高等学校 : 理科

ペットボトル内に封入された空気を、手で押して圧縮させたときの温度変化の様子をリアルタイムにグラフ化することができれば、視覚的な理解を促すことができる。このようなコンピュータ計測器は近年、小型化・低価格化が進み、設定から使用法まで比較的簡単なものが市販されている。その活用例を紹介する。

水酸化ナトリウムの溶解熱計測実験において、実験結果をリアルタイムにグラフ化することができれば、大幅な時間短縮を図ることができる。このようなコンピュータ計測器は近年、小型化・低価格化が進み、設定から使用法まで比較的簡単なものが市販されている。その活用例を紹介する。

中和滴定実験において、実験結果をリアルタイムにグラフ化することができれば、時間短縮とともに視覚的な理解を促すことができる。このようなコンピュータ計測器は近年、小型化・低価格化が進み、設定から使用法まで比較的簡単なものが市販されている。その活用例を紹介する。

実験や実習を通して、物理量の間に「比例」や「反比例」のような関係性を生徒が見いだし、数式化する過程を重視する授業展開にすることで、実感をもって式の意味を理解できるようにしました。また、単元のはじめに、学習の見通しを示し、学ぶ意義を理解しながら学習できるよう工夫するとともに、生徒が自らの学びを振り返るための工夫や話合いの場の設定などにより、主体的な学びや対話的な学びの実現を目指しました。

　教師が教えて理解する場面と生徒が気付いて理解する場面を明確にし、生徒自身の気付きを伴った理解を意識した単元展開を試みました。生徒が気付いて理解する場面では、前時までに学んできた内容では説明が成り立たない事象を生徒に提示することで、「なぜだろう」という思いを喚起して、理解に向けて主体的に取り組むよう工夫しました。併せて、生徒たちの意見交換が促されるよう、染色体モデルを用いたグループ活動を取り入れました。

化学反応の一例を基に実験を行い、その結果をグラフで示すことによって、化学反応式の係数比が物質の物質量比になっていることを見いだしました。また、事前の予想と異なる結果に対して、生徒同士で学び合うことにより、考察を通して課題を解決し、互いの理解力の向上を目指しました。

この実践は、酵素の反応性、特に酵素反応の阻害を取り上げた事例です。考察する力の育成を重視し、授業では、阻害物質「マロン酸」の作用については触れずに実験を行い、その結果をもとに酵素のはたらきとマロン酸の作用について考察をしていきます。

この実践は、単元「酸と塩基」における「中和滴定」実験を、データロガーとタブレットＰＣ（いずれも総合教育センターの貸出用物品）を用いて行ったものである。指示薬の色の変化では判断が難しかった中和点付近でのpHの急激な変化が、随時表示されるグラフを通して捉えやすくなった。中和反応のイメージが掴みやすくなり、また考察にゆとりをもって取り組めるようになった。

中和滴定に伴う水溶液の電気伝導度の変化を測定し、当量点を決定する実験である。難溶性塩を生成する希硫酸と水酸化バリウムの中和反応を取り上げたことで電気伝導度の変化が顕著に確認できる点、マイクロスケールで滴定を行えるようにした点、実験操作等を確認するために用いるタブレットＰＣを、電源としても活用している点等が特長である。

人間生活で使用されている、未知の３種類の色素（いずれも芳香族化合物）についての限られた情報を与え、生徒が考えた操作手順により、それらの混合物を抽出・分離させます。分離後の溶液の様子からそれぞれの色素の特性を見定め、構造式を選択・決定させます。また、実験を通して、色素をはじめとする人間生活と関連が深い有機化合物の存在に気付かせ、関心を高めさせます。