意外と忘れられがちな「学習の目的」を把握することの重要性 【理科の壺】

先生方が授業をする前に、授業の目標を立てられると思います。この目標は「資質・能力の三つの柱｣【知識・技能】【思考・判断・表現】【主体的に学習に取り組む態度】で書かれると思います。ここで、単元で扱う教材から何を学ばせたいのか？ という、＜理科としての・教材としての＞目的まで意識されていますか？ 教科書で扱っている教材と、それらが提示される順番には必ず意味があります。
今回は、そもそもの「学習の目的」についてです。例として一部だけのご紹介になりますが、他の単元、教材についても調べてみると、より指導が深いものになると思います。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／千葉大学教育学部附属小学校教諭・中島隆洋
連載監修／國學院大學人間開発学部教授・寺本貴啓

答えられそうで、意外と答えられない学習の目的を教師が把握していると、児童の学びが豊かに変容していきます。４年生の学習の中から３つの例を挙げて、先生方と一緒に考えてみたいと思います。

1．４年生「空気でっぽう」の学習

　なぜ児童に「空気でっぽう」を渡すのでしょうか？

この問いに、みなさんはどのように答えますか？

●遊ばせる中で、空気の性質に目を向けさせるため？　
●教材として注文したものが手元にあるため？
●｢空気でっぽうに空気や水を入れて玉をとばしてみよう」と教科書に書いてあるから？

様々な答えが返ってきそうですが、私なりの「目的」を１つ紹介します。

私の場合、以下のように答えます。
授業の最初は、見えない空気の存在に気づけるように、空気を袋に集めて触ったり、袋の上に軽く乗ったりします。

閉じ込めた空気に力を加えたとき、空気自体の体積が変化したのかどうかを考える場面がありますが、袋のように形が変わる入れ物では、空気自体の体積が変化したのか、それとも変化しないのかがはっきりしません。話合いの場面で、｢空気がバネみたいに縮んだ」と考える子もいれば、｢空気が袋の中を移動しただけで、空気自体はバネみたいに縮んだりはしない」と考える子も出てきます。

閉じ込めた空気の性質を調べる場合、入れ物の形が変化する袋では空気自体の体積が変化したのかどうかはっきりしないため、どうすればよいのか？ と児童に問う瞬間を、授業の中で“空気でっぽう”に位置づけてみてください。すると、児童からは
｢硬く、形が変わらない注射器の様な筒に空気を閉じ込めて押せばはっきりする｣
といった言葉が引き出されることでしょう。これが、｢空気でっぽうを児童に渡す目的」になるのです。

｢空気って本当にバネみたいに縮むのかな」と意識して、ドキドキしながら棒を一押しする姿は、｢今日はこれで遊ぼう」といきなり空気でっぽうを渡しただけでは見ることができない姿です。
また、空気の性質（縮んだり戻ったりする性質）を獲得した後に空気でっぽうで遊ぶ方が、空気の性質と遊びの中で発見した事実とを常に“関係づけ”ながら思考する事ができるようになるはずです。
さらに、空気の学習を終えた後に、｢加えた力と水の体積変化」の学習に移行する際にも、この学びが生きてきます。
例えば、水を袋に入れて外から手で押すと、水が縮んでいるような感覚に陥ります。しかし、筒の様な変形しない容器に空気を入れる必要性を理解している児童は、｢水も筒に入れて調べなくてはダメだ」と先行経験を基に考えることができます。
このように、空気でっぽうひとつを取り上げても、教材化されたものには必ず目的があります。その「目的を教師が理解しているだけで、児童の学びは豊かに変わっていく」とは、こういうことです。

2．４年生「ヘチマ」の学習

　なぜ庭で「ヘチマ」を育てるのでしょうか？

年度当初、学年教材として庭にヘチマ（またはゴーヤなど）を植えてきたことだと思います。
さて、どうしてヘチマを植えなければいけないのでしょう？

●理科主任の先生に、｢植えておくべきものだ」と年度当初に言われたから？
●理科の教科書に載っていて、観察する学習が設定されているから？
●グリーンカーテンとして植えておいて、総合の環境学習と横断させるため？

