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地方中学理科教師/アクティブ・ラーニング/『学び合い』/アドラー心理学/コーチング/

実験で何を学ぶか

 年度も後半に入り、どの学年の授業も小単元丸ごとの『学び合い』に移行している。1年生は「水溶液の性質」を7時間で全員説明できるように理解する、というのを課題にして取り組んでいる(これまでの小単元では、ガスバーナーの操作や水素の発生などがあったため、安全上の配慮から1~2時間単位の『学び合い』を続けていた)。この「水溶液の性質」の小単元は、まずコーヒーシュガーとデンプンを水に溶かしてろ過をするという実験からスタートする。実際に、全ての班が1時間目にこの実験に取り組んだ。

 この実験は、物質の溶解についての概念形成のためには非常に重要な意味を持つが、作業としては如何せん「地味」である(生徒にとっても教師にとっても)。したがって、これまでは実験の考察(モデル化など)には時間をかけてきたが、実験そのものにはあまり時間をかけてこなかった。また、準備物や操作は何かと煩雑なので、ビーカーなどの器具や材料をあらかじめ教師側で準備をしておき、生徒がスムーズに実験できるように配慮してきたという過去がある。

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 しかし、『学び合い』で生徒に方法を任せてみると、実験そのものの中に数々の学びが含まれていることに気が付いた。

  • 大きなビーカーで多量の水で実験すべきか、小さなビーカーで少量の水で実験すべきか?←定量的ではなく定性的な実験なので(実際に教科書に量の指定はない)、現象を確認できるだけの最小限の水で実験した方が、廃液が少なくて済む上、ろ過の時間短縮にもなる。
  • 加えるコーヒーシュガーの量はどうするか?←ただの砂糖ではなくコーヒーシュガーを使う理由は、溶解の様子を色の変化によって視覚化するため。したがって、その色の変化が十分わかる程度の量を溶かす。かといって、加えすぎると溶かすのに時間がかかったり、全て溶けない可能性がある(小学校での既習事項の活用)。
  • 教科書には「一晩置いた後の変化を観察する」とあるが、翌日が休日などで理科の授業がない場合はどうするか?←一晩置く理由は、数分~数十分オーダーではなく、数時間~数十時間オーダーでの変化を見るため。であれば、一晩以上置いても結果に差はないことが予想される。

などなど、枚挙に暇がない。これまでの授業では、これらの「?」は生徒のスムーズな活動を阻害するものと考え、あらかじめ教師側で準備をしたり先回りして手を打ったりしていた。しかし、これらの「?」に対する答えは全て、科学的事象についての本質的な理解につながるものであることに今回気付かされた。大切なのは実験をスムーズに行うことではなく、こうした「?」に1つ1つきちんと向き合い、省察や対話を重ねていくことで、自らの科学観や自然観を更新していくことではないか。これまで自分は、そういった機会を生徒から奪っていたのかも知れない。

 これらの「?」にきちんと向き合わせるためには、

  • 生徒が方法を自由に選べるようなリソースを充実させること(環境的余裕)
  • 省察や対話を深めたり、失敗したりできるための十分な時間が確保されていること(時間的余裕)
  • そんな生徒の活動に教師がイライラしないこと(精神的余裕)

などの「余裕」が不可欠ではないか、と考えた。