第59回 2023年度 「実践！ わたしの教育記録」入選作品　内山智枝子さん（筑波大学附属駒場中・高等学校教諭）

科学的な探究活動における学習評価の検討
～「主体的に学習に取り組む態度」を育む３年間とその記録～

はじめに　　　　　　　　　　　　　　　　　　

この記録は、2020年度に勤務校（筑波大学附属駒場中学校）に入学した中学生123名（３クラス）を対象に、2020年４月から2022年12月にかけて実施した理科（生物分野）の授業（１年次：週２時間、２年次：週１時間、３年次：週１時間を２学期まで）実践に基づいています。

科学的な探究活動の実践と、この活動で使用した「科学的な探究用振り返りシート」の作成および活用による影響の分析、このシートの蓄積によって得られた３年間の振り返りをまとめました。３年間の活用の結果、このツールが「主体的に学習に取り組む態度」の 側面とされる「粘り強い取組を行おうとする側面」や「自らの学習を調整しようとする側面」を表出するツールとなり得ることや、「失敗」に対する認識の変化を促すのではないかという手応えを得ることができました。

第一章　探究活動における学習評価にどう臨むか？

「生徒一人一人の学びを促し成長を見取るためにどんなアセスメントができるだろうか？」。３年前、中学１年生の理科を担当することがわかった時に、真っ先に考えたことだ。できれば、生徒自身が学びや成長を実感し共有できるものがいい。

授業そのものは、科学的な探究活動を中心に展開することを思い浮かべていたものの、今まで通りのアセスメントを含めた学習評価だけでは、不完全燃焼のまま終えて後悔するような気がする。しかも、次年度（2021年）からは、観点別学習評価の項目が変更される。

３観点のうち「知識・技能」や「思考力・判断力・表現力」に関しては、評価方法や実践について報告されている^（１）が、「主体的に学習に取り組む態度」については、中学校理科での実践例の報告^（２）は少数である上、これまでの観点「関心・意欲・態度」とは明確に区別することが求められている。もうこれは、既存のツールだけでは満足されることはないと思い、何か工夫を加えて新学期に臨むことにした。

（１） 中学校学習指導要領解説（2017）で示される「理科における資質・能力の例」や、長谷川ら（2013）が開発した「探究の技能」、中村（2020）がOECD のPISA2006 で示される「科学的能力」をベースにして設定した「科学探究能力」等を参考に基準を設定し、評価することが可能であると考える。

（２） 例えば、髙田（2021）や 山口（2022）のような報告がなされている。

第二章　科学的な探究活動の準備と実施

１．「主体的に学習に取り組む態度」の２側面を表出させるツールの作成

「主体的に学習に取り組む態度」は、「知識・技能」を獲得し、「思考力・判断力・表現力」等を身に付けるために「粘り強い取組を行おうとする側面」と、粘り強い取組を行う中で「自らの学習を調整しようとする側面」の２側面で捉えられる^（３）。

この２側面の生徒の姿が表出されているような方法を調べていくうちに、振り返りシートや一枚ポートフォリオ^（４）のような生徒と担当者のやり取りが可能なツールを、科学的な探究活動用に作成できるのではないかと思い、探究の流れ^（５）の意識付けと可視化を目的とした「探究の軸」を組み込んだ振り返りシート「科学的な探究用振り返りシート」を作成し^（６）、授業で活用することにした。

（３） 2 側面について平澤・久坂（2021）は、「粘り強い取組を行おうとする側面」をグリット（GRIT）と呼ばれる「やり抜く力」に、「自らの学習を調整しようとする側面」についてはZimmerman（1998）の自己調整学習の理論に関連付けて捉えた上で、中学校理科における「主体的に学習に取り組む態度」の評価指標を開発した。
平澤・久坂（2021）の調査によって抽出されたこの評価指標は、科学的な探究活動での活用が期待されるが、現段階では評価項目数が多いため、使用方法によっては、授業担当者のみならず学習者にとっても負担を感じるツールになる可能性が問題点として考えられる。
また、この評価について平澤・久坂（2021）が、「２側面の生徒の姿が表出されているような学習シートや振り返りシート、一枚ポートフォリオの開発」を課題として挙げているように、評価指標の活用は、科学的な探究活動の終了後の総括的アセスメントとして期待できるが、探究活動の過程では、授業担当者と学習者である生徒の双方にとってその姿を認識できるものではないため、形成的アセスメントとしての機能をあまり期待することはできないと考える。

