UA-119493607-1 理科教育法 | らくらく理科教室
  • 都留文科大学の理科教育

理科教育法Ⅰ~Ⅳ

  1. 理科教育概論
    • 理科教育の法的理解:基本法令、その目的と内容は?学習指導要領解説(理科編)を用いて
    • 学校教育における理科教育:教育課程、学校教育機関での位置づけなど
    • 理科教員の業務とは:理科教員の使命、理科という教科に対する姿勢についてh
  2. 理科教育の現状と課題
    • トピックから知る学校理科教育の現状

① 科学リテラシーと理科離れ
② ゆとり教育は何をもたらしたか?
③ 国際的な各調査結果(OECD/PISA)などから見える学力とは?

  • 理科教育の課題
    • 課題の整理:何が問題なのか
    • 改善の糸口は?
  1. これからの理科教育
    • 当面の動き
      • 新学習指導要領への対応:変更点の趣旨と要点、何が求められるのか?これまでの改定の流れを踏まえて
      • 指導方法の改善:アクティブラーニング・ICT教育の推進・環境教育・博物館等の外部教育機関との連携・部活動指導など
    • グローバル化・AI技術の進展への対応
      • これからの理科教員に求められる意識改革
      • 生徒の興味関心をどう育成し、学力向上につなげるか?
  1. 授業指導研究
    • 授業指導内容:教科書を用いてその目標と内容を検討する
    • 教材・教具開発:→ 詳細は固定ページ参照
    • 模擬授業
      • 指導計画立案:内容と展開方法・指導案作成・準備・予算の検討
      • 演示実験・グループ実験の実際
      • 模擬授業検討会:事後の相互評価の実施

受講にあたってガイダンス

ガイダンス_理教法の全体像

  1. 基本確認事項
    • 科目の位置づけ確認:教職に関する科目(教育課程及び指導法に関する科目)であること:中学理科免許取得必須科目
    • 学びの深化・三段階
      • 理科の学習内容を学ぶ:すでに学んできてはいるはずだが、改めて教科書などから得られる情報を整理する必要がある。
      • 教員の立場で指導法を学ぶ:理科教員になること前提とし、教員としての仕事の概要を知っておく必要がある。
      • 指導力向上を目指して学ぶ:教育を巡る状況は目まぐるしく変化し、簡単に予測できない状況になっている。どのような場面でも、柔軟に適応する能力が求められている。
    • 成績評価:授業への参加状況・理科教育に関する基本的な知識・技能を高めることができたか。特に、教材・実験開発や模擬授業の指導案立案と実践、グループ討論等での取り組みを重視する。
    • 準備物(特に教科書は急ぎ準備!)
      • 教科書1: 『新編 新しい科学1・2・3』(東京書籍)平成27年検定(新課程平成33年度使用開始):初回からしばらくは教科書1年用を使用、教材研究の進行に合わせて2-3年用も使用する。
      • 教科書2『中学校学習指導要領解説 理科編』(文部科学省):初回から使用、各自が模擬授業計画立案や協議時に使用する場合も。

※教科書1-2の購入:生協で受講予定者分はすでに予約済で、販売期間に購入可能。年度の途中でばらばらに購入が困難、しかも1-3年一括購入でないと取引できないところが多いので注意!(中古販売サイトでは定価より高いところが多い)

  • 既配布資料:配布されたものはそのままファイリングしておく → 振り返って使用する場合もある
  • スマートフォンまたはノートPC:今後のICT教育教育やアクティブラーニングへの対応として活用方法を模索する予定。あくまで試行的な取り組みとして協力を願うものであり、機器を所有していなくても成績に直接影響しないよう配慮する。
  • 欠席者の扱い:欠席した場合でも、授業で配布した資料は各自補充しておくこと。資料残部は、教室前の箱に常備しておく。
  • 提出物:配布資料の提出を指示することがある。
  1. 授業の概要:次の⑴⑵の二部構成で並行実施、次第に⑵授業指導研究の割合を大きくしていく予定。
    • 第一部:理科教育概論

