高等学校における化学反応速度の実験を伴う授業から見いだした実験とその考察の重要性

抄録

化学反応速度実験のデータ考察場面における生徒のグラフ解釈と現象理解の関係について探究することを目的として，反応速度の考察とグラフ作成・解釈に焦点をあてた授業計画の立案と実践，グラフ解釈に関する調査問題の作成を行った．そして令和７年１月に鹿児島県内のＡ高等学校第２学年の普通科３クラス（101人）を対象に，授業計画に基づき各クラス７時間（計21時間）の授業を行った．そして，この授業による生徒の変容を捉えるために，事前・事後調査問題の回答を，クロス集計して比較検討を行った．描かれたグラフとその理由を照らし合わせてみると，生徒がプロットからグラフを描く際，「ただ点を結んでいく」「比例か一次関数で描く」「自然事象と重ね合わせてプロットを解釈して描く」というパターンに分類できることがわかった．事前・事後調査のクロス集計から，①実験を行い，実験結果を分析・考察する学習が重要である，②実験結果をとらえる数学的モデルを考えるために変数を捉え，その関係を，グラフを描いて考える活動が大切である，③実験全体を通して常に変数とグラフを意識しないと考察が深まらないなど，グラフスキルの重要性が見えてきた．