実験計画を立案する能力の育成に関する指導の実践と評価

対照実験におけるコントロールの設定に着目して

抄録

本研究では、コントロールの設定に着目した実験計画の立案に関する調査と指導法の考案・実践・評価を行った。まず、高等学校生物においてコントロールが設定された実験の割合を調べたところ、教科書会社によってばらつきが見られた。また、特定の仮説をもとに実験計画を記述させると、コントロールが設定されていない実験計画や仮説と連動していない実験計画を記述している生徒が見られた。そこでクラスで共有・洗練化した仮説をもとに、コントロールの設定に着目した実験計画を記述させる指導案を考案し、実践した。本指導後に再び実験計画を記述させると、仮説の実証が期待できる実験計画を記述する生徒が増加するとともに、「調査不可能な問題の認識」「観察・実験の特徴の把握」で有意な上昇が見られた。以上より、実証すべき仮説を明確化すること、コントロールの設定に着目することで、正確に実験計画を立案する能力を育成できることが示唆された。