※ノート下のページ表記は「理教法-概論-ページ」となっている

  • 理科教育の概要:学習指導要領における位置づけ、総説・目標・内容や附則・施行規則など法的・制度的な見地から。
  • 理科教育の現状と課題:理科教員の業務、学校現場の実際教育界の動向、学校事故などトピックをもとにその実態と課題を知る。
  • これからの理科教育:教育現場で理科教員に求められること。実験スキル・環境・情報・AI・少子化などのキーワードを踏まえ、課題解決に向けた取り組みを考える。
  • 第二部:授業指導研究

※ページ表記が「理教法-授業研-ページ」となっている…

主に、

  • 教材研究
  • 指導計画立案(指導案)
  • 模擬授業と事後協議

… など、詳細は別プリントで

※この形式は、理科教育法Ⅲ・Ⅳにも引き継がれるものと考えておく。

授業配布ノートの一部紹介:「理科教育概論」分野

<概論:理科に関する基礎事項>

教科書:『中学校学習指導要領解説 理科編』

Ⅰ 中学校学習指導要領

まえがき:重要なことがコンパクトにまとめられている

  • 平成28年12月:(  )教育審議会答申
  • 平成29年3月31日:学校教育法施行規則一部改正・中学校学習指導要領改訂
  • 平成30年度:一部移行措置

移行措置・先行実施?

  • 平成33年度(令和3年・西暦2021):全面実施

p1~

第1章 総 説

〇1 改訂の経緯及び基本方針

  • 改訂の経緯

厳しい挑戦の時代に突入…

・生産年齢人口減少:

・グローバル化:

・技術革新:

・社会構造の変化:

・雇用環境の変化:

・少子高齢化:

・持続可能な社会:

・人工知能~AI進化:

学校教育での新しい価値

・様々な変化に積極的に(        )

・他者と(    )して課題を解決

・情報と知識の(      )

学校教育の経験や知見の継承:

p2

社会に開かれた教育課程-学びの地図-カリキュラムマネジメント

①何が(       )ようになるか

②何を学ぶか:…(   )と…間の(    )を踏まえた…

③どのように学ぶか:…(    )・充実

④子供一人…支援:…(  )を踏まえた…

⑤何が身に付いたか:学習(   )…

⑥実施するために…:…理念実現…必要な(   )

  • 改訂の基本方針
    • 今回の改訂の…
  • 教育基本法、学校基本法を生かし…これまでの実践や蓄積を生かし…(   )に開かれた教育課程…
  • 知識…理解の(   )を高め…
  • 先行する特別…道徳教育の充実や(    )活動…
  • 育成を目指す資質・能力の明確化

生きる力の3つの柱に具体化

  • 何を理解…→「知識・(    )」の習得
  • 理解していること…→「思考力、判断力、(   )力等」…
  • どのように社会…「(     )力、人間性等の涵養」…
    • 主体的・対話的で深い学びの実現…

アクティブラーニングの視点

  • …多くの実践…
  • 主体的、(  )的…深い学びの視点
  • 学習活動の質の向上
  • …(    )の中で、学習を(    )し振り返る…生徒が考える場面と教師が教える場面をどう組み立てるか
  • 深い…「見方・考え方」を(   )せる、教科等の学習と社会をつなぐもの
  • 習得に課題…(   )な習得…
    • カリキュラムマネジメントの推進:学校全体として学習の効果の(   )化を図る。
    • 教育内容の主な改善:言語能力・(  )教育・伝統文化・体験活動・外国語教育の充実

p6~

〇2 理科改訂の趣旨

  • 平成20年改訂要領の成果と課題を踏まえ…
    • 平成20年改訂の…:PISA 2015 TIMSS 2015 これまででもっとも良好な結果であったが重要な課題も。

・理科を学ぶ関心・意欲・意義・有用性の認識:

・実験観察結果の整理分析:

※何が良好な結果だったのか?