（４） 一枚ポートフォリオ評価とは、「教師のねらいとする授業の成果を、学習者が一枚の用紙の中に学習前・中・後の履歴として記録し、その全体を学習者自身が自己評価する方法（堀、2019）」であり、学習者へのフィードバックや教師自身のリフレクションにも適するツールであるだけでなく、モニタリングやプランニングといったメタ認知の中でも認知の調整を行う能力の育成を促すとされている（堀、2019）。
また、平澤・久坂（2021）が注目した「やり抜く力」について、努力できるかどうかは本人のマインドセットが決定し（ダックワース、2016）、結果よりもその過程を重視するマインドセットである成長思考が必要である（ドゥエック、2016）。OPPA で使用するOPP シートでは学習の過程の記録が可能であり、記入者の認知構造を可視化することから、生徒の科学的な探究活動の過程を見取ることに適していると考えられる。

（５） 探究の流れは、文部科学省 が示す図や検定教科書（岡村ら、2018）を基に中学生用に作成した。本文図４や図５に示すシートの探究の軸にある項目（「観察」「問い」「仮説」「実験・観察」「考察」「レポート」）は、探究スキルを身に付けるための「ミニレッスン」（内山・深谷、2022）を通して、それぞれ学ぶ時間を設定した。
生徒は、授業者によって準備された実験や実習や、生徒個人の体験として自然の事物・現象の「観察」から得られた気づきや疑問から、探究的な活動のテーマとなる「問い」を生成し、「問い」が生じた基となる体験を「観察」の枠に記入することとした。授業者によって準備された実験や実習の例として、「刺激と反応」の単元では、「ニワトリの手羽先の観察」や「手のひらの冷点の観察」といった活動がある。
生徒は各自で「問い」に対して「仮説」を立て、検証するための「実験・観察」を実施し「考察」につなげていく。結果の処理に関して項目は設けていないが、「実験・観察」や「考察」のミニレッスンにて扱った。「レポート」では、口頭発表やポスター作成といった成果物として表現・伝達することを含んでいる。

（６） 科学的な探究用の振り返りシート（こちらよりご覧いただけます）
「実験モニタリング」の欄は、自己・相互モニタリングで活用するルーブリックであり、レポートやポスターといった「成果物」に関する項目は、探究活動のテーマごとに異なる。「主体的に学習に取り組む態度」の評価に繋がる振り返りシートに関するモニタリングは、「実験記録」の①「OPPAに毎回、活動内容と振り返りが適切に記入されている」部分である。
なお、探究的な活動以外の学習時に使用していたOPPAシートとこの振り返りシートを、授業内ではまとめてOPPAと呼ぶこともあった。

２．科学的な探究活動の計画と実施

2020年度入学の中学生123名（３クラス）を対象に、担当する中学校理科（生物分野）の授業にて、2020年４月から2022年12月に実施した。この授業では、探究のサイクル（図１）を自ら進め、科学的に問いを解決する力を習得することをゴールとして設定した。

授業展開は、2018年に実施した「科学者の時間」の構成要素^（７）を取り入れ、単元の内容を理解するために、最低限必要だと考えられる知識を授業者が伝達する「ミニレクチャー」、探究スキルを身に付けるための「ミニレッスン（図１）」、生徒一人ひとりが問いを生成し精選する前段階として気づきを得るために行う自然の事物・現象の「観察・実験」を図２のように各単元で必要に応じて配置した。

探究活動では、生徒が個人または数人の共同研究者と、それぞれの単元のテーマ（図２Ⅰ～Ⅷ）の「ミニレクチャー」や「観察・実験」を通して生成し精選した問いから、仮説の設定、計画の立案、検証実験・観察の実施（図３）、結果・考察を成果物の作成を行い、口頭発表やポスター発表を通して共有した。

科学的な探究用振り返りシートは、単元のテーマⅢ～Ⅶで使用し、３単元使用したところで探究用振り返りシートに関するアンケートを実施した。2022年の９月には、科学的な探究活動の３年間の振り返りとして、単元のテーマⅢ～Ⅵの計４枚の振り返りシートを各自で改めて見返す時間を設定した。

「Ⅵ．動物の分類／刺激と反応（図２）」の単元で行った探究活動で、生徒が記入した振り返りシートの項目を確認したところ、 Ａさん（図４）やＢさん（図５）のように、観察からレポート作成までたどり着いたことを示すシートは116名分、そのうち、Ａのように活動の過程で問いや仮説、実験等、前の段階に戻ったことを示すシートは32名分が提出された。

科学的な探究活動を実施している期間には、授業終了時にシートを回収し、各々の活動をシートに書かれた進捗を確認することで、その生徒がどの段階にいるのかが視覚的にすぐわかり、支援が必要だと考えられる生徒の特定や、試薬等の準備や日程の調整等をすることが容易となった。

