校内の植物からの油脂の抽出と分析 : オリーブとナンキンハゼを対象として <第2部 教科研究>

校内に植栽されている植物のうち，オリーブおよびナンキンハゼの実や種子から油脂を抽出し，その性質や構造の分析を行った。抽出や分析は高等学校の生徒による化学実験でも行えるレベルのものを想定して行い，身近な物質を利用して探究活動を行うことができるような教材開発を目指した。この研究は平成28年度科学研究費補助金（奨励研究課題番号 : 16H00183) による支援を受けて行った

製錬を題材とした実験教材の開発 <第2部 教科研究>

本研究は「金属の製錬」を題材とし，高等学校化学基礎（および化学）での学習内容に対応した教材を開発することを目的とした。鉱石を還元剤と混合し高温状態にすることで，還元剤のはたらきにより金属単体が得られることは広く知られており，産業界ではこの反応を用いて大規模な製錬が行われている。電子レンジから発生するマイクロ波を用いることで製錬に必要な高温状態を比較的簡単に実現できることが知られており，本研究ではこの方法を用いて製錬を再現する実験教材の開発を行うとともに，反応の定量的な扱いを試みた。実験時の安全性の確保や，扱う物質によっては定量性が確保できないこと，実社会との関連の希薄さなど，教材化に向けての課題は残るものの，省スペース，短時間で製錬を再現でき，化学反応の量的関係の理解や反応に伴うエネルギーの出入りの考察に活用できる教材を開発し，授業へ導入する見通しを立てることができた。本研究は平成25年度科学研究費補助金（奨励研究），（課題番号： 25909016) の援助によって実施したものである

Organizing Active Learning Models in Science Classes (2)

The purpose of this study is to organize active learning models in science classes. Through classroom practice from elementary school to upper secondary school, we observed the followings: 1) the "reciprocal of internalization and externalization," which means collaborative and cooperative learning, is the key to active learning in science lessons; 2) by creating a "subject skeleton," teachers can gain clarity regarding the promotion of deep learning and organize active learning models in science classes

Organizing of Active Learning Models in Science Classes (2)

The purpose of this study is to organize active learning models in science classes. Through classroom practice from elementary school to upper secondary school, we observed the following: 1) the "reciprocal of internalization and externalization," which means collaborative and cooperative learning, is the key to active learning in science lessons; 2) by creating a "subject skeleton," teachers can gain clarity regarding the promotion of deep learning and organize active learning models in science classes

A Research on a New Science Curriculum Development Based on ‘Nature Of Science’ Ⅲ : Reconstruction of a Coherence Science Curriculum from Elementary School to Upper Secondary School

本研究は，新しい科学観を取り入れた小学校から高等学校までの理科カリキュラムを開発することを目的としており，今年度は３年次にあたる。これまでの成果と課題をもとに，初等・中等教育で一貫して「科学の本質」を学ぶためのフレームワーク構築に向け，小学校から高等学校を通じて系統的に取り扱うことが可能な内容について検討を行った。 中学校における実践からは，理科教師が，科学者コミュニティーによる知，政策決定者や教師たちによる教えるべき知，児童・生徒の発達段階や文脈などを考慮した教える知，について可能な限り熟知する必要があることが示唆された。また，論証活動を行う際の，教師の振る舞い方も重要であることも明らかとなった。 また，小学校における実践では，学年による差異はあるものの，見たことや考えたことの違いを次第に意識化させることによって，観察や実験等のレポートの書き方の指導にも繋がることが明らかとなった。 以上の実践より，科学の本質を初等・中等教育で一貫して教えるためには，これまでの実践の視点の変容に基づく教師による授業方略の在り方や投げ込み的教材を使用する教師の意図が，いかに重要であるかを示唆している。This study develops a new science curriculum for elementary to upper secondary schools which include the concept of the “Nature of Science”. We examined possible content to build a systematic framework for mentioned above science education. The practice at junior high school shows that teachers should be familiar with scholarly knowledge, knowledge to be taught by the policy makers and teachers, and taught knowledge which students understand through learning along with the students’ ages and contexts. The teacher’s behavior in argumentation by pupils is also important. The practice at elementary school shows that perceptions of the crucial distinction between inference and observation lead students to write good reports. These practices exemplify that teaching Nature of Science consistently to elementary and lower secondary students should largely depend on the teachers’ methods of instruction and what material they develop from a new viewpoint

Development and Practice of Teaching Materials for Chemical Experiments and Analysis Using Data Loggers

近年，理科教育の現場で話題となっている実験，分析へのICT 機器の導入について，高等学校「化学基礎」の単元「酸・塩基と中和」と，「化学」の単元「化学反応と熱・光」でデータロガーを導入した実験教材を開発し，試行・実践を行った。開発教材にはいくつかの課題も残るが，これまでよりも実験時間を短縮し，授業時間内に生徒自身の操作によりグラフを作成・分析（議論）することができることが確認できた。生徒たち自身がデータの意味を考えながら，連続的かつ自動で計測されたデータをもとに実験結果を分析，考察する機会を提供できるという点では，一定の効果がある教材を開発できたと考えられる。The introduction of ICT equipment for experiments and analysis has become an important topic in science education. We developed experimental teaching materials by introducing data loggers for the unit "Acid, Base and Neutralization" in "Basic Chemistry" and the unit "Heat of Reaction and Thermochemistry" in "Chemistry" at senior high school, and conducted trials and practices. Although some issues remain with the developed teaching materials, we could shorten the experiment time and confirm that students can create and analyze (discuss) graphs by themselves within the class time. We believe that we could develop teaching materials that have a particular effect in that they provide students with opportunities to analyze and discuss experimental results based on continuously and automatically measured data while considering the meaning of the data

Applying the "TANKYU Factor" to Improve Teaching in Multiple Subjects

本研究は，複数教科（国語・社会・数学・理科・英語）の教員によるチームで推進したものである。『探究ファクター』を適用した通常授業教材を開発・実施し，生徒アンケートのテキストマイニングを行うことで，教材開発に関する示唆を得ることができた。また，複数教科の教員による共同研究の進め方について，本実践をもとに検討した。This study was conducted by a team of teachers of several subjects (Japanese, Social Studies, athematics, Science, and English). We developed teaching plans for regular classes by applying the "TANKYU Factor" and obtained suggestions for developing teaching plans by text mining the student questionnaires. In addition, we discussed how to promote joint research by teachers of multiple subjects based on this practice

The Case Study of the Instructional Method to Develop Scientific Competencies in Junior High School Science : Focus on “the ability to using scientific evidence”

The purpose in this study was inventing an instructional method to develop “scientific competencies” through a unit for junior high school students. And the instructional method focus on “the ability to using scientific evidence” in “scientific competencies”. In this method, students will do the following four leaning activities in the unit of “Changes in biological and animal life”. First, they will lead conclusion which based on scientific evidence. Second, they will evaluate the conclusion of others and self. In order to investigate effectiveness of the method, we conducted a class which 41 junior high school students. Based on their writings on questionnaires and worksheets for class, we conclude that our method can improve their ability to evaluate the conclusion of others and self, which is a part of “the ability to using scientific evidence”