  • 課題を踏まえた理科の目標の…:三つの柱
  • 理科における「見方・考え方」:科学的な(   )でとらえ科学的に(   )する
  • 理科の具体的な改善事項
    • 教育課程の示し方の改善
  • 資質・能力を育成…指導の(   )
  • 指導内容の示し方
    • 教育内容の改善・充実
  • 教育内容の見直し:理科の好きな子供が少ない → 理科の(  )さや(   )性を認識
    • 学習・指導の改善充実や…
  • 主体的・対話的で…:3つの視点
  • 教材や教育環境の充実:指導体制の強化・教員(   )・実験器具等の充実、(    )環境の整備

図1

p10~

〇3 理科改訂の要点

  • 基本的な考え方:
  • 目標及び内容の示し方の…

三つの柱

「知識及び技能」→ (  )

「思考力・判断力・表現力等」→ イ

「学びに向かう力…」→ 各分野の目標に示すのみ

  • 学習内容の改善:他学年への移行や整理統合
  • 指導の重点等の提示:イには重視する学習の過程をも含めて示している。

p11

  • 目標改善の要点

p16-20に構成図として示されている。

  • 「理科の見方・考え方」

それぞれの領域で特徴的な視点が大切

科学的な(   )~科学的な(   )

  • 内容の改善の要点
  • 内容改善の要点

〇改善充実

[第1分野]

2年でも(     )

[第2分野]

全学年で自然災害

1年で生物の(   )

〇移行した内容:

[第1分野]

電気による(   )

圧力→3年・第2分野2年の(    )

[第2分野]

葉茎根のつくり → 2年

動物の体 → 1年

生物の種類 → 3年

自然の恵み → 2年

  • 指導の重点等の提示について:重視する探究の学習過程を整理した
  • 授業時間数:従前と同様

1・2・3 → (  )(  )(  )

※一週間の単位数×(  )週を想定

  • 計画作成と内容の取扱い

ア (  )的・対話的

イ (  )生活

ウ 困難さに応じた指導

エ 言語活動

オ 見通し(    )

カ (   )的活動 (   )整備

p16-20小中学校の新規・移行項目など

図2-4 → 重要!

p21~

〇4 分野目標と内容の構成の考え…

  • 分野目標の構成の考え方:第1分野と第2分野
  • 内容の構成の考え方:p29~具体例で挙げられている項目の配列を説明している。

「(1)(2)…」「(ア)(イ)…」「㋐㋑」

p23

第2章 理科の目標及び内容

第1節 教科の目標

自然の…理科の見方・考え方を働かせ、(    )をもって…科学的に(   )…資質・能力を…育成を目指す。

(1)自然の事物…現象についての(    )を深め、科学的に探究…などに関する(       )を身に付けるようにする。

(2)観察、(   )など…力を養う。

(3)自然の…探究する(    )を養う。

 

育成を目指す資質能力のうち

  • →「知識及び(    )」
  • →「思考力、(    )力、表現力」
  • →「(   )に向かう力、人間性等」

p25

第2節 各分野の目標及び内容

[第1分野]

〇1 第1分野の目標:分野別に目標が掲げられている

物質や(     )に関する…

育成を目指す資質能力の3つの項目(1)~(3)に対応させた内容

(1)物質やエネルギーに関する…:電流・イオンなどの具体的な用語も掲げてある

「粒子」などについても詳細にその狙いが説

…以下、省略…

授業配布ノートの一部紹介:「授業指導研究」分野

<理教法_第二部_授業指導研究>

  • 授業指導研究とは?

どのように授業を組み立てるかを研究する分野で、学生が実際に理科教員になったことを想定し、指導者での立場で実践を積む内容。教材開発研究・指導方法(指導案作成・教材活用・実験指導・予算活用・安全指導・緊急対応・評価法等)など、あらゆる実践的な内容を含む。大別するとさらに次の2分野に分類することができる。

  • 教材開発研究:完結した教材の開発を目指す。実際に必要な材料の調達から、指導場面を想定した活用の方法までを検討しておく。演示教具や実験内容そのものを指すことが多いが、広い意味では学習項目そのものを指すこともある。
  • 指導方法研究:授業を実施する上でのすべての要素の検討。教科の目標の達成のため、授業をどう組み立てていくか、教材活用の工夫・生徒の理解の確認・演示実験や生徒実験指導・安全指導・評価法等も含む。

