理科の実験でのポイントを考える

前回の日記の続きです。

この日は理科の要請訪問があり、若手が研究授業を行いました。1年生の赤ワインの蒸留の実験でした。
まず、復習です。「沸点」とは何かを確認します。挙手は1/3ほどですが、授業者はすぐに指名をします。指名した子どもは「沸騰する温度」と答えます。授業者は目の前にいる子どもにも確認して、次に進みます。テンポよく進めようとしているのがわかります。しかし、挙手が少ないことが気になります。まわりと確認させてから、挙手に頼らす指名して進めるとよいでしょう。また、沸点と同時に、沸騰とは何かをきちんと押さえておきたいところです。気化(蒸発)と沸騰の違いも混乱しやすいので、しっかりと確認しておく必要があります。
確認を続けますが、なかなか挙手は増えません。子どもたちはわかっているのでしょうが、積極的に参加させたいところです。指名された子どもは笑顔で席に着きます。他の子どもにも笑顔が見られます。授業者と子どもたち、子ども同士の関係は悪くないことがわかります。
一つひとつ挙手指名で確認していきますが、どうしてもテンポが悪くなります。挙手に頼らずどんどん指名すればよいと思います。

この日の実験の説明に入ります。赤ワインを見せて、成分が水とエタノールであることを伝えます。よく反応する子どもから「消毒を飲んでいるの?」という声が上がります。授業者はこういったつぶやきにも反応します。悪いことではありませんが、あまり反応しすぎると授業のテンポが悪くなったり、調子に乗ってテンションを上げてきたりする可能性があります。このあたりを見極めて対応することが必要です。
どうにかすれば、赤ワインから水とエタノールを取り出せることを伝えて、今日のめあてを何にするか、子どもたちに考えさせます。すぐに何人かの子どもが、「沸騰しよう」「水とエタノールを取り出そう」と反応します。授業者はそれを受けてすぐに、「赤ワインを加熱すると水とエタノールを取り出せるのかを調べよう」と提示します。めあてを考えさせることで子どもたちを主体的にさせようとしているのでしょうが、これでは天下りで授業者が示すのと変わりません。また、いきなり「加熱」という言葉が出てきますが、それがなぜなのかもはっきりしません。子どもが疑問や興味を持つ場面や、課題を共有するための時間が必要です。
「水とエタノールを別々に取り出せそう?」と子どもに問いかけ、どうすればできるのか、それでうまくいくのかと全体で考えさせたりすることで、初めて子どもにとっての課題となっていきます。そういうやり取りを全体ですることが大切です。

実験の手順を書いたワークシートを配って、実験器具を見せながら手順の説明を始めます。すぐに実験の手順をこちらから示すのではなく、今までの知識をもとに、どのようにすれば水とエタノールを取り出せるのかを考えることが必要です。それが正しいかどうかを確かめるのが実験です。子どもたちの意見が分かれれば、どうすればどちらが正しいか確認できるのか、もし自分の考えが正しければ実験結果はどのようになるのかといったことを考えるのが大切です。こうすることで、実験結果がどうなるか、興味を持って取り組むはずです。指示されてその通りに実験しても子どもたちは主体的になりませんし、科学的なものの見方・考え方も身に付きません。

授業者は実験器具を見せはしますが、説明は口頭です。これでは具体的にどうすればよいのかよくわかりません。この日の実験は赤ワインを沸騰させるのでやけどの危険性もあります。手順はできるだけ具体的に示したいところです。時間を短縮したければ、ビデオを撮っておいて見せるという方法もあります。
口頭での説明が続くので、一部の子どもたちは集中力を失くしています。火を止める時に逆流に注意をすることを、ガラス管と試験管を見せて説明しますが、後ろの方の子どもたちには小さくてよく見えないので、ますます集中力を失くしていきました。
実験の準備を始めさせてから、大切なことを言い忘れたことに気づいて、追加の説明を始めます。実験器具を持ったまま立っている子どももいます。大切な指示なので、いったん全員席に着かせてから、話をするべきだったでしょう。

子どもたちが実験器具を設定するのにもたついています。「先生」「先生」とあちこちから声が上がります。口頭での説明ではよく理解できていないのです。実験のポイントとなるところも具体的に見せていないので、フラスコとガスバーナーの炎との位置関係もよくわかっていません。炎が近すぎて、突沸した赤ワインがそのままガラス管から流れて失敗する班もあります。次第に子どもたちのテンションが上がっていきます。雑然とした状態で実験が進みます。子どもたちは、ただ、実験器具を使って作業をしているだけで結果に興味を持っているのではありません。実験していること自体を楽しんでいるのです。
失敗した班には赤ワインを再度配って、実験をやり直します。この時点で授業時間が足りなくなることが予想できます。

実験をいったん終えて、一度集中させます。予定通り蒸留した液体を3本集められた班は2/3ほどです。その中身の確認ができた班は半分ありませんでした。確認が終わっていない班、3本集められなかった班には集めることができた分の確認をさせます。結局、実験結果の考察をする時間を取ることができずに終わってしまいました。

子どもたちが何をすればよいのかがよくわからないまま、口頭での指示で実験を行ったため、手際よく進めることができませんでした。正直言って、事故が起きなくてよかったという状態でした。どのように指示をすれば子どもたちに伝わるかを、もっと意識する必要があります。
また、ただ作業するだけの実験では意味がありません。子どもたちは授業者の指示通り動き。実験の正しい結果を知るだけです。結果がどのようになるかを予測したり、仮説を持ったりして取り組むことが大切です。子どもたちに科学的な思考をさせることを意識して授業を組み立ててほしいと思いました。

この続きは次回の日記で。
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