第3回　生きた理科、未来につながる理科のために

本質的な理科授業、子どもたちが楽しみながら将来につながる学びのために必要な工夫について聞きました。

理論や数値を理解させるだけでなく、「実感」を大事に。
楽しさや感動が、将来の仕事にもつながるのだから。

その実例を一つ紹介しましょう。小学6年生の「電気の性質とその利用」では、手回し発電機を使った実験をします。子どもたちは白熱電球とLEDでは回すときに必要な力が違うことを知るのですが、そこで「あなたの家に白熱電球はいくつある？ それをLEDに変えると電気代がどれくらい安くなる？」と問いかけると、実験から自分たちの生活との関連に気づくことができます。 次にコンデンサーを使って実験をしますが、教科書の実験は「電気はためることができる」で終わっています。そこで私は、手回し発電機のハンドルを車のタイヤに、ハンドルを回す人の手をエンジンに見立てた実験を行い、ハイブリッド自動車のしくみを体感させます。ブレーキをかける（コンデンサーをつなぐ）とハンドルを回す手が重くなります。ハイブリッド自動車はブレーキをかけたときに電気をためます。コンデンサーをはずし、手を止めるとアイドリングストップの状態になります。再びコンデンサーを手回し発電機につなぐとハンドルが回り出します。発進するときはエンジンを使わず、ためた電気でモーターが回るということを再現しています。

子どもたちは「ハイブリッド自動車はエコ」ということを知っていても、なぜエコなのかは説明できません。しかしこの実験によって、ハイブリッド自動車はブレーキをかけたときに電気を蓄え、エネルギーをたくさん必要とする走り出しのときにその電気を使うから、ガソリンの消費量が減ってエコなんだと実感を伴って理解することができます。ここまでやれば「電気の利用」もグッと面白くなると思います。 「これか！」という実感があればしっかり身につきますし、実感とともに理解した法則を「あなたならそれをどう使う？」と考えさせると、さらに発展した学習になります。学んだことをどのように応用し実社会で活用するか、どう使えば世の中を便利にできるか、そこまで考えることができれば授業はますます充実するでしょう。驚き、実感、楽しさ、感動があってこそ、将来の仕事にもつながります。科学者だって、ワクワクする気持ちや楽しさがあるから、研究を続けることができるのです。

小森栄治先生考案の教材「電気の需要と供給体験ボード」。
白熱電球からLEDに交換すると、手回し発電機のハンドルが軽くなり、手応えを通じて変化を実感することができる。
家庭にある電気器具や街が描かれていることで、実生活との関連を理解しやすくしている。

教員になって行う授業は学生時代に自身の受けてきたタイプの授業になるという傾向があります。受験勉強中心の授業を受けてきた学生は、教員になっても「これはテストに出るからね」という授業になりがちです。しかし、たくさんの観察・実験を通じて理科の楽しさを実感している学生は、教員になって理科の楽しさを伝えられる授業ができます。
それゆえ、先生一人だけで工夫したり、新しいものを採り入れたりすることは難しいと思います。インターネットにはTOSS＊などの教員の研究団体や大学、企業、あるいは個人の先生のアイデアや実践事例が多数公開されていますので、ぜひ活用してみてください。私も自分の実験教材を、多くの人からヒントをもらって改良してきました。
日本の授業研究は世界的にも素晴らしいと言われています。他の先生の授業や実験を見て「こんな工夫があるのか」という学びがあれば授業は変わっていくはずです。先生自身もいろいろなものを見て刺激を受け、新しい実践から学び続けてほしいと思います。

＊：TOSS（Teachers’ Organization of Skill Sharing）は授業・教育にすぐに役立つ教育技術・指導法を開発し、集め、互いに追試し、検討しあって自らの授業技術を高め、そのような技術や方法を全国の教師の共有財産にしようと努める教師の研究団体。会員は1万人を超える日本最大の教師による研究団体。

小森先生が株式会社ナリカで開催している教師のための理科実験実技講習
「ナリカサイエンスアカデミー」
https://www.rika.com/nsa

• 第1回
  理科教育の現在と課題
• 第2回
  日本の理科教育に必要なものとは？