高等学校化学実験における実験計画立案が及ぼす効果の研究

研究課題

研究課題/領域番号	20H00901
研究種目	奨励研究
配分区分	補助金
審査区分	1210:科学教育関連
研究機関	千葉県立千葉東高等学校
研究代表者	北川輝洋千葉県立千葉東高等学校, 千葉県立千葉東高等学校教諭
研究期間 (年度)	2020-04-01 –
研究課題ステータス	完了 (2020年度)
配分額 *注記	350千円 (直接経費: 350千円) 2020年度: 350千円 (直接経費: 350千円)
キーワード	実験計画の立案 / 結晶の同定 / 探究 / 密度
研究開始時の研究の概要	高等学校学習指導要領では探究的な学びにより課題解決や課題発見などの自らの考えを導き出す機会の充実が重点目標に置かれているが、具体的な指導法が開発されていない。そこで実験授業を行う際に課題発見の機会として実験計画の立案を導入した教材開発の必要性を考え, 開発することとした。これまで高等学校化学対象の教材を実践・開発してきたが, 当研究では高等学校化学基礎における教材を実践・開発するものとする。そして, 実験計画の立案による課題発見の機会がどのような資質・能力を育むか, という観点で分析・検証し化学教育の発展につなげていく。研究指導者として理科教育が専門の東洋大学教授後藤顕一氏に協力を依頼している。
研究成果の概要	高校の化学基礎における「実験計画の立案」を意識した教材の開発を行なった。化学結合の「結晶の同定」を題材に、実験計画の立案を含む授業を行ったところ、実験への取り組みが積極的になり、95％以上の生徒が報告書を提出した。また多くの考察記述では、根拠として実験結果がしっかりと述べられていた。事後アンケートの結果では「自分で計画した実験を行うことは達成感があった」と回答した生徒は9割にのぼった。実験計画立案の導入は、生徒の心をくすぐる効果があり、探究的な学びの教材となることがわかった。
研究成果の学術的意義や社会的意義	高校理科では自らの考えを導き出す探究活動の充実が重点目標に置かれているが、具体的な指導法はほとんど示されていない。生徒の問題解決能力・問題発見能力育む必要性を強く感じ、これまで高校３年生の化学で実験授業を行う際の実験計画の立案を実践し、実験への取り組みの改善、考察記述の変容をもたらすことがわかった。ここでは高校１年生の化学基礎「結晶の同定」で実践を行い、実験計画の立案が，資質能力を育成するための高校化学教育の教材の一つとして有用であることがわかった。また本実践を通して、物質の密度について苦手意識を持っている生徒が多いことが明らかになり、今後の課題と感じた。