理　科

１　育成したい「思考力」

　自然の特性（性質や規則性など）は，観察や実験などにより，実証性，再現性，客観性をもって捉えたものである。そう考えたとき，本校理科では，自然の特性を捉える能力，すなわち自然事象の問題を解決する過程の中で発揮される能力（問題解決能力）を「思考力」とした。
　学習指導要領では，問題解決能力を以下の４点に分類し，発達段階に応じながら重点を置いて育成すべき能力として位置付けている。この４つの問題解決能力を，さらに具体的に分析してみた。

○　比較する能力
　複数の自然事象に対して，視点をもって観察したり実験したりしながら比較し，共通性や差異性を捉える能力のことである。比較する能力が高まるにつれ，対象となる自然事象や比較する視点の数が増えたり，それらの質が高まったりする。

○　要因を抽出する能力
　自然事象の変化を観察し，既習経験や生活経験からその変化の要因を見出す。そして，事象の変化とその要因の関係を確かめる際に，「〜になったらこうなるだろう。」というように，要因がさらに変化した場合の事象の変化を予想し，それを確かめるために継続的に実験・観察を行う。このようにして事象の変化とその要因との関係をより詳細に捉える能力のことである。

○　要因を制御して計画的に追究する能力
　 自然事象の変化に関係する要因が複数の場合がある。１つの要因が関係していることを確かめるためには，その要因は変化させ，他の要因を一定にして対象実験を行わなければならない。　このように，どのような要因がその事象の変化にかかわっているのかを確かめるために，実験吟味したり，計画したりする能力のことである。

○　多面的に追究する能力
　 自然事象の中には複数の特性をもっているものがある。できるだけ多くの特性を実証することで，その自然事象をより確実に捉えることができる。多様な方法で確かめ，その結果得られた複数の情報を関係付けて考察する能力のことである。


２　「思考力」を育成する単元編成

（１）同様な「思考力」で単元間をつなぐ
　本校理科では，前述のように各学年に応じて育てたい「思考力」を決めている。一年を通して同様の「思考力」を各単元で繰り返し取り扱うことで，学習が進むにつれて，育成したい「思考力」の定着が図れると考えている。
　そこで，単元編成では，既習の考え方を想起したり，フィードバックして復習したりしながら共通する考え方に気付かせる場を設ける。そして，それを基にして直面している問題の解決が図れるようにしていきたいと考えている。
　例えば，５年生の単元「花から実へ」の学習では，前単元「植物の発芽と成長」で学習した，確かめたい条件だけを変化させて調べるという「条件制御の考え方」を想起・確認する。そして，受粉が結実に必要な条件であるかを調べるには，その考え方を基にして，受粉の有無だけを変化させる実験方法を具体的に考えていく。
　また，学習が進むにつれて，育成したい「思考力」の質も徐々に高めていくことも必要である。例えば，５年生の「条件制御の考え方」では，各単元で以下のような段階を経ることで，質的向上が図れると考えている。

【第５学年での「条件制御」の系統】

（２）思考の活性化を図る教材開発
　理科では，感動したり，驚いたり，不思議に思ったりするといった自然の事物・現象に対する感動の大きさが，その後の学習に対する意欲を左右する。すなわち，そられらが大きいほど，思考の活性化が図れるのである。
　一方，身近にある自然の事物・現象を当たり前のことだと感じ，そのすばらしさや疑問に気付かないことが多々ある。また，その疑問に気付いたとしても，一方的な見方しかできず，発想の広がりに欠ける場合もある。
　そこで，本校理科では，自然の事物・現象のすばらしさを有したり，これまでの固定概念に疑問をもたせたりでき，かつ育成したい「思考力」に関連する教材の開発が大切であると考えている。そして，開発した教材のすばらしさや疑問を感じることができる出合いの場を，単元導入場面や途中に設定することで，思考に向かう意欲の活性化を図りたいと考えている。

（３）個に応じた指導の充実
　�@　少人数指導
　一年を通して，あるいは単元を通して同様な「思考力」を育成する場合，個によって習熟の差が大きくなることが危惧される。また，理科では多種の教材を対象に学習を進めたり，多様な実験方法で確かめたりするなど，個の興味・関心も広がりが見られる。
　このような習熟の差や個の興味・関心に対応できるように，少人数指導を単元編成に組み入れている。
　「習熟度重視型」少人数指導では，個に応じて「思考力」を補充・発展させることができる。「興味・関心型」少人数指導では，追究する課題や方法が同じ子どもの集団が編成でき，実験方法の吟味などに重点をおいた学習ができる。「相互作用重視型」少人数指導では，複数の実験結果を関係付けたり，多くの自然事象の中から特性を見出したりすることに重点をおいた学習が展開できるのである。

　�A　発展的な学習
　理科の学習指導要領や教科書に示されている教材は，その単元でねらう「思考力」を育成するのに有効な典型的・代表的なものである。しかし，その教材を取り扱うだけでは，真に「思考力」が身に付いているとは言えない。他の教材でも同様な「思考力」を発揮し，同様な結果を得る過程を経ることで，その定着が図れるのである。
　また，各学年に示した「思考力」は，その学年で中心に育成したいものであるが，異なる学年においても発揮される。すなわち，問題解決を図るためには，質的に高い「思考力」が必然とされる場が生じてくるのである。
　そこで，単元途中，あるいは単元末において，学習対象を変形させたり，異なる学習対象を用いたりするといった発展的な学習の場を設定する。その中で，同様な「思考力」を繰り返して活用したり，質的に高い「思考力」を発揮したりさせるのである。

