授業計画

はじめに
Google では、
科学技術を楽しみながら自由な発想で世界を変えたい学生たちを募っています。
Google Science Fair は、
世界中の 13～18 歳の学生が参加できる科学コンテストです。
参加者は、科学の力で世界をもっと良くするためのアイ
デアを提示します。
たとえば、何かを早くする方法。
何かをもっと効率的にする方法。
無駄をなくして生産性を高める方
法。
審査員はさまざまな国から集まります。
Google Science Fair に参加することで、興味のあることに取り組みながら科学的な発見を体験する機会を得られま
す。
実社会での科学（または技術）手法の実践を通じて、学生たちは課題について積極的に考えるようになり、
またア
イデアをうまく伝えられるという自信が付きます。
応募者は、以下のいずれか 1 つのカテゴリでプロジェクトを提出できます。
コンピュータ サイエンス / 数学
エネルギー / 宇宙
化学
行動科学 / 環境科学
物理学
電気工学 / 電子工学
地球科学 / 環境科学
植物 / 動物
発明 / 技術革新
生物学
食品科学
宇宙物理学
ロボット工学
概要
2 つの授業計画を学生の年齢グループ別に用意していますので、
これらを参考に本コンテストを学生に紹介し、
プロジェ
クトのテーマ決定や作成をサポートしてください。
これらの授業をそのまま利用するか、
あるいは他の授業計画の一環として利用することで、科学的手法や、科学的技
術が世界に与える影響について学生が理解を深め、
学生が世界の変革に自ら働きかけるための力を身に付けること
ができます。
先生方や学校は、
ここから Google Science Fair への応募の全プロセスを通じて学生をサポートできます。
大きな目標
Google Science Fair に参加して学生の資質を伸ばすこと
科学的思考
• 客観性に目を向け、正確性、精度、反復性、再現性を考察する
• 新たな事実やアイデアを採り入れて、
最初の仮説を変えていくことで科学的な方法や理論を
発展させること、
さらに結果を公開して仲間の評価を受けることが重要であることを理解する
• リスクを評価する
実験と調査のスキル
• これまでの知識と経験に加えて、実社会の観察に基づいた質問能力を育む
• 科学的な知識や理解から予測を立てる
• 予測の実証に最もふさわしい科学研究を選び、計画を立て、実施する
• 観察と計測を行って結果を記録し、
その方法の信頼性を評価して、
改善できる点を提案する
分析と評価のプロセス
• 数学的な概念を適用して、結果を計算する
• 観察結果とデータを適切な手段で発表する
• 観察結果やデータを解析する
（結論を導くパターンの特定など）
• 論理的な説明を行う
（予測や仮説に関するデータの説明など）
• 結果から生じる新たな疑問を明らかにする
授業と目的
1. 科学で世界をもっと良くする
目的:
• 学生たちが、科学技術分野でのさまざまな研究の価値を理解できるようになること。
• 学生たちが、個人の興味とスキルを科学技術の進歩につなげる方法を見極めること。
• 学生たちが、科学的枠組みの中で一貫した調査を展開できるようになること。
2. 優れた科学とはどのようなものか
目的:
• 学生たちが、与えられた基準に基づいて良い調査を行うには何が必要かを説明できるようなること。
• 学生たちが、自分や他の人の科学的なアイデアを基準に従って評価し、建設的にフィードバックを伝
えられるようになること。
• 学生たちが、
フィードバックを受け入れて、建設的に対応できるようになること。
Google Science Fair 授業計画:
15～16 歳対象
授業 1: 科学で世界をもっと良くする
この授業で学生たちは、
未来の科学技術者として、
皆のために何かを良くすることができる方法を幅広く学びます。
自分の強みや関心を活かし、
調査の方向性にどのような可能性があるかを判断し、
調査方法を構築します。
目的
• 学生たちが、科学技術分野でのさまざまな研究の価値を理解できるようになること。
• 学生たちが、個人の興味とスキルを科学技術の進歩に活かす方法を見極めること。
• 学生たちが、調査の枠組みの中で一貫した調査を展開できるようになること。
時間
指導項目
演習項目
リソース
（下記を参照）
10 分
世界の何かを良くすることができる
科学技術のアイデアを紹介します。
大きなことでも、小さなことでも構い
ません。
歴史上の科学者の逸話を使
って、学生の興味を引き、
インスピレ
ーションを与えます。
以下を例に挙
げます。
科学者の出身地や、科学的な発見を
する前の関心事など、人物の背景に
ついて考えてみます。
歴史的な科学者の逸話
（先生方は、
ここに挙げ
た例以外の、
ご自身また
は学生の関心を引く他
の例を自由に取り上げ
てください。
）
Ada Lovelace: 詩人の Byron 卿の
娘。
幼い頃から数学に興味を持ち、
