理科って何を学ぶの？
理科は何を学ぶ教科だと思いますか？
- 自然や科学を学ぶ教科でしょ?
- 実験とかする教科!
- 社会と同じく暗記量が勝負の教科でしょ?
- AIとかロボットとか関係するやつ!
- 天気とか電気、水など生活に身近な知識を学ぶ教科!
といった声が上がるかもしれません。
その答えはだいたい合っています。
理科は…
自然の事物や現象を対象に、科学的な見方や考え方を養うことを目的とした教科
です。たしかに、植物や天気、宇宙などの自然について、観察や実験をしながら学習してきましたね。
科学の定義
ところで、「科学的な見方や考え方」とありましたが、「科学」ってどんなことだと思いますか？
学習指導要領では、次の3つが基本的な条件として挙げられています。
短い言葉ですが、今まで理科として勉強してきたことは、たしかにこれらに当てはまっていて興味深いです。国語や社会にはなかった考え方ですね。
理科の目標
自然について科学的な見方や考え方を習得するために、どのような目標が示されているのでしょうか？
学習指導要領では以下の3点が示されています。
自然の仕組みを理解し、観察や実験のスキルを身につける
仮説を立てて検証し、データや観察をもとに考え納得できる答えを導き出す力をつける
科学的な思考を、日常や仕事の問題解決に活かす
おや？ビジネスにも使えそうな気配がしてきましたね。そうなんです。ビジネスにおいても理科で学ぶ「論理的に考え、検証する力」は重要なんです。
例えば、データ分析やマーケティングでも、「仮説を立てて試し、結果を分析する」ことが求められます。理科で学ぶ思考法は、仕事にも活かせるスキルです。
理科を学ぶ際に目標にされている内容についてもう少し詳しく見てみましょう。
目標1：自然の仕組みを理解し、観察や実験のスキルを身につける
理科で学ぶ基本のカテゴリーは以下の4つです。
各カテゴリーで学ぶ内容を大まかに説明します。
エネルギー
「エネルギー」は以下のような事柄を学習します。
【小学校】
風力、ゴムの力で物が動くこと、光の反射や虫眼鏡での集光、音の伝わり方など、身近な現象を確かめながら、徐々に新しい知識を深めていきます。
（小学校で学ぶ内容）
【中学校】
力はつり合ったり合成したりできること、「電流」は電流、電圧、抵抗で式が成り立つことなど、小学校で学んだカテゴリーを、さらに深めて学習します。
（中学校で学ぶ内容）
【高校】
物理分野として、運動について加速度などの式で計算できること、音波・光などは波長として捉えること、エネルギーは形を変えても保存されることなど、身近な現象が様々な運動やエネルギーとして捉えられることを学習します。
（身近な現象の例）
・電車で急ブレーキがかかった際の物の動き方
・救急車が通り過ぎる際の音の違い（ドップラー効果）
・同じ高さから羽と鉄球を落とした際の速さ（学習する公式上は同じ。空気の抵抗まで考慮すると変わる）
（高校で学ぶ内容）
「物理」は実は「エネルギー」について学ぶ教科だったんですね!
粒子
「粒子」は以下のような事柄を学習します。
【小学校】
形や体積に着目しての重さの比較、金属、水、空気の状態変化や熱の伝わり方、水溶液、燃焼の仕組みなど、実験などで確かめながら知識を増やしていきます。
（小学校で学ぶ内容）
【中学校】
小学校で学んだ物質の性質について、種類ごとにより細かく性質を分類したり、小学校で水に物が溶けることを学んだその逆に、水溶液から物質を取り出す方法を学んだりと、粒子モデルで説明できる性質・状態について、実験や観察を通して段階的に理解していきます。
（中学校で学ぶ内容）
【高校】
化学分野として、物質の分離、精製、結合、状態変化等について学習します。
中学校では水に他の材料を溶かして実験、観察をしていましたが、他の材料と他の材料による結合など、より、複雑な物質同士の性質、結び付きについて学びます。
（高校で学ぶ内容）
「粒子」は実は「化学」について学ぶ教科だったんですね!