３　「思考力」を育成する学習指導の実際

５年生　単元　―「力が大きくなったり小さくなったり（てこのはたらき）」―

（１）教材開発について
　本単元では，以下の考えの基，学習指導要領に示された支点が力点と作用点の間にあるてこに加え，支点が力点と作用点の外側にあるてこを扱う発展的な学習を展開した。
�@ 支点の位置が変わった場合においても，条件制御の考え方を使った同様な実験を再度行ったり，新たな条件が加わった場合の実験方法を考えたりすることで，より確かな思考の定着を図ることができる。
�A 支点が力点と作用点の間にあるてこの複数の規則性を基にして，支点が力点と作用点　の外側にある場合もてこであることを証明する活動を展開する。そうすることで，「豊かな学力」である６学年で培いたい多面的な考え方が育成できる。

（２）単元の流れ
　単元計画（総時数　14時間）

（３）学習レベルでの支援と評価

子どもたちは，これまでの学習から，「てこは支点が力点と作用点の間にある」「てこを使うと小さな力で重たい物を動かすことができる」といった，概念を形成してきた。
　そこで，こうしたてこに対する固定的な概念に疑問をもつことができるようにするために，これまでのてこの仕組みや性質とは異なる支点が力点と作用点の間にない穴あけパンチや，力を意図的に小さくしているピンセットを提示した。子どもたちは，「支点・力点・作用点はあるが，その位置が違っている」「力は大きくならないぞ」という新たな気付きと，「そのような道具もてこなのか？」という疑問をもった。すなわち，これまでの経験を掘り起こし，それを学習で得た情報と結び付けることで，自己にある固定的な概念に疑問をもったのである。
　そして，てこの複数の規則性に着目し，多面的に調べていくといった第６学年で育成したい「思考力」につなげていった。
　その際，大切にしたことは，「てこだったら，支点が力点と作用点の間にあるてこと同様な３つの規則性があるはずだ」という仮説を立てることで，学習への見通しをもたせたことである。そして，既習のてこと比較するようにした。３つの規則性を以下に示す。
○支点・力点・作用点があるか。
○支点から力点までの距離が長いほど，または支点から作用点までの距離が短い　　ほど，より小さな力で物を動かすことができるか。
○おもりの重さ×支点から作用点までの距離＝力の大きさ×支点から力点までの　　距離になっているとき，てこの棒は水平に釣り合うか。
　また，てこのはたらきを利用している多種の道具を，支点，力点，作用点の位置関係から構造的に表にまとめることで，より比較しやすいようにした。
　評価においては，複数の視点を基に，支点が力点と作用点の間にない道具もてこであると考えることができているかについて，ワークシートや発表内容などから評価した。

	【評価】
	方法　⇒　ワークシートに書かれた言葉や発言 　　　　　　　（総括的評価は実施しない）
	Ｓ：複数の視点から理由を説明することができる。
	以下の視点から，支点が力点と作用点の間にない道具もてこであると判断している。 ○支点・力点・作用点があること ○支点から力点までの距離が長いほど，または支点から作用点までの郷里が短いほど，より小さな力で物を動かすことができること ○おもりの重さ×支点から作用点までの距離＝力の大きさ×支点から力点までの距離のとき水平に釣り合うこと

　子どもたちのほとんどが，支点が力点と作用点の間にない道具もてこであると考えていた。そして，「棒が水平に釣り合う場合，おもりの重さ×支点から作用点までの距離＝力の大きさ×支点から力点までの距離になっている」という規則性についても，これまでのてこと同様であると予想していた。
　そこで，子どもたちにその規則性を確かめるための実験方法を考えさせ，図や言葉を用いてワークシートに表出させた。自分がどのように考えているのか，自己の思考に着目させたいと考えたのである。
　子どもが考えた実験方法のほとんどは，既習で用いたてこを傾ける働きに棒の重さが関係してしまう方法であった。そこで，その方法で実験させ予想とは違う結果に出合わせることで，思考に揺さぶりをかけた。すなわち，失敗という現実に出合わせることで，自分の思考に足りない視点に着目させたのである。
　そして，失敗した原因を集団で吟味する際には，自分の思考に足りなかった条件制御の視点に気付くことができるようにするために，以下の支援を行った。
○既習の実験方法を想起させ，支点が中央にあって棒　が水平な場合，棒の重さが無関係になっていることに気付かせる。
○　作用点と力点に加わっている力を上下向きの矢印を　用いて視覚的に捉えやすくすることで，下向きにはおもりの他に棒の重さも加わっていることに気付かせる。
　また，支点の位置が変わることで，棒の重さが変わってしまうという現象と，既習の「植物の発芽条件」を調べた際に起きた「温度を低くするために冷蔵庫に入れることによって，明るさも変わってしまった」という経験を結び付ける助言をした。すなわち，「一つの条件を変えることで，他の条件も変わってしまう場合がある」という，条件制御をする際の留意点に気付かせたのである。
　評価にあたっては，制御する要因と変える要因を考えて実験が計画できているかどうかを，ワークシートや子どもの行動観察，発表内容などから評価した。