また、シートから見て取れる「納得いくまで実験を何度も繰り返す生徒」や「途中で止まって諦めてしまった生徒」の姿、予定通りに進まなかったとき前の段階に戻って修正する姿は、これこそ、「粘り強い取組を行おうとする側面」や、粘り強い取組を行う中で「自らの学習を調整しようとする側面」といった２側面の表出として伝わることを体感し、探究活動を重ねるたびに、アセスメント機能を発揮する評価ツールとして、手ごたえを強く感じるようになった。

図１．探究のサイクルとミニレッスン

図２．３年間の授業の流れ

2020年度は週２時間、2021年度と2022年度は週１時間の授業を実施した（通常の授業は50分、短縮授業では40分）。単元のテーマⅠ～Ⅶは、学習指導要領で示された単元と、本校の中学校の独自のカリキュラムである水田学習をベースに、新型コロナウイルスの感染拡大により急速に進んだ授業のオンライン化や、感染対策を考慮した上で実施可能と判断した内容を設定した。

図３．テーマⅥでの実験記録の例

図４．AさんがテーマⅥで作成した科学的な探究用振り返りシート

生徒は、その時間の自分の活動が探究の軸のどの項目に当てはまるかを判断し、該当する項目の列の枠に、日付と活動内容を記入していった。時間経過は日付と位置（左上から右下）、矢印によって示されている。対面での授業実施日には、授業開始時に配布され実験台に置かれているため、生徒はお互いに振り返りシートを閲覧が可能な状態であった。記入方法については、2020年11月にこのシートの使用を開始した時に説明する時間を設けた。

図５．BさんがテーマⅥで作成した科学的な探究用振り返りシート

レポート作成まで、前段階に戻ることなく活動が進んだと考えられるシートの例。一度の記入で２枠使用しているところもあるが、日付の記入で補足している。観察の対象が生物であれば、授業以外の体験からの問いの生成も可能とした。

（７） 海外の小学校の実践である Inquiry（ピアス、 2020）をベースとして国内の中学校用にアレンジされた実践（内山 2019）にある、 「安心して学び続ける場の設定」「適切なコンテンツ（教材含む）の準備」「探究に必要なコンピテンシーを育むプログラム」「学びを促すアセスメント」を要素として授業を計画した。

第三章　生徒は振り返りシートをどう捉えているのか？

１．振り返りシートを見返すことに対する生徒の認識

授業担当者の視点だけでなく、学習者本人がシートをどのように捉えているかを把握し、授業計画の修正をするために、アンケートを実施したところ、図６と図７のような結果になった。

「振り返りシートを見返すことについて、最も当てはまるものを選択してください」と尋ねたところ、図６のような結果となった。また、回答の理由について、＜思考の記録＞、＜実験の流れ＞、＜問題の把握＞、＜自らの活動の修正・改善＞、＜実験記録との併用＞、＜記入のタイミング＞に関する内容がそれぞれ記入された（図８）。

「役に立たなかった」「どちらかというと役に立たなかった」と回答した生徒の理由として、「ドキュメントを見返した方がより正確」のように実験記録に関する回答が10名、「数日でまとめてやったため」「見返すことはまずできなかった」のように記入や見返すタイミングに関する回答が８名から得られた。

この時期、まだ感染症の拡大等の諸事情により自宅で実験する機会も多く、実験室で保管されたシートにいつでも自由に記入できるような状況でなかったことも影響しているかも知れないが、活動後すぐに記録ができるような時間の確保や、実験データを示すノート等の実験記録との役割を明確にすることが課題として得られ、次の単元の探究活動では改善を試みた。

図６．シートを見返すことに対する認識

　※グラフ内の数値は、任意解答が得られた107名中の人数を示す。

図７．他者との共有による影響

図８．見返すことに対する認識の選択理由

２．他者の影響

「他者のシートを閲覧することについて、最も当てはまるものを選択してください」と尋ねたところ、図７のようになった。また、回答の理由について、＜実験の流れ＞、＜改善のきっかけ＞、＜他者の活動の修正・改善＞、＜成果物や実験記録との比較＞、＜他者との違い＞、＜共有するタイミング＞に関する内容がそれぞれ記述された（図９）。感染症対策の意識もあり、探究活動中にシートを見せ合うような時間を積極的には設けていなかった。

しかし、授業中は、実験台に置かれた他者のシートを自由に閲覧できるような状況であり、実際に見せ合う様子を何度も見かけたことから、お互いに情報を共有することで、自らの行動や成果物のブラッシュアップにつなげるきっかけとなる評価ツールになっていたのではないかと考えた。他者との共有を促す時間を設定していなくてもこのような結果になったことから、シートを共有する時間を意図的に設けながら、活用を継続することにした。

