徒が発表者と聞く側に分かれて，聞く側の生徒は習者の発言を受けたあとの教師の応答は重要に他のグループの発表を聞きに回るというローテなる。理科カリキュラムの連続性を学習者に意識ーション方式の話し合いが行われていた。このよさせるための方策には，教師による発問や教材のうなタイプの話し合いでは，学習者と学習者が伝提示として学習指導案に記載可能な場合もあるえ合う頻度が高くなり，交換し合う情報量は多くが，学習者の発言を受けて教師がそれを教育内容なるが，学習内容の連続性に関連した発言が注目のつながりへと結び付けるような応答は事前にされるかどうかは学習者次第である。したがって，計画することが容易でない。臨機応変な対応には，交流活動の進行が学習者に委ねられる場合，普段理科カリキュラムに関する知識や学習者の発言から教師がカリキュラムの連続性に関連した学を評価する技術に関する教師の高い力量が要求習者の発言を意図的に強調したり，机間指導のとされる。したがって，この観点から理科カリキュ 19 ラムの実効性を高めるためには，教師が授業実践想に焦点を当てて理科カリキュラムの研修を行の経験を重ねて熟練するのを待つだけでなく，理う場合は，授業で取り上げるキーワードから単語科カリキュラムに焦点を当てた教員養成および連想法で関連する内容・項目を列記したり，それ教員研修の改善と推進が必要になるであろう。らの単語間の関連をコンセプト･マップやウェッブ･マップに表したりするとよいであろう。理科カリキュラムに関した研修を行う場合，幼稚園から高等学校までの科学教育全体を解釈することから始めるのではなく，教師による具体的５．観察実験などのスキルな手立てがイメージしやすい授業計画，単元計画観察･実験を通した理科学習では，観察･実験かから，理科カリキュラム全体を見通すようなアプら得られる結果や考察が学習内容の関連づけにローチが適していると考えられる。単元構想は従関係するだけでなく，教材･教具や観察･実験中の来の授業研究における学習指導要領の作成でも身体的な操作が媒介となって，内容間の結び付き行われているが，単元内の学習内容の順序や小単が生じることもある。教材･教具では，磁石，温元の枠組みなどが研究の対象になっていて，単元度計，顕微鏡，石灰水，ヨウ素液などが理科カリ計画の多くは小単元や教材を列記する方式で学キュラムの中で繰り返し用いられるので内容を習展開を表現している。そこで，理科カリキュラ結び付ける媒介物になる。例えば，ヨウ素液の使ムの連続性を保障するための授業研究では，図２用は，小学校理科の「発芽と成長」「光合成」「だのように学習内容間の関連と，関連づけるための液によるデンプンの分解」を結び付け，さらに中要素を図で示すことを提唱したい。このような単学校理科の「光合成」「だ液によるデンプンの分元構想を教員養成や教員研修で行うことで，教師解」「分解者の働き」につながる。試薬を用いたは内容の関連性に関するイメージを描くことが検出方法としてヨウ素デンプン反応が認識されできるようになるのではないだろうか。そして，れば，石灰水，ベネジクト液，硝酸銀水溶液など他者の単元構想と比較することで，多様な結び付を用いた実験と関連づけることもできる。教材･きがあることを学ぶことができる。このような準教具の使用に関しては，演示実験で教材･教具を備があって，授業中の柔軟な応答が可能になるで見せられるより，実際に学習者が使用した方が体あろう。験として記憶に残るであろう。その意味では，身体的な実験操作が教材の連続性の媒介になり，さらに観察･実験そのもののつながりを導くことになる。筆者は，電気回路をつくって実験する授業を複数回観察し，その一部については分析を行った（渡邉ら 2009）。分析した授業では，個別実験，グループ実験のいずれの場合でも，電池と導線のつなぎ方，プラスとマイナスの極の確認，導線（エナメル線)の取り扱いなど一見すると単純な操作に戸惑う児童を見かけた。また，回路の応用と言図２える小学校４年「電流のはたらき」におけるモー中学校理科「植物の世界」の単元構想例（渡邉 2006）ターカーの製作では，授業後に教師から，回路の単元レベルの内容の構造化は，一方で単元間の接続などに失敗するだけでなく，タイヤの軸が調内容の関連づけに展開でき，もう一方で授業構想整できないなど回路とは直接関係ない部分でのにおける具体的な方策の立案に結び付く。授業構ミスもあり，教員に支援を求める児童が多いとい 20 う指摘があった。失敗から学ぶこともあり，試行の連続性を導くためには，授業中に用いられる用錯誤的な実験やものづくりも教育的な意味をも語・表現のレベルで内容を吟味して整理する必要つが，操作的なミスが原因で実験結果が得らなかった場合，学習内容間の関連づけを行う前段階でがあることがわかった。用語と表現の問題は，地．．．学の天文領域における「見かけの動き」などにも学習が終わってしまうことになる。したがって，見られるため，物理領域に限らずすべての領域で観察･実験における身体的な操作のスキル･アッ検証しなければならないであろう。プは，学習内容の関連づけの基礎として一層重視＜小学校＞されなければないであろう。