高等学校 : 理科

まず教科担当教師の演示による、ニトロベンゼン、アニリン、安息香酸、フェノールの混合物からの抽出・分離の実験を観察させ、芳香族化合物の分離の原理を理解させます。次に、生徒自身による分液ロートを使った模擬実験を通して、抽出・分離をするための技能を身に付けさせます。

多繊交織布に、マラカイトグリーン、エリスロシン、p-フェニルアゾフェノールをそれぞれ少量ずつ溶かした水溶液で染色させます。そして、色素と繊維の組み合わせによる染着性の違いを整理させ、色素分子と繊維分子との相互作用を、それぞれの構造式を確認しながら考察させます。さらに染料の繊維への染着のメカニズムを化学的に追究させます。

強力な磁石（ネオジム磁石等）で振り子をつくり、最下点のすぐ下に金属板などをおいて振らせると、敷いた金属板等の種類によって振り子の動きが異なります。 　本教材では、アクリル板、鉄板、アルミニウム板を敷いたときの磁石振り子の動きを生徒に予想させ、実際の動きと予想を比較することによって、現象を科学的に思考させる授業展開例を紹介しています。

新しい乾電池と古い乾電池の違いは、豆電球をつないでみると一目瞭然ですが、電圧計で電圧（起電力）を測定してみると、それほど大きな違いがないことが分かります。 　本教材では、新しい乾電池と古い乾電池の違いを題材にして、ものごとを科学的に捉え、論理的に思考する態度を育成するための授業展開例と、ワークシートの例を紹介しています。

科目「生物」における「生物の系統」に関する実験事例。思考力・判断力等を育成するため、「比較」「分類」「理由付け」という考えるための技法、お互いの考えを伝えたりして意見交換を行うペア学習を学習活動に取り入れました。光合成生物の分類を行い、その結果と「光合成色素の抽出実験」で得られたデータを活用して考察を行います。さらに、観察・実験の結果とグラフ資料を用いて、藻類の生息域について考察し論述します。

科目「生物」における「遺伝情報の発現」に関して、モデルの活用とグループ活動を取り入れた指導事例です。「ＰＣＲ法」を題材にし、数学的な考え方を用いて規則性を見いだし、サイクル数と増幅される二本鎖ＤＮＡの関係を示した式を導く過程を重視しました。

科目「生物基礎」における「遺伝子とその働き」に関する実験事例。「ＤＮＡの抽出実験」を題材とし、「ブロッコリーの部位でＤＮＡ収量に差が出るのか」という視点で、根拠を基に仮説を立て、細胞の分裂・成長やＤＮＡ複製などのそれまでに得た知識を活用して、細胞の大きさとＤＮＡ量について考えます。

　科目「生物」における「（１）生命現象と物質　ウ　遺伝現象の発現　(ウ)バイオテクノロジー」に関する実験事例。ウラシルを合成できない酵母菌にウラシル合成とアミラーゼ合成の遺伝子を導入、発現させる遺伝子組換え実験。酵母菌は「代謝とエネルギー」でも扱われ、パン酵母を実験に用いることで、遺伝子組換え技術をより身近に感じさせることを期待した。

　科目「化学」における小項目「電離平衡」を中心とした指導事例。希硫酸と水酸化カリウム水溶液を中和反応させたときに発生する中和熱を測定したり、希硫酸と水酸化カリウム水溶液を中和反応させたときに観察できるいくつかの現象を確認したり、それぞれの現象を理論的に考察したりすることを目的とした探究活動。

　科目「化学」における小項目「電離平衡」に関する指導事例。マイクロスケールで中和滴定を行いながら、pH試験紙を用いて、滴定に伴うpHの変化を測定し、滴定曲線の概形を描く。そして、塩基の滴下が進んでもpHの変化が小さい場合について、その理由を考察することを目的とした生徒実験。