この2分野の成果を次の模擬授業の立案(指導案)・実施・検討に生かしていく

  • 学生による模擬授業の立案(指導案)・実施・検討
  • 模擬授業の形態:単発的な教材開発やショートプレゼン(マイクロティーチング)、生徒実験を想定した授業まで様々な形態がある。(以降、模擬授業をその形態に関わらず単にプレゼンと表現する場合も多くなる)
  • 実施内容:教員が一定の範囲を指定し、相談・検討の上、学生がテーマを決める。
  • 教育課程に位置付けられた内容を選ぶ:中学校理科の教科書から1時限相当を基本にするのが理想だが、当面は、『理科ブログ』を参考にすると良い。教材を準備する上で教科書の項目(ページ掲載)や参考画像があり、多くがyoutube動画にリンクしていたり、参考図書が紹介されている。

※『理科ブログ』→「らくらく理科教室」-「学生用・理科教育法・実験教材リスト」

  • 教材研究:事前に学習内容を十分に検討し、教材研究に取り組んでおく。参考にすべき図書のほとんどは2Fにあるので、1Fでコピー(授業での利用は著作権保護の例外)することも可能。
  • 教材準備:模擬授業の手順を立案後、必要な物品のリストアップ → 物品在庫確認は、2F理科教育研究室内については自由に閲覧可能、他の階の設置物については教員に事前に相談すること。(立ち合いは必要)
  • 購入計画:必要に応じ物品の購入をする。予算の相談などを担当教員に文書で事前に提示。模擬授業で配布するプリントのコピーは各自で行うが、カラーコピーや特別に経費がかかりそうな場合も事前に応相談。有効な予算の使い方や立替払い領収書の書き方 …など詳細は必要に応じ指導する。
  • 視聴覚機器利用:2F設置の機器(ノートPC・パワーポイント編集・プロジェクター)は、S2が空いていて担当教員が在室の場合、教材準備のための利用は可能。模擬授業で、スマホアプリ(ICTソフト:C-learning導入予定)の活用も視野に入れて立案するのも良い。
  • 模擬授業実施日程等
  • 担当の決め方と担当回数:準備ができた順に、毎回の授業で複数人が模擬授業を実施、レポータ方式だと考えれば良い。学生の意向・意欲をできるだけ反映し、柔軟に対応する。
  • 日程:担当学生の立案や教材準備状況を勘案して柔軟に対応
  • 情報発信:教材研究やプレゼンの内容を支障のない範囲で外部に発信していく。内容次第で、データベースを作成、アンケートや評価、授業実況の公開を試みる。
  • その他

理科教員の立場でのスキルアップを目的として、比較的自由度の高い取り組みを授業の一環で実施する構想もある。特に、通常の実験授業ではできなかったテーマ、他の大学でもまずやらない・できそうにない活動や学生の希望(学生時代にやってみたいと思う)を生かす方向で…特に、理科教育法Ⅲ~Ⅳでの取扱いを検討していく

  • ものづくり体験:植物染色 電子工作(ラジオなど) 昆虫標本 空気砲 ペットボトルロケット 人工ルビー ハーブエッセンス …
  • キッチンサイエンス:こんにゃく 寒剤でアイス エアインチョコ 豆腐つくり …
  • 飼育栽培:果物栽培 絶滅危惧種のカルス栽培 カブトエビ アルテミア …

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< 導 入 編 >

中学理科教科書のつくりを調べてみよう

教科書構成の研究:教科書はどのようなつくりになっているか?

教科書1年の地学分野(単元4)を例にその単元の内容を詳細に確認してみる…(平29年版の新学習指導要領では、地学分野の改定幅が比較的小さい)

1.p200-201単元4-大地の変化

イラストと写真:この単元の構成がイメージできるような写真

配慮事項あり

  • 自然災害:(     )の扱いに配慮
  • 漢字:(     )の使用
  • 火山地帯にわく温泉:アメリカ(          )

p202

第1章 火をふく大地 これまで学んだこと:小学(  )年相当

p203

1 火山の姿:図(  )枚・写真(  )が挿入されている

本文中♦印:(    )の定義についての解説

※巻末p271:ペーパクラフト世界の活火山・(    )分布 → 各自の実習可能

p204

写真(   )枚挿入 イラスト1枚:発砲のしくみ 本文(    )文字×(     )行

p205

?火山の形や…だろうか? → (   )形式

(    )しよう…

右図3:石こうのねばりけ…実験画像も2枚 → 実験をもとに一定の(   )をすでに導き出している。実験の全容を写真で紹介している→演示実験や生徒実験には(     )な内容であることが多い。

