高等学校化学に対する 生徒の興味・関心を高める指導法の研究

高等学校化学に対する
生徒の興味・関心を高める指導法の研究
- 日常生活の文脈を重視した指導法の考案 自然システム教育学専修
森田 晋也
研究の概要
目的
生徒の化学に対する意義や必要性の認識を高めるため，
日常生活の文脈を重視した指導法を考案し，その効果を
常生活 文脈を重視 た指導法を考案
効果を
検証する。
方法
授業実践：高等学校３年生文型・化学選択クラス 10名
化学Ⅰ「有機化合物 官能基を含む化合物」
検証方法：質問紙，実験レポート
結果
単元全体を通して，日常生活と関連のある内容を授業に
単元全体を通して
日常生活と関連のある内容を授業に
取り入れることにより，化学の授業と日常生活との関連や，
化学の学習の必要性を再認識する生徒がいた。
研究の背景
平成19年 OECDによる
PISA（国際学力到達度調査）の結果発表
„
„
科学的能力は高いが，科学への興味・
科学的能力は高いが
科学への興味・
関心が低い。
自らの科学学習に対する意義や必要性
の認識が低い。
の認識が低い
研究の背景
平成２０年１月
中央教育審議会答申 「改善の基本方針」
「理科を学ぶことの意義や有用性を実感す
る機会をもた
る機会をもたせ，科学への関心を高める
科学
関心を高める
観点から，実社会 実生活との関連を重視
観点から，実社会・実生活との関連を重視
する内容を充実する方向で改善を図る。 」
研究の背景
私が勤務する高等学校
„
„
大学進学率は高い
化学を学習する目的は大学受験のため
受験に化学が必要なくなると
やる気を示さなくなる
研究の背景
生徒の化学に対する意義や必要性
の認識を高めたい
日常生活の文脈を重視した指導法を考案
し 授業に取り入れることによ て高めるこ
し，授業に取り入れることによって高めるこ
とができるのではないか。
。
研究の目的
生徒の化学に対する意義や必要性の認
識を高 る
識を高めるため，日常生活の文脈を重視
， 常 活 文脈を 視
した指導法を考案し，その効果を検証する。
研究の方法
１．事前調査
１
事前調査
２．授業実践
３．事後調査
４ 結果の分析
４．結果の分析
１．事前調査
○調査対象：広島大附属高等学校
３年生文型・化学選択クラス生徒 10名
（男子６名 女子４名）
（男子６名，女子４名）
○調査時期：2010年6月1日
○調査方法 質問紙法
○調査方法：質問紙法
質問項目は，PISA 2006での「生徒の学習状況調査」
に関する質問紙をもとに作成。
計20項目。５件法により回答。
さらに，自由記述の質問項目も設ける。
自
も
事前調査の結果
項 目
化学の楽しさ（５項目）
（例）化学を学ぶことに興味がある。
化学の価値（10項目）
（例）化学は，自分の身の回りのことを理
（例）化学は
自分 身 回り
とを理
解するのに役立つものだと思う。
化学の学習の道具的動機付け（５項
目）
（例）将来勉強したい分野で必要になる
ので，化学を学習することは重要だ。
平均値 標準偏差
3.58
0.78
3 58
3.58
0 79
0.79
2.70
1.06
研究の方法
１．事前調査
１
事前調査
２．授業実践
３．事後調査
４ 結果の分析
４．結果の分析
２．授業実践
○実施時期：2010年6月1日～６月１０日
○対象クラス：３年生文型・化学選択クラス
（男子６名 女子４名 計10名）
（男子６名，女子４名，計10名）
○授業数：５時間
○指導過程
単元 高等学校 学
単元：高等学校化学Ⅰ
「有機化合物 官能基を含む化合物」
２．授業実践
○指導過程（一
覧）
限
学習内容
１
事前調査
アルコールの分類・物理的性質
２
アルコールの化学的性質
授業に取り入れた日常生活と関連のある内容
①アルコールの疎水性・親水性
①アルコ
ルの疎水性 親水性
３
メタノール，エタノール
アルデヒドの性質
②呼気中のアルコ ル濃度の測定
②呼気中のアルコール濃度の測定
③メタノールの有毒性
④アルコール発酵
⑤
⑤バイオエタノールと環境問題
環境問
４
（実験）アルコールとアルデヒド
⑥銀鏡反応
５
ホルムアルデヒド，アセトアルデ
ヒド ケトン アセトン
ヒド，ケトン，アセトン
事後調査
⑦ホルムアルデヒドの用途
⑧アセトアルデヒド製法の功罪
⑨アセトンの用途
５回の授業全体を通して，日常生活と関連のある
５回の授業全体を通して
日常生活と関連のある
内容を，可能な限り授業に取り入れた。
２．授業実践
○授業に取り入れた日常生活と関連のある内容
（例）銀鏡反応（生徒実験）
ホルマリン 2～3mL
（還元性をもつ）
加熱（
加熱（50～60℃）
）
アン
アンモニア性
ア性 （Ag
硝酸銀水溶液 ＋） （還元されやすい）
Ag
２．授業実践
○授業に取り入れた日常生活と関連のある内容
（例）呼気中のアルコ ル濃度の測定
（例）呼気中のアルコール濃度の測定
エタノール 2,3滴
,
（酸化されやすい）
加熱（
加熱（50～60℃）
）
Cr2O72Cr3+
（還元されやすい）
されやす ） （緑色）
（橙赤色） （還
２．授業実践
○授業に取り入れた日常生活と関連のある内容
（例）バイオエタノ ル （カーボンニュートラルな燃
（例）バイオエタノール
（カ ボン
トラルな燃
料）
☆光合成
6CO2＋12H2O
光
C6H12O6＋6O2＋6H2O
☆アルコール発酵
