理科の授業で大切にしたい子どもの姿【理科の壺】

みなさんは、理科の授業において、どんな子どもの姿を期待して授業していますか。学習指導要領では、｢見方・考え方を働かせて、資質・能力を発揮する」子どもを育んでいくことが明記されるようになりました。では、｢見方・考え方」や「資質・能力」とはどのようなものでしょうか。またそれは、どのような子どもの姿なのでしょうか。ここでは、具体的な子どもの姿を基に、理科の授業で大切にしたい子どもの姿について紹介します。優秀な先生たちの、ツボをおさえた指導法や指導アイデア。今回はどのような“ツボ”が見られるでしょうか？

執筆／福島県公立小学校教諭・野口卓也
連載監修／國學院大學人間開発学部教授・寺本貴啓

１．｢見方・考え方」｢資質・能力」って何だろう？

現行の学習指導要領に登場する「見方・考え方」「資質・能力」がどのようなものなのか、まずは教師自身が理解しておくことが大切です。

（1）｢見方・考え方」について

どのような視点で物事を捉え、どのような考え方で思考していくのかといった、各教科等ならではの物事を捉える視点や考え方のことを言います。理科においては、見方・考え方を次のように整理しています。

【理科の見方】物事を捉える視点

○量的・関係的な見方
例えば、３学年の「風やゴムの働き」で、ゴム動力の車を使って実験している際、ゴムの伸びと車が進んだ距離の関係を捉える際に「ゴムを引く長さが長いほど、車は遠くまで進んだよ」というように、二つの量がどのように関係しているのかという視点で、自然事象を捉えようとする見方です。主にエネルギー領域（物理的な領域）で働かせる機会が多いです。
○質的・実体的な見方
例えば、第６学年の「物の燃え方」で、｢物が燃える前と後では（二酸化炭素が増えるという）空気の性質が異なっている」という、物事を質的に見る見方。また、５学年の「物の溶け方」で、食塩を水に溶かした際に食塩のつぶが見えなくなることに対して「見えないくらい小さくなっただけで、水の中にあると思うよ」と、目に見えない事象に対して、｢実体として存在している」という見方です。主に粒子領域（化学的な領域）で働かせる機会が多いです。
○共通性・多様性の見方
例えば、３学年の「身の回りの生物」で、ホウセンカやヒマワリなど複数の植物を比較した際「ホウセンカとヒマワリは子葉が２枚あるところは同じだけれど、形は違うね」というように、事象を同じところや違うところで捉えようとする見方です。主に生命領域（生物的な領域）で働かせる機会が多いです。
○時間的・空間的な見方
例えば、４学年の「月と星」で、月や星の位置関係を観察する際「３時間後には、きっと南の空に来ているはずだ」というように、事象に対して、時間の経過や空間の広がりという視点で捉えようとする見方です。主に地球領域（地学的な領域）で働かせる機会が多いです。

【理科の考え方】思考する際に働かせる考え方

○比較
例えば、３学年の「太陽と地面の様子」で、日なたと日かげの違いを見つけるために、比べて体感してみるというように、複数の自然事象を対応させて比べて考えることが「比較」です。
○関係付け
例えば、４学年の「天気の様子」で、自然蒸発に対する予想をする際「洗濯物を干すと乾くから、水は自然にどこかへ行ってしまうと思うよ」というように、自然事象を様々な視点から結び付けて考えることが「関係付け」です。
○条件制御
例えば、５学年の「植物の発芽、成長、結実」で、インゲンマメの発芽条件を調べる方法を考える際、水が必要かどうかを調べるために「水をあげる」と「水をあげない」の条件を設定して実験をすると考えます。このように、自然事象に影響を与えると考えられる要因を調べる際、変化させる要因と変化させない要因を区別して考えることが「条件制御」です。
○多面的
例えば、６学年の「水溶液の性質」で、塩酸にアルミニウムを溶かしてできた物質と元のアルミニウムの性質を調べる際、｢通電するか」や「色は同じか｣、｢塩酸への溶け方」など、様々な実験結果を基にして考えます。このように、自然事象を複数の側面から考えることが「多面的」です。

（2）｢資質・能力」について

「資質・能力」はどの教科も「知識及び技能」｢思考力、判断力、表現力等」｢学びに向かう力、人間性等」の三つに整理されました。各教科等の特質に応じて、育むべき資質・能力があります。理科の特徴としては、｢思考力、判断力、表現力等」で、問題解決の力として、各学年で主に育みたい力が設定されています。