図９．他者との共有に対する認識の選択理由

第四章　４枚の振り返りシートをもとに３年間の探究活動を振り返る

３年間のまとめでは、さまざまなエピソードが語られていた。

図10．Ｃさん、Ｄさん、Ｅさんの３年間の振り返り

探究活動を進めていく上で、Ｃさんの記述のように「面白い」と感じることがモチベーションにつながることは誰も否定しないだろう。では「面白い」とどのように出会うことができるのかを考えた時、Ｄさんの記述にある「些細なところから気づきを得て、そして問いに敏感になる」ことが可能になる場、今回の取り組みでは、手順通りに操作すれば結果を得やすい実験や観察といった、基となる体験の場に、やはり意味があったのだと思う。

また、もともと生物が苦手なEさんの印象が一連の活動の中で変化していったように、問い立ては必ずしも本人の得意分野である必要はないのではないかとも思う。Ｅさんの記述では、学んだことを生物の分野だけでなく他科目に活かすことに触れているが、他の生徒の振り返りでは、「ニュースの信憑性の判断」や、「社会調査の分析」、「料理」、生徒会活動等の「ポスター作成」等、他の活動に活用するといった記述が複数みられた。自然の事物・現象の中でも生物の観察からスタートしていても、学びは勝手に科目や教科を越えて広がっていくのである。

Ｅさんの記述では、実験の失敗について触れられているが、多数の失敗に関する記述が見られた。例えば、「失敗したこともデータの一つ」、「１年の時は失敗すると悲しかったが、実験を多くするうちに失敗することが成功することよりも多いから計画は悩みすぎてはいけないと気づいた」といった「失敗」の捉え方や、中には「小学校の時と違い、明確に結果がでないことが面白い」、「仮説通りの結果が得られると面白くない」と結果の捉え方に関する記述である。

「失敗」に対して、次のような振り返りをFさんがまとめていた。

図11．Ｆさんの３年間の振り返り

Ｆさん以外の生徒の振り返りでは、探究活動を「自分で考えた上での未知を検証」と記すものがあり、この活動は未知のものに挑んでいるのだから、簡単に結果が出るものではなく失敗を繰り返すことは当然であると改めて思った。Ｆさんは、思うように進まないことと向き合ってどんどん変化していったように、「失敗」の認識や向き合い方をどう変えていくかが、実は鍵となっているのではないかと思う。

もちろん、効率が良いことに越したことはないが、この授業では、ゴールを研究成果ではなく、「探究のサイクルを自ら進め、科学的に問いを解決する力を習得すること」に設定し、思うような結果が得られなくても、泥臭く粘り強さを発揮することに価値を見いだしてきた。

３年前の計画当初は、何となく後悔しそうだと思い取り組んだ科学的な探究用振り返りシートによる「主体的に学習に取り組む態度」の学習評価であったが、３年間の振り返りを読んでいて、「失敗」の認識の変化を促すツールになり、活動を支えていたのではないかと思えてきた。

学習評価のツールとしての活用は、学びを促す形成的アセスメントとしての側面と、評定のために用いる総括的アセスメントとしての側面があり、この活動では両方のツールとして活用した。総括的アセスメントとして活用することについては、事前に伝えるだけで、活動中に強調はしなかった。

それでも良い評定を得ることを目的としてシートを熱心に記入した」と正直に振り返る生徒の記述もあったが、シートに記述することによって「試行錯誤や成果物のまとめがしやすくなった」といった記述や、「記述を続けるうちに文章を書くことが楽しくなって感想や実験結果を具体的に書く力がついた」といった記述がみられた。この文章を書く楽しみについて触れた生徒の振り返りシートの変化^（８）をみると、記入だけでなく実験の内容を充実させていった様子が目に浮かんでくる。

このように、振り返りシートも蓄積することで、より学びの様子を表出するツールとなり得ることを、３年をかけて体感した。そして何よりも、生徒の３年間の成長を実感できるのは、授業者としてこの上なく嬉しく感じる。授業者自身のモチベーションを高める評価ツールとしての役割を果たしていることも、体感することができた。

（８）
ある生徒の科学的な探究用の振り返りシートの変化（２年次）（こちらよりご覧いただけます）
ある生徒の科学的な探究用の振り返りシートの変化（３年次）（こちらよりご覧いただけます）