p206

実際の溶岩や噴火のようすについて、(   )的な解説が続く。

!まとめ → (   )ページ分のまとめ

学びを生かして考えよう…自分たちの地域の近くにある火山について、学習を(  )させる。

※地域性を認識させて、学習のローカル化を図っている。

…p200~206で一つのまとまりになっているがここまで(    )は含まれていない。

※ここまでで実際の授業では(  )時間分に相当する

p207

2 火山が生み出す物

?火山噴出物である(     )…発問形式

観察1 火山灰にふくまれる物

岩石サンプルやルーペ、水や容器が必要となるが、(   )ではなく観察という表現になっている。地学分野では簡素な実験作業が紹介されているがいずれも「実験」という表現を使用せず、次のような項目になっている

p205 図3としてイラストと写真画像で実験の(   )法と(   )の両方を示している。

p213 観察2:火成岩のつくり 観察1と同様対象となる岩石サンプルやルーペ、(    )等を要する。

p214どこでも科学:結晶をつくってみよう…ガラス器具や(     )を使用するので、実質的に(    )実験である。特に、試薬として一定量の(         )を乳鉢で粉末にするとある。実際に実施する場合は、使用量や実験用具の準備と(   )の取扱いについて綿密な事前計画が必要である。

p219調べよう:人工地震 大きな木づちと杭、生徒が並ぶスペースが必要なので(   )外に移動しての実習となる。 ※心配な点も:(     )

p221実習:地震のゆれの広がり 地図に色鉛筆を用いての描きこみ。(   )教室での作業が可能。

※1年地学分野では、いずれも直接には「実験」という言葉は使われていない。物・化・生の各分野ではどうなっているか…

物理・化学分野:はっきり実験(   )や(   )を取得して確かめるというコーナーが独立しているところが多い。

生物分野:観察と実験が微妙に使い分けられているが、観察も実質的に実験であることに変わりない。

〇その他挿入されている補足的な内容

p210 科学でGO!不思議大陸(地学分野だからか?) 鉱物と宝石の話題…(   )や(    )などの物理分野の項目もページとともに紹介されている。

p217科学でGO!火山とくらす:火山からの恵みについても 温泉や(  )床

…ここまで第1章…

…第2~3章がp249まで続く

章末 チェック:項目のまとめ 学んだことをつなげよう:(   )  before & after:さらに復習・記述

p250 from JAPANニッポンの科学:地震の(    )をさぐる

1つ目の疑問:和歌山県の海岸にある大岩が(                )?

2つ目の疑問:千葉県…海水面より高いところにある(   )な部分について…?

3:2つの疑問に対する答え→地震と津波のエネルギー・(    )面の隆起

4:答えを一般化して展開 地層に残された(    )

p252単元4地学分野全体の学習内容の整理 大切な(    ) 全部で(    )語句

p254確かめと応用:(     ) → 正答はどこにあるか?(           )

p256確かめと応用活用編

p257学びを広げよう-(   )研究への展開~科学の本だな:書籍の紹介

…ここまでが単元4(3章構成)地学分野…

2.1年教科書全体(4つの単元)の構成

1学年全体の分野ごとの配列はどうなっているか?目次を参考に、「単元」-「章」の各タイトルを一覧表にしてみる。

3.その他の構成

1 植物の世界
第1章 花のつくりとはたらき
2
3
4
  • 表紙などにどのような工夫があるか?

表紙:

裏表紙:

見開き①②:科学と人の物語~科学を通して見える世界 2人の科学者

(   )学者:天体望遠鏡を用いた研究

(   )学者:音波を用いた研究

③(    )塩地

p1 地層・昆虫・カメラ・鉱山の結晶

p2 小学校3-6年理科の分野と物化生地

各所に挿入されている「資料」のリスト

p3目次 p4-5教科書の使い方 マークの説明

p6レポート作成のためのノートのかき方~考察のしかた

p7話し合いのしかた 発表のしかた 写真による記録のくふう (  )収集のしかた

p8理科室の(   )

p9図中誤った行動10個探して〇で囲んでみる!