【知識及び技能】

子どもはもともと自然事象に対して、自分なりの考えやイメージをもっていると言われています。それらに対して、理科の問題解決を通して、より科学的で妥当な考えに更新していくことが大切とされています。このことを通して、自然事象についての理解を深めていきます。また、より科学的な結果を基に結論を導き出すために、適切な器具や機器の操作や、観察、実験結果の記録といった技能も育んでいく必要があります。

【思考力、判断力、表現力等】 （理科で育みたい「問題解決の力｣）

理科では、自然事象の気付きを基に問題を見いだし、その問題に対する予想や仮説を基に観察、実験を行い、得られた結果を整理し、その結果を基に結論を導き出すといった問題解決の過程を大切にしています。その過程で、子ども一人一人が発揮する力を「問題解決の力」としています。｢問題解決の力」が以下のように４つに整理されています。

「主に」と書かれているのは、その学年でその力だけを育むということではなく、各学年で設定されている問題解決の力を中心に、他の学年で掲げている問題解決の力の育成も大切にしようという意味がこめられています。また、上述した「理科の考え方」との関係が深く、｢理科の考え方」を働かせることで、問題解決の力の発揮につながっていきます。

【学びに向かう力、人間性等】

問題解決の過程において、自然の事象に繰り返し関わったり、自分たちの方法を修正・改善してより妥当な結果を得ようとしたり、友達と協働したりしながら問題を解決しようとしたりするというような主体的に学習に取り組む態度を指します。また、自然の神秘や畏怖、共生などの視点で自然を見つめ直していくことで、自然を愛する心情も涵養していくことが大切です。

２．見方・考え方を働かせ、資質・能力を発揮する子どもの姿の具体例

では、｢見方・考え方」を働かせ、｢資質・能力」を発揮する子どもとは、いったいどのような姿なのでしょうか。具体的な子どもの姿の一例を挙げてみます。

子どもの姿①
共通性・多様性の見方を働かせて、自然の事物・現象に対する理解を図る姿

ここでは、４学年「金属、水、空気と温度」における物の温まり方の際に見られる子どもの姿を紹介します。

金属を温めた実験を通して、｢金属が熱したところから順に温まっていく」という知識を獲得したとします。その後、水を温めた実験を行った際、｢水は熱せられた部分が移動して全体が温まっていく」という知識を獲得します。その際、金属と水の温まり方について、｢最終的に全体が温まることは同じだが、加熱したところからの温まる順序が違う」といった、同じところと違うところを見つけていくことで、物質によって温まり方が違うことに気付いていきます。これは、共通性・多様性の見方を働かせることで、自然事象に対する理解を深めている姿なので、大いに価値付けてあげたいですね。

関係付けの考え方を働かせて、既習の内容や生活経験を基に、根拠のある予想や仮説を発想する姿

次に紹介するのは、５学年の電磁石の強さを強くする方法について、自分なりの予想を考える際に見られる子どもの姿です。

電磁石の強さを強くするには、電流の大きさを大きくするとよいと予想した子どもがいました。その際、教師は「どうしてそう思ったのかな」と問い返すと、｢だって、４年生の時に、直列つなぎでモーターカーを走らせたらとても早く走ったから、電磁石も同じだと思うよ」と話しました。

この子どもの姿には、４年生での既習の内容を、予想の根拠に生かしていることが分かります。予想に明確な根拠があると、周囲の子どもたちも納得したり、予想を変えたりすることもあります。ぜひ、既習の内容や生活経験を基に、自分なりの予想や仮説を表現した子どもを見取ったら、大いに価値付けていきましょう。

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＜執筆者プロフィール＞
野口卓也●のぐち・たくや　福島県公立学校教諭。福島市教育委員会学校教育課指導員として、市内の小・中学校を訪問し、理科の授業改善に取り組んでいる。2019年～2020年には、評価規準、評価方法等の工夫改善に関する調査研究委員を経験。共著に､『｢指導と評価の一体化」のための学習評価に関する参考資料　小学校理科』（国立教育政策研究所）、『板書で見る全単元・全時間の授業のすべて　小学校理科４年』（東洋館出版社）､『これからはじめる“ＧＩＧＡ”全学年１人×１台端末×活用事例　小学校理科３・４年』（日本標準）等がある。

＜著者プロフィール＞
寺本貴啓●てらもと・たかひろ　國學院大學人間開発学部 教授 博士（教育学）。小学校、中学校教諭を経て、広島大学大学院で学び現職。小学校理科の全国学力・学習状況調査問題作成・分析委員、学習指導要領実施状況調査問題作成委員、教科書の編集委員、NHK理科番組委員などを経験し、小学校理科の教師の指導法と子どもの学習理解、学習評価、ICT端末を活用した指導など、授業者に寄与できるような研究を中心に進めている。

イラスト／難波孝