おわりに

この活動で活用した「科学的な探究用振り返りシート」は、まだまだ不十分な面がたくさん残っていますが、探究的な活動の最中だけでなく、学年が変わってからも振り返ることができる「学びの記録」として意味のあるものになったと思います。しかし、この実践は、新型コロナウイルス感染拡大により、大きな変化が求められた中で模索し続けたものであり、フェーズが変化した現在の最適解ではないと思います。

今年度、新たに担当している中学１年生の授業では、そのまま同じ授業展開やシートを活用するのではなく、些細なことに気づきを得て問いに敏感になることを大切にして、自分自身の探究のサイクルを回していきたいと思います。

【参考資料】

・中央教育審議会（2019）「児童生徒の学習評価の在り方について（報告）」（2023.8.24）
・ウエック S.（2016）『マインドセット“やればできる！”の研究』草思社
・ダックワース A.（2016）『やり抜く力 人生のあらゆる成功を決める“究極の能力”を身につける』ダイヤモンド社
・長谷川直紀・吉田裕・関根幸子・田代直幸・五島 政一・稲田結美・小林辰至（2013）「小・中学校の理科教科書に掲載されている観察・実験等 の類型化とその探究的特徴 プロセス・スキルズを精選・統合して開発した『探究の技能』に基づいて 」理科教育学研究 第54巻 第２号 225-247.
・平澤傑・久坂哲也（2021）「中学校理科における『主体的に学習に取り組む態度』の評価指標の開発」理科教育研究 第62巻 第１号 149-157.
・堀哲夫（2019）『改訂版一枚ポートフォリオ評価 』東洋館出版社
・石井英真（2021）「『主体的に学習に取り組む態度』の“２つの側面”を紐解く」 授業力＆学級経営力 141巻 12-17.
・文部科学省（2017）『中学校学習指導要領（平成29年告示）解説 理科編』学校図書
・中島雅子（2019）「理科教育における授業改善のための教師の自己評価」 理科教育学研究59巻第３号 411-421.
・中村琢（2020）「科学の探究活動における評価のあり方」物理教育 第68巻 第２号 128-131.
・西岡加名恵・石井英真・田中耕治（2015） 『新しい教育評価入門』 有斐閣
・岡村定矩・藤島昭（2018）『新編新しい科学１』東京書籍
・ピアス C.（2020）『だれもが＜科学者＞になれる！探究力を育む理科の授業』 新評論
・髙田太樹（2021）「子どものノートと『主体的に学習に取り組む態度』の評価」授業力＆学級経営力 141巻 22-49.
・内山智枝子（2019）「中等教育理科における『教科する』授業の追求 『科学者の時間』の実践を通して 」 総合教育技術 第74巻 第13号 57-63.
・内山智枝子・深谷将（2022）「中学校生物実験における比色分析の活用」『令和３年度東レ理科教育賞受賞作品集』第53回 31-34.
・山口晃弘（2022）『“主体的に学習に取り組む態度”の学習評価完全ガイドブック 中学校理科』明治図書
・Zimmerman, B.J.(1998).Developing Self-Fulfilling Cycle of Academic Regulation:An Analysis of Exemplary Models. In D.H.Schunk, & B.J.Zimmerman(Eds.).Self-Regulated Learning:From Teaching to Self-Reflective Practice.New York, United States:Guilford Press.1-19.

受賞の言葉

筑波大学附属駒場中・高等学校教諭・内山智枝子

この度はこのような名誉ある賞をいただき誠にありがとうございます。

実践にあたり、科学的な探究活動でご協力いただいた物理科・化学科の先生方、ホームルーム教室での生物実験を許容してくださった担任の先生方をはじめ、実践にご協力いただいた教職員のみなさまに、改めて感謝申し上げます。

この実践記録は、2016年に教職大学院で学んだ「理論と実践の往還」をベースに続けている実践の通過点としての記録であり、咀嚼して吸収、次の実践の糧とするためにまとめたものです。学習者の３年間の変容を見取ることは私にとって初めての経験で、これは持続可能な実践なのか？ と、何度も自問してきました。

今回の実践は個人によるものであり、学習者からのフィードバックにより軌道修正をしやすいといったメリットがある一方、先行研究・実践に依存することが多く、協働によるブラッシュアップができないというデメリットも抱えていました。

また実践者の強みをいかに活かすとは何なのかという問いも解決しておらず、今でも実践者であり続けることにしんどさを感じることが多々あります。そんな時は、「イン・ザ・ミドル」という言葉を思い出します。どんなに素晴らしい実践者であっても道半ばであり、成長しようとして成長し得る存在です。素晴らしい実践を目指さず、自分にできることを一歩ずつ進んでいきたいと思います。