実験方法や結果の検討・改善と実験構想を重視した粒子概念導入のための理科教材の開発

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○研究目的コロイド、エマルジョン、溶液といった光学的現象と溶解現象を総合的にとらえ、中学校1年生の「音」、「光」、「物質の姿」を俯瞰的に眺めることができる単元カリキュラムを構想する。また, 光の波長と溶質の粒の大きさ、波長と振幅・振動数の関係、色、プリズム、虹や、空の青さ、赤い夕焼けなど、断片的な事象としてとらえられているものにも、物質の粒子性と結びつく現象が潜んでいることを、実験を通して実感し、とらえることができるような指導を工夫する。○研究方法拡散の観察から得られる結果を検討し、コロイド溶液やエマルジョンの観察、光や温度の変化が結果に与える影響を考察し、溶解現象の理解と、粒子概念獲得につなげていった。その過程において、班ごとの実験結果をタブレットで共有して結果の検討をしたり、各班が様々な視点から異なる方法で行った実験の考察をリアルタイムに共有し, 多面的な考察から結論を導いたりすることができるような、ICT機器を最大限活用した指導を行った。○研究成果透明で溶けているものと, 不透明で溶けていないものの境界にある, コロイドやエマルジョンの性質を考察することで, 溶解に対する理解が深められることが分かった。コロイドはポスターカラー, エマルジョンは水性ワックスが適していた。また, 必要な情報を与えておけば, 生徒の力でブラウン運動から水分子の振動を考察したり, エマルジョンと光の波長から溶けている物質の大きさを推定したりすることができることが分かった。さらに, SurfecePro3やiPadと, OneNoteの組み合わせが協同的課題解決型学習における思考ツールとして活用できることが分かった。一方, 校内でのShare Point Serverの構築には, 課題が残った。