C6H12O6
グルコ ス
グルコース
酵母菌
2C2H5OH＋2CO2
エタノ ル
エタノール
研究の方法
１．事前調査
１
事前調査
２．授業実践
３．事後調査
４ 結果の分析
４．結果の分析
３．事後調査
○調査対象：事前調査と同じ生徒
○調査時期：2010年6月10日
○調査方法：質問紙法
（質問項目は 自由記述の質問項目を除
（質問項目は，自由記述の質問項目を除
いて事前調査と同じ。）
４．結果の分析
事前平均
（標準偏
差）
3.58
(0.78)
事後平均
（標準偏
差）
3.34
(1.08)
化学の価値
3.58
((0.79))
3.61
((0.94))
化学の学習の道具的動機付け
2.70
(1 06)
(1.06)
2.86
(0 89)
(0.89)
項目のカテゴリ
化学の楽しさ
４．結果の分析
「化学の価値」 の質問例
化学の考え方の中には，他の
人々とどう関わるかを知るのに
役立つものがある。
バイオエタノール
„アセトアルデヒド製法の功罪
（水俣病の原因となった製法）
„
事前平均
（標準偏
差）
2.60
(0.70)
事後平均
（標準偏
差）
3.10
(0.74)
化学と社会との
関わりを改めて
意識した結果で
はないか。
はないか
４．結果の分析
事前平均
「化学の学習の道具的動機付
化学の学習の道具的動機付
（標準偏
け」 の質問例
差）
将来勉強したい分野で必要に
将
勉強
分野
要
1 80
1.80
なるので，化学を学習すること
(0.63)
は重要だ。
呼気中のアルコール濃度
の測定
定
„バイオエタノール
事後平均
（標準偏
差）
2 50
2.50
(0.85)
„
アセトアルデヒド製法の功罪
„
自分の志望先との
関連を改めて意識し
た結
た結果ではないか。
な
４．結果の分析
－質的分析－
・質問紙 自由記述
「あなたは 化学のどんなところに興味や
「あなたは，化学のどんなところに興味や
関心がありますか。」
事前と事後 調査
事前と事後で調査
・銀鏡反応の実験（４時限目）のレポート
「この実験のどんなところに興味・関心を
感じましたか。」
これらを比較，検討した。
れらを比較 検討した
４．結果の分析
－質的分析－
Ａ（男子）
事前
実験
普通に生活してい
るだけではわから
ない細かい所まで
知れる点
知れる点。
・AgNO3にNH3を入れ
た時に，最初の数
適の時は沈殿がで
きるのに 更に入
きるのに，更に入
れるとそれが消え
無色になる点。
事後
現在使用している
様々なモノなどは，
化学の発展によっ
て作り出されてい
るところ
事前では，物質の性質の解明に利するところがあるとした記述が，
事後では化学の有用性について記述しており 化学に対する意
事後では化学の有用性について記述しており，化学に対する意
義や必要性の認識が高まったと読み取れる。
４．結果の分析
Ａ（男子）
－質的分析－
10項目で評価が事前より事後で高くなっている。
事前
事後
大人になったら，化学を様々な場面で役立て
たい
たい。
３
→
４
化学は，自分の身の回りのことを理解するの
に役立つものだと思う
に役立つものだと思う。
私は，化学からたくさんのことを学んで就職に
役立てたい
役立てたい。
４
→
５
３
→
４
「銀鏡反応」や「アルデヒドなどの製法・用途」などの内容で，
化学の有用性をこの生徒が感じたためと考えられる。
学 有 性を
徒が感
考
４．結果の分析
－質的分析－
Ｂ（男子）
事前
紙面上ではなく，
実験を通してその
現象を楽しむこと
に尽きると思いま
す。
実験
事後
試験や問題で見か 実際に試薬を使っ
実験す
ける実験で，実際 て実験するところ
にやってみるとい
うことに大きな意
義を感じました。
銀鏡反応がもう少
しうまくいけばよ
かったんですが…。
記述の比較からは，化学に対する意義や必要性の認識が高ま
ったとは読み取れない。
４．結果の分析
－質的分析－
Ｂ（男子）
事前
事後
化学の考え方の中には，他の人々とどう関わ
るかを知るのに役立つものがある
るかを知るのに役立つものがある。
２
→
４
大人になったら，化学を様々な場面で役立て
たい
たい。
３
→
４
化学は，私にとって身近なものである。
３
→
４
「バイオエタノールと環境問題」や「アセトアルデヒド製法の功
罪」などで，社会生活との関連を意識させる内容を取り上げ
たことが影響していると思われる。
考察
日常生活と関連のある内容を，授業全体を
通して，可能な限り授業に取り入れた。
銀鏡反応
呼気中のアルコール
濃度の測定
バイオエタノール
アセトアルデヒドなどの
製法と用途
化学の授業と日常生活と
の関連を再認識させる
の関連を再認識させる。
化学の学習の必要性
を再認識させる
を再認識させる。
今回の実践で，生徒の化学に対する意義や必要性の認識を，
今回の実践で
生徒の化学に対する意義や必要性の認識を
元々ねらいとしていたところまでは，高めることができなかった。
今後の課題
„
ただ日常生活と関連のある内容を授業に取り
入れるというだけではなく，授業手法も，指導
効果を大
効果を大きく左右する。
す 。
協同学習などを取り入れた授業の創造
高等学校化学に対する
生徒の興味・関心を高める指導法の研究
一 日常生活の文脈を重視した指導法の考案
常生活 文脈を重視した指導法 考案 自然システム教育学専修
森田 晋也