後に最初のコンピュータ プログラ
ムを書きました。
Thomas Edison: 14 歳のときに初め
て自分の実験室を作り、後に電球の
実験を行いました。
Louis Braille: 幼少時に失明し、
16 歳
になる頃には手探りで文字を書ける
ようになり、後に点字のアルファベッ
トを作り出しました。
この点字は現
在、世界中で使用されています。
興味のある発見や発明について学生
に尋ねます。
さまざまな発見について意見を交わ
し、
プロジェクトが環境や人々にど
のような影響を与えたか、
またはど
のような影響を与える可能性がある
かを明らかにします。
Google Science Fair の
YouTube チャンネルで
は、有名な科学者たちや
過去の Google Science
Fair 応募者たちが自ら
の研究内容や科学を追
求するきっかけとなった
事柄について語る映像
を見ることができます。
科学者の写真を見るこ
ともできます。
「科学技術」
が、
学生たちが理解して
いるよりもはるかに広範囲の分野を
対象としており、
有名な科学技術者の
背景も多様であることを指摘します。
10 分
演習について説明します。
学生たち
は個々のスキルや関心についてよく
考えて、調査する分野を決定します。
「良くしたいことは何ですか」
とい
うテーマで、
インスピレーション フ
レームワークを使用してアイデア
を生み出します。
「関心」、
「スキル」、
「願望」
というフレームワークを使
用して考えます。
関心のある分野でさらなる調査を進
める場合に役立つおすすめのリソー
スを紹介します。
利用できるリソースから、
その分野で
まだ認識あるいは開発されていない
領域を見つけ出します。
Ann Makosinski の動画を見せます。
10 分
10 分
クラスでアイデアを進んで発表する
学生を見つけるか、少人数のグルー
プでの話し合いを促します。
学生たちはアイデアの泉を利用でき
ます。
このツールは、学生がプロジェ
クトの開始前にインスピレーション
を得たり、
アイデアを考え出したりす
るのに役立ちます。
学生たちはこの
ツールを使用して、自分の好きなこ
とや得意なこと、取り組みたい問題
に基づいて、探求すべきテーマや関
連性を見つけることができます。
インスピレーション フ
レームワークのハード
コピー
Ann の動画とプロジェ
クト
インターネットに接続
してリサーチできるパソ
コン / ノートパソコン、
あるいは図書館の利用
リサーチ フレームワー
クのハードコピー
Google Science Fair
のアイデアの泉
アイデアの進展状況（現在どの段階
であるか）を大まかに説明します。
研
究対象とする分野について話し合
い、肯定的で建設的な言葉で意見を
交換します。
建設的な言葉の例を書
き出すためのホワイト
ボード / 黒板
紙ベースで研究調査のアイデアを組
み立てます。
計画フレームワークの
ハードコピー
•「あなたの良いところは、...」
•「... と考えたのですね」
•「なぜ ... を選択したのですか」
•「... については検討しましたか」
•「... を見てみると良いかもしれま
せん」
15 分
学生が研究調査のフレームワークで
アイデアを組み立てる作業をサポー
トします。
5分
生徒の研究調査の中からいくつか選
んで見直し、良い例を紹介して、建設
的な意見を述べます。
次の授業で学
生がヒントやフィードバックをもらえ
るように、
リサーチや考察を通じてア
イデアを練り上げるよう学生に促し
ます。
意見や互いの研究について考察し
ます。
配布用の Google
Science Fair 応募ガイ
ダンスのハードコピー
宿題
• リサーチと計画を進めて計画フレームワーク シートにすべて記入し、次の授業で提出してフィードバックを受ける準備をし
ます。
Google Science Fair 授業計画:
15～16歳対象
授業 2: 優れた科学とはどのようなものか
友だちや先生からのフィードバックを受けるために、研究調査のフレームワーク シート
（インスピレーション、
リサーチ、
計画）
にすべて記入しておく必要があります。
この授業で学生は研究調査の参考例を学び、徹底した
科学調査を計画するためのヒントを得ます。
このような情報に基づいて、
自分や仲間の研究調査について考え、
建設的なフィードバックを交換します。
目的
• 学生たちが、
与えられた基準に基づいて良い調査を行うには何が必要かを説明できるようになること。
• 学生たちが、自分や他の人のアイデアを基準に従って評価し、建設的にフィードバックを伝えられるよ
うになること。
• 学生たちが、
フィードバックを受け入れて前向きに対応できるようになること。
時間
指導項目
演習項目
10 分
Google Science Fair に応募する優れ
たプロジェクトを作成するにあたり、
学生たちがインスピレーションを得ら
れるようなプロジェクト例を紹介しま