森川（1973）は，各主語は「力」を加える重りなど「もののかさと力」学習内容に含まれるプロセス・スキルの観点から押しちぢめられた空気の押しかえす力生物教育内容の整理を行っている。プロセス･ス「てこのはたらき」キルは理科の学習活動と直接結び付くものであてこをかたむけるはたらきり，理科カリキュラムの連続性を保障する授業実力を加ええる位置おもりがぼうをかたむけるはたらき践を行うためには，教育内容の系統的なつながり＜中学校＞と，それらの学習に含まれるプロセス･スキルに「力」が主語になった表現「身の回りの物理現象」「力と運動」よるつながりを融合させるような構造化が求められる。力がはたらき続けるとき物体に重力がはたらき続けるために６．用語と表現方法図３「力」の学習に関する教科書の表現例理科の授業実践事例の分析から，特に物理領域において，事象を表す用語や表現が教育内容の関７．おわりに連づけにおいてポイントになることがわかった。理科カリキュラムの連続性に影響を及ぼすと例えば，中学校３年「力と運動」の授業では，「ボ考えられる５つの授業要素について，カリキュラールに加えた力は，はたらき続けているだろうム研究，教材研究，授業構想等の観点から考察し，か」という課題が掲げられた。それに対する生徒教師の具体的な活動に反映させる方法についての反応をみると，「力がはたらき続ける」という検討した結果，言語化の段階を意識した授業展開，部分の解釈において混乱していたようで，「力が体験の共有化における教師の役割と教具の利用，加わり続けている」という意味と「最初に加えた教師の応答力を向上させるための教員養成･教員力の影響が続いている」という意味の解釈があっ研修の方策，各教育内容で用いられている用語とたようである。このような解釈が生まれる原因の表現の整理の必要性を見出すことができた。一つとして，渡邉ら（2009）は「力」に関する教本研究で分析した授業実践の多くが，近年の教科書の表現が図３のように小学校と中学校で異育課題である学習者間の交流活動や表現活動をなっていることを指摘した。「力」の学習におけ重視していたため，教師－学習者－教材，あるいる用語・表現の問題は，中学校１年「浮力」の学は学習者－学習者の相互作用に関連した授業要習においても確認することができた。ばねばかり素が，カリキュラムの連続性に影響を及ぼすものを使った浮力の実験において，生徒は観察されたとして抽出される傾向にあった。しかし，本報で結果を「浮く」「沈む」という表現で示し，「重い」取り上げた授業要素は，理科カリキュラムの連続「軽い」という表現でその理由を説明した。すで性を保障するものの一部でしかないであろう。例に重力に関する学習を終えていたが，「力」と言えば，授業の導入における前時の振り返りや学習う言葉を使った説明は出にくかったようである。課題の導出の場面，あるいは授業の最後の学習内このような実践例を踏まえると，物理領域の内容容のまとめ・応用の場面などは，カリキュラムの 21 連続性との関係が深く，そこから本報で取り上げ渡邉重義（2008a）理科カリキュラムの連続性にていない授業要素を抽出することができるので注目した授業実践研究，日本理科教育学会全国はないかと考えている。そこで，今後は学習段階大会発表論文集，6，189．や授業スタイルの異なる授業実践の分析事例を渡邉重義（2008b）理科カリキュラムの連続性に増やし，理科カリキュラムの連続性に関連した授注目した授業実践研究２－教師の発問と応答業要素を抽出し，さらにそれらの要素の整理・分－，日本理科教育学会四国支部大会会報，26，析を行って，教師のカリキュラム構想，教材研究， 19-20．授業構想に生かせるような指針と方策を提示す渡邉重義（2006）学習指導要領から創造的な理科ることを試みたい。教育課程の構築へ，理科の教育，55(11)，15-18．渡邉重義，青井倫子，平松義樹（2009）理科カリ謝辞キュラムの連続性に注目した授業研究，愛媛大本研究は，愛媛大学教育学部附属幼稚園，小学学教育学部紀要，56，181-190．校，中学校の先生方の保育・授業実践を分析対象にした。ここに感謝の意を表する。付記本研究は，文部科学省科学研究費補助金・平成 19-21 年度基盤研究（C）「幼・小・中の連携で導く科学教育カリキュラム構築のための授業実践研究」（研究代表者：渡邉重義）の助成を受けて行った。文献木村仁泰（1986）第４章内容の特性と傾向，学校理科研究会編，現代理科教育講座２巻，明治図書，169-170．森川久雄（1973）理科教育要論，東洋館出版，118．文部科学省（2008）小学校学習指導要領，東京書籍．文部科学省（2008）中学校学習指導要領，東山書房．文部科学省（2008）小学校学習指導要領解説理科編，大日本図書．文部科学省（2008）中学校学習指導要領解説理科編，大日本図書．文部省（1970）中学校指導書理科編，大日本図書．渡邉重義（2009）理科カリキュラムの連続性に注目した授業実践研究３－学習者の表現活動と理科カリキュラム－，日本科学教育学会年会論文集，33，409-410． 22