低学年の実験は定性実験が中心

理科のおもしろさを伝えるために、授業ではどんなことを意識されていますか。

長山先生　入学したばかりの生徒は、目に見える変化、特に色の変化を喜びます。定性的な実験を多く組み込んで、理科に対して抵抗感を持たないように心がけています。
実験結果の数値が意味するところをつかむのは低学年ではなかなか難しい。定量実験は発達段階を待って、生徒の思考力が向上する中3になってから本腰を入れるようにしています。

中1の実験・観察は2回に1回の割合で実施

長山先生　生徒を退屈させないようにするのも教員の腕の見せ所です。生物の観察スケッチは、「見るだけじゃないか」「面倒くさい」と嫌がります。そこで、生物のスケッチにはルールがあること、美術のスケッチとは違うことを教えると、生徒は「そうなんだ」と嫌がらずに取り組むようになります。
スケッチは提出してもらい、教員がチェックをして返します。スケッチに慣れてくると、特徴を的確につかんで描けるようになってきます。初めはいやいやだったスケッチが、「楽しくなってきた」と聞くとうれしいですね。

中1の場合、実験・観察をどれくらいの頻度で行っているのですか。

長山先生　おおよそ2回に1回の割合です。生物と地学の授業はそれぞれ2時間連続（隔週）なので、実験から振り返りまで行うことができます。グループ実験のときは話し合いの時間も確保できています。コロナ禍で一時期グループ実験が減りましたが、以前のように戻りつつあります。

考察にも知識が必要。覚えるのは必要最小限に

長山先生　レポートは実験の都度、作成します。実験しながらプリントに結果を書き込むなど、レポートの形式は科目によって異なります。
実験が失敗したからといって、それで評価が下がるわけではありません。失敗から学べることはたくさんあります。なぜ失敗したのか、原因を考察することが大事です。
考察するのにも知識が必要です。生物は他の科目に比べて覚えることが多くありますが、覚えなければならないことは極力少なくしています。考察するときは実験の前の授業で習った知識を使って考えるようにしています。

解剖実験の経験は知識の定着を助けてくれる

長山先生　一方、授業ではよくわからなかったあやふやな知識でも、実験を行うことで自分のものにできます。特に解剖実験はインパクトが強く、その知識は実感を伴って印象に残ります。
中3ではニワトリの脳（ドッグフードの鶏頭水煮缶を使用）の解剖を行います。授業で小脳は後頭部側にあると教えますが、それだけではなかなか頭に入ってきません。解剖することで位置関係を確認でき、知識も定着しやすくなります。解剖実験は、生徒が熱心に取り組んでいますね。

SSH指定3期目。個人研究が増える

スーパーサイエンスハイスクール（SSH）の指定校になって3期目（2019～2023年）ですね。取り組みについて教えてください。

長山先生　取り組みの中心は高2理系クラスの課題研究です。テーマの傾向は学年によって異なりますが、最近は地学や情報のテーマが増えてきました。地学のテーマが増えたのは、活動的な専門の教員が入った効果ではないかと思います。初めの頃はグループ研究が多かったのですが、最近は個人で取り組む生徒が増えています。

仮説を立てるのは難しいと思います。どのように指導されていますか。

長山先生　課題研究を始める前に、まず文献を探すところから着手します。選んだテーマに関して、過去の事例をどれだけ知っているか、その点を最近は重視しています。英文でなくても日本語の文献でもいいので、現時点でどんなことがわかっているか・わかっていないかを調べます。わかっていないことを突き詰めていくのが課題研究です。
仮説を立てるのにもやはり知識は必要です。高校の教科書に載っている内容を基に「こんなことが考えられるのではないか」と仮説を立てる生徒もいます。

課題研究の指導で教員の経験値も上がった

長山先生　中には高校レベルを超えるようなテーマもあります。今年卒業した生徒がザリガニの筋収縮について研究しましたが、本校の教員では対応しきれないものだったので、大学の研究室の助けを借りました。その生徒は将来医師を目指しており、神経の研究をやりたかったのですが、難易度が高いので神経を通じて運動の指令が伝わる筋肉をテーマにしました。進路は希望通り医学部に進学しました。
教員の経験値が上がったこともSSHの大きな成果です。課題研究のテーマは多種多彩で指導は難しいのですが、高校レベルを超えるようなテーマにも対応できるようになってきましたし、そのノウハウを次の代の指導に役立てています。
そうした経験を普段の実験にも生かし、教科書の実験をアレンジしてオリジナリティーのある実験ができています。SSHの指定校になったことで特に物理と化学の実験数が増えました。高校でも実験を多く行っており、実験への抵抗感が低いのはSSHの効果の1つだと思います。

PDCAのサイクルを自分で回せるようになる

長山先生　また、SSHの効果かどうかはわかりませんが、プレゼンテーション能力が高くなっていると思います。課題研究では特に指導していませんが、パワーポイントを使ってうまく発表できるようになっています。これは中1のときから、いろいろな授業で自分の考えを人前で話す機会があることが大きいと思います。
課題研究は論文を書き上げるところまで、投げ出さないで“完走”するのが目標です。課題研究は研究の初歩ですが、実験操作や文献調査、プレゼンなどの経験は、大学で研究する際にアドバンテージになると思います。卒業生からは、大学1年のプレゼン大会で優勝した、実験操作に慣れていたので特殊な実験器具もすぐ扱えたという声が聞かれます。

中高6年間でどんな理科の力をつけてほしいと思っていますか。

長山先生　教科書の実験をそのまま行うだけでなく、自分で仮説を立て、計画し、方法を立案して、実験を行い、考察し、発表するというように、PDCAのサイクルを自分で回せる力を身につけてほしいと思っています。PDCAが身についていれば、社会人になったときにきっと役立つはずです。