粒子概念の構築を目指す小学校理科カリキュラム開発と評価

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小学校第6学年において,塩酸とアルミニウムの化学変化を扱い,その現象がどのようにして起こっているのかを少人数のグループで検証していく単元を計画し実践,評価を行った。その結果,小学校第6学年の児童が,物質の分離や化合によって性質や姿を変化させるといった見方・考え方を獲得することができることを明らかにした。粒子概念についての評価は,主に児童の描画を中心に行った。その中で,多くの児童が,塩酸の水溶液中でアルミニウムが塩素と結びつき塩化アルミニウムに変化すること,及び,そこで分離した水素が気体となって発生することを一連のストーリーとして描き表していた。しかし,分離,化合が起こるメカニズムについてまでは考えることが難しく,「よりくっつきやすい」といった可能性までをとらえることまでであった。また,物質の最小単位が知識として確かではないため,例えば,アルミニウムが単体であるといった情報を児童がもつことが必要になった。そのため,周期表を資料として児童に配布した。周期表の小学校における教材性についても今後,吟味が必要であると考える。小学校理科において,化学変化のイメージを目には見えない物質のやりとりから性質や姿を変えることと認知することまでが可能であることが明らかになった。そして,第6学年で,こうした粒子概念を獲得するために,第3学年から第5学年までにおいて質量保存の概念や融解,溶解の概念を粒子的にとらえる学習を積み重ねてきていることが大切なことであることが見えてきた。さらに,こうした学習は,子どもの理科に対する学習観を目に見えない世界を解き明かすことが楽しいといったものへ変化させることに対しても有効であり,問題解決的な学習の思考プロセスを獲得する上でも有効であることがアンケートの調査などから明らかになった。