地震の際の行動

p10~14身近にみられる動植物

p14_2?~15基本操作:ルーペ・顕微鏡の使い

p16~17基本操作~観察1:身近な生物 → 実質的に生物分野に入ってしまう

p18

単元1: 植物の世界

~p67  …この後、単元2化学分野~単元3物理分野が続く…

  • 巻末にかけての付録部分

p258巻末資料:実験器具一覧  p259薬品の扱い方:   p260主な薬品の性質と…:

p261科学で扱う量の測定と…:

p262理科の学習を深めよう:校外施設博物館等の利用~(    )パークへ行こう

p264地球と生物の歴史:地球カレンダーとして教材化する予定

p266学んだことはいつわかったか:科学史

・ピタゴラス       ・ガリレオ       ・アボガドロ

・エジソン        ・アインシュタイン    ・ウェゲナー

p267-8さくいん:         発展的な学習内容の一覧表

p269巻末資料:確かめと応用の解答 正答へのプロセスが大切

  • 著作関係の情報:協力者~著作者コメント~発行者~検定済(       )
  • 裏の見開き:石油に依存しない新しい(       )とは?
  • アクアマテリアル
  • 3年教科書の単元5について

3年のみ5つ目の単元が「地球と私たちの未来のために」として追加されている。 (   )環境や科学(   )と人間社会など、物化生地各分野を融合した内容となっている。第3学年の最後に位置づけされている理由としては…

教科書と授業進度について

1学年の教科書の全ページ数について

標準35週×3単位=(    )時数で実施と仮定すると、1時数平均約(    )ページを進行させていく必要がある。ただし、予定通りには進まないことが多い。どのような場合が考えられるか?

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<実 践 編>

指導計画を立案してみよう

  • 指導案作成の留意事項
  • 誰のために書くかを明確にしておく
  • 生徒のため:
  • 教員自身のため:
  • 第三者のため:
  • 指導案の基本フォーマット
  • 日時  ②学級  ③単元名  ④単元目標  ⑤単元観  ⑥生徒の実態

⑦単元全体の指導計画     ⑧本時の指導内容

誰のために指導案を書くのか、その優先順位と生徒や学校、学習環境の実態に応じてその内容は大きく変わるし、そうしなければならない場合がほとんど。日々の学校の実態としては、①~⑧のフォーマット通り、全てを網羅した指導案(細案)を毎時準備することは現実的でない。多くの教員は、略案として⑧をメインに、板書事項や発問、演習に取り組ませる項目、配分時間等を簡単な指導ノートを作成している。また、必要に応じて書き込み用のプリントを補充したり、教材教具・視聴覚機器など準備し、演示実験や生徒(グループ)実験の場合は、特に予備実験を前提にして計画を立案しなければならない。

  • 理科教育法における具体的な指導案作成要領
  • 担当する分野・項目により、柔軟な指導案で良い。

①略案:実際の授業を想定しながらも、短い時間でまとめる模擬授業のことを「ショートプレゼン」や「マイクロティーチング」ということもある。指導項目や生徒の作業時間のボリュームを少なめに抑えるだけで全体の基本構成は保つので、授業計画立案~実施~相互検討会(協議)までを効率的に行うことができる。

②細案:完成された学習指導案で、教育実習・研究授業を想定したもの。毎回のプレゼンで作る必要はないが、いずれ教育実習や研究授業で作成することになる。基本的な用語や構成などに慣れるためにも、早期にチャレンジしておくことが望ましい。

  • 指導案例(略案)

<指導案:1年_単元4「大地の変化」p200-206>

※略案:「本時の展開」のみ   ※印 ゴシック体部分は解説

※模擬授業では、生徒役の学生全員に指導案を配布。さらに模擬ノートとして白紙を1枚配布 → 学生は生徒の立場でノートをとる → 授業後に提出・回収 → 授業担当者がまとめてチェック → 教員へ提出

指導案フォーマット:「大地の変化」編:理教法_略案フォーマット


  • 文書フォーマット_2:細案例    ※中学2年教科書必要!

理科指導案:細案 1限50分 生徒実験バージョン

表 記:文例は明朝体12ptで統一してある。※教員コメント(ゴシック体)

指導案フォーマット:「生徒実験:炭酸水素ナトリウムの分解」編:理教法_細案フォーマット