医学と連携した科学教育の礎を築く理科教材開発の研究

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中学校理科での生物や人体についての学習は、実物や具体物に触れさせないまま、教科書紙面やディジタル教科書の画面上で観察・実験を擬似的に経験させ、生命現象を「分からせたつもり」にとどまっていたことが多かった。本研究では、従来の指導上の反省から、実体験を取り入れた医学的標本を活用する授業実践に向け、医学と連携し、科学的な思考力・判断力・表現力を高める授業改善の在り方を模索した。本研究では、「動物の生活と生物の進化」の授業実践において、滋賀医科大学、国立科学博物館等との連携を深め、医学的標本や博物館所蔵標本を積極的に活用した。生徒自身が標本を用いた直接的な観察・実験を行うことで、それらの結果に基づく科学的な考察が可能となり、脊椎動物の頭骨と脳容積との関係や、生物の骨格に関する証拠から、進化についての視点を見出させる新たな授業実践事例を開発し、学習効果の検証を試みた。実物(レプリカ)を用いた実験に関して、「ゴリラやオランウータンなどの頭骨などを調べたことで、ヒトの骨はどのように進化してきたということが、分かりやすく理解できた。」「ヒトの脳容積が(他の類人猿に比べ)予想以上に多く、実験を通して、脳の精密さなどについて知ることができた。」「写真だけでは分からない大きさや、奥行き、骨の出っ張りなどをよく観察できた。などのように、標本を用いた学習に肯定的な意見がられた。また、脳容積の大小の比較のみが生物進化の指標とはなり得ない点を、標本を活用した観察・実験結果をもとに、生徒自身の論理的な考察を通して理解させることができた。類人猿、人類史頭骨を複製した1/5頭骨標本について、授業や理科教員研修に活用した。3Dスキャナーで取込んだディジタルデータの蓄積を、中学校理科で扱う臓器についても実施し、前年度作成した高精細ヴァーチャルスライドと同様、観察後何度でも閲覧可能な3D画像の整備を行なった。