す。
審査基準や規定、
さらに
「感心さ
せる」要素を説明し、
フィードバックを
例から何を学んで、
自分のプロジェク
トに取り込めるか考察します。
リソース
（下記を参照）
Elif Bilgin - プロジェク
ト、概要紹介動画、
イン
タビュー、
その他
集めることや、目標を高く掲げるこ
との重要性について述べます。
Elif Bilgin、
バナナの皮を使ったバ
イオプラスチックの生産プロジェク
ト
（英語）:すばらしい概要紹介動画、
論理的な提案、明確な手法、論理的
な結論、効果的な引用
15 分
学生をグループ分けします。
学生の
考察をサポートし、肯定的な言葉を
使うように促します。
ペアまたは少人数のグループで、考
察フレームワーク シートを使い、自
分や他の学生の応募プロジェクトを
評価します。
「うまくいっている点は
...」
や
「... すればもっと良くなる」な
ど、肯定的な言葉を使います。
考察フレームワーク
のハードコピー
5分
学生がクラスで発表できる前向きな
意見の例を選びます。
ペアを組む / 発表する - クラスメー
トにフィードバックします。
建設的な言葉の例を書
き出すためのホワイト
ボード / 黒板
審査員のレポートを紹介します。
こ
れは Google Science Fair の審査員
による応募者向けのガイダンスとな
ります。
審査員のコメントやヒントを、自分の
応募内容にどのように取り込めるか
を考えます。
審査員のレポート
の動画（1 分 20 秒、
3:39～4:59）
学生の研究調査をサポートし、意見
を述べます。
クラスメート、先生、審査員からのフ
ィードバックやアイデアを採り入れ
ながら、
プロジェクトを開始 / 続行
します。
10 分
15 分
•「何がうまくいきましたか？」
•「... すればもっと良くなる」
•「なぜ ... を選択したのですか」
•「... については検討しましたか」
•「... を見てみると良いかもしれま
せん」
応募ガイダンス
（審査基準など）
Google Science Fair の
ウェブサイトにアクセス
できるパソコン / ノート
パソコン
（利用できな
い場合は筆記用具を
用意）
前の授業で入力した研
究調査のフレームワー
クのコピー
5分
学生に、応募期限（2016 年 5 月 17
日）と、
テーマの決定やリサーチ、応
募手続きに利用できるリソースを改
めて知らせます。
Google Science Fair への参加登録
を済ませ、互いの研究調査をサポー
トし合います。
応募の進捗状況について学生を褒
め、研究調査を続ける上で留意すべ
き最も重要な点についてまとめます。
www.googlesciencefair.
com に登録し、提出す
る応募内容の記入を始
めます。
学生たちの
「世界を変える」
力を実現
する、
という本来の目的を思い出しま
しょう。
Google Science Fair はそのた
めの手段の 1 つにすぎません。
宿題
• 研究調査をより良いものにするために、友だち、家族、
その他のソースからフィードバックを集めましょう。
• 研究調査を実施します。
• Google Science Fair に参加登録して、2016 年 5 月 17 日までにプロジェクトを提出します。
• Google Science Fair のウェブサイトに学生がプロジェクトの情報を入力すると、
そのプロジェクトへのアクセス
権を教師と学生で共有できるようになります。
プロジェクトは学生が自分の力で成し遂げる必要がありますが、
教師からフィードバック、
アドバイス、
サポートを提供することをおすすめします。
学生は、
サポートを受けた場合、
プロジェクトの謝辞のセクションにその旨を記載してください。
Google Science Fair 授業計画: 15～16 歳対象
リソースの概要
授業 1: 科学で世界をもっと良くする
授業 2: 優れた科学とはどのようなものか
動画:
動画:
• Google Science Fair の YouTube チャンネル
• Ann の動画
資料（ハードコピー）:
• インスピレーション フレームワーク
• リサーチ フレームワーク
• 計画フレームワーク
• Google Science Fair 応募ガイダンス
その他のリソース:
• ウェブ上のリサーチ結果にアクセスできるパソ
コン / ノートパソコン、
または図書館の利用
• ホワイトボード / 黒板
• Elif Bilgin - プロジェクト、概要紹介動画、
インタビュー
• 審査員のレポートの動画（1 分 20 秒、
3:39～4:59）
資料（ハードコピー）:
• 考察フレームワーク
• Google Science Fair 応募ガイダンス
その他のリソース:
• Google Science Fair のウェブサイトにアクセス
できるパソコン / ノートパソコン、
または筆記用具
• ホワイトボード / 黒板