私の場合、以下のように答えます。
４年生では、｢生き物の様子と気温を関係づけて考える」という学習が年間を通して位置付けられています。春の学習の最後に、春から夏にかけて、生き物の様子がどのように変化していくのか予想を立てると、児童からは「気温が高くなるにつれ、成長の様子も活発になると思う」といった考えが出されることがあります。その予想を確かめるために、｢ヘチマを植えて調べよう」といった流れに移行していくことが大切になります。

児童はその時、｢気温と植物の成長の様子を“関係づける”実験教材として、ヘチマを育てる」という目的をしっかりと理解することでしょう。
このような目的をしっかりと児童が把握している場合、観察対象も「気温と成長との関係性」といった点に、自ずと焦点化されていきます。もちろん、それ以外の情報を観察してはダメということはありません。しかし、メインの観察対象や目的を児童がはっきりと把握しているかどうかはとても重要となってくるわけです。

3．４年生「温度による水の体積変化」の学習

　なぜ、水の体積変化を観察する時に、ガラス管などを刺す必要があるのでしょうか？

これは、先生方よりも、児童がしっかりとこの目的を理解する必要があると感じます。

学習は、温度変化による「（１次）空気の体積変化」→「（２次）水の体積変化」→「（３次）金属の体積変化」といった流れで進みます。１次で空気の学習が終わった後、｢では水も温めた時、体積は膨らんだりするのかな？」と２次へ移行した場面をイメージしてみてください。

そして、水を温めた時に体積が増えるのかを確かめるために、いきなり試験管にゴム管とガラス管が刺されたものが登場しては、不自然極まりないですよね。まず、ビーカーに入れた水を観察するという考えになるのが自然な流れだと思います。

黒板に示すように、仮に増えていたとしても、図Ａのように１ミリ程度の変化だから気が付きにくいという状況を、全員で確認します。その後、児童に次のように問うていきます。
｢もし、図Aの変化を図Bのようにできたら、誰だって気が付くことができるんだけど、そんな入れ物を用意できないかな？」と問うと、児童からは、丸底フラスコや、メスフラスコ、三角フラスコのような先が細い入れ物や、試験管にストローを刺した様な装置を作れば良いといった発想が生まれてきます。その発想を生かしながら再実験を行ってみてください。ストローの中をグングン上昇していく水が、遂には先端からあふれたり、丸底フラスコやメスフラスコの先から水があふれ出したりする様子が観察できると、児童たちの「すごい！ あふれた！」といった喜びの声があちこちから聞こえてきます。

このように「下の容積が大きく、かつ、上の部分が細くなっている容器があれば、体積変化を観察しやすくなる」といった実験器具の目的をしっかりと児童が把握する場面を、教師が授業の中に意図的に位置づける事が大切になってくるのです。

このような場面を位置付けずに先端の細い実験道具を与えてしまうと、体積変化が最初から顕著に観察できてしまうため、｢温度による水の体積変化は大きい」といった誤解を招きかねません。｢はっきりしない程の変化しかない」という経験を敢えて挟むことで、｢水はほとんど膨張しない。空気の方が体積変化は顕著だった」といった確かな知識が獲得されていきます。また、｢はっきりしない変化を大きく観察するためにはどうすればよいのか」と、学ぶための方法を自分たちで調整していく姿を引き出していくことにもつながります。

今回は、｢学習目的を把握する事の大切さ」について、４年生の学習から３つの例を挙げて紹介いたしましたが、どの学習にも応用できる考え方になると思いますので、意識して授業づくりを行っていってみてください。

イラスト／難波孝

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〈執筆者プロフィール〉
中島隆洋●なかじま・たかひろ　千葉大学教育学部附属小学校教諭。現在、教務主任を務めながら理科専科として理科教育に携わり、教職19年目を迎える。日本初等理科教育学会やSSTAソニー科学教育研究会に所属し、理科教育について学ぶ。2020年度には、ソニー子ども科学教育プログラムにて、最優秀賞を受賞。

＜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。