生命
「生命」は以下のような事柄を学習します。
【小学校】
身近な植物や昆虫、動物に触れたり観察したりしながら、違いや特徴を掴んだり、人体と動物の体の動きとつくりについて観察したり、季節（温かさ・寒さ等）により動物の活動、植物の成長に違いが出ること、動植物の育ち方には一定の順序があること、動植物のつくりと働き、生物同士を観察する中での食う食われるの関係などについて、順を追って知識を深めていきます。
（小学校で学ぶ内容）
【中学校】
小学校で学んだ動植物の知識をもとに共通点や違いを比べて、より多くの種類の動植物を分類してみることで理解を深めます。また、動植物のつくりについて、細胞や遺伝子などの小さな単位まで学び、より詳しく学習します。
（中学校で学ぶ内容）
【高校】
中学校で学んだ内容をさらに深化させ、人体、遺伝子、植生、生態系といった内容について学習します。
（高校で学ぶ内容）
ここは想定どおりですね。「生物」は「生命」について学ぶ教科です!
地球
「地球」は以下のような事柄を学習します。
【小学校】
地球を理解するはじめの一歩として太陽と地面に着目し、水の流れる様子を地面の角度や粒度の違いによりとらえます。その後、水の状態変化から天気の様子や、月と星の時間による位置の変化、より詳細な天気の変化、土地の変化、月と太陽について学習していきます。
（小学校で学ぶ内容）
【中学校】
小学校での学習につなげて、火山や地震、地層、気象、それによる災害、天体（地球の自転・公転、太陽系と恒星）などに関して内容の系統性を重視して学習します。
（中学校で学ぶ内容）
【高校】
地球について、地球の内部、地表面（地殻変動等）、火山活動、大気、宇宙について、より、詳細に学習します。
（高校で学ぶ内容）
ここも想定どおりと言えば想定どおりですね。「地学」は「地球」について学ぶ教科です!
目標2：仮説を立てて検証し、データや観察をもとに考え納得できる答えを導き出す力をつける
目標1が理科の学習の核となっていますが、理科では「自然の事物や現象を対象に、科学的な見方や考え方を養う」ためにあと2つ目標が定められています。その1つが「仮説を立てて検証し、データや観察をもとに考え納得できる答えを導き出す力をつける」ことです。考えてみると、この方法を学ばずに、とりあえず「問題解決に取り組んでみる」ことはできますが、論理的に結論を出せなければ、結果を再現できず、根拠のない判断に時間を浪費してしまう ことになります。では、どのように段階を追って学んでいくのか見てみましょう。
小学校での学習
小学校3年生：比較しながら調べる活動を通して、違いや共通点をもとに気づいた点を見つけ、それを科学的な観点で伝える。
小学校4年生：関係付けて調べる活動を通して、既に学習した内容や生活経験をもとに、根拠のある予想や仮説を発想し、それを伝える。
小学校5年生：（変える部分と変えない部分を決めて）条件を制御しながら調べる活動を通して、予想や仮説をもとに、解決の方法を発想し、それを伝える。
小学校6年生：多面的に調べる活動を通して、より妥当な考えをつくりだし、それを伝える。
小さな気づきから始まり、徐々に仮説の立て方、問題解決へと発展していっていますね。
中学校での学習
中学校1年生：問題を見つけ、見通しをもって観察、実験などを行い、【規則性、関係性、共通点や相違点、分類するための観点や基準】を見つけて伝える。
中学校2年生：見通しをもって解決する方法を考え、観察、実験などを行い、その結果を分析して解釈し、【規則性や関係性】を見つけて伝える。
中学校3年生：上記のほか、探究の過程を振り返りも行う。ケースにより、自然環境の保全と科学技術の利用の在り方について、科学的に考察して判断する。
小学校では仮説を立てるところまででしたが、中学校では、結果への着目、途中経過の検証と、より科学的になってきましたね。
高校での学習
観察、実験などを通して探究し、【規則性、関係性、特徴など】を見つけて伝えること。
高校になると、学年ごとの学習段階はなく、「必要なものはすべて整った。あとは練習を重ねるだけだ！」という感じです。方法としては報告書の作成などが考えられ、より社会で実践に近い形でアウトプットします。
目標3：科学的な思考を、日常や仕事の問題解決に活かす
さて、最後の目標「科学的な思考を、日常や仕事の問題解決に活かす」は、どのように学習されているのでしょうか？
小学校での学習
主体的に問題解決しようとする態度を身につける。
生物を愛護する（生命を尊重する）態度を身につける。
1つ目は、自分から積極的に考えることで、日常の中でも理科的な視点を持てるようになる ということです。たとえば、「なぜこうなるのか？」「こうすればもっと良くなるのでは？」と考える習慣がつくことで、仕事や生活の中でも問題解決に活かせるようになります。
2つ目は、植物を育てたり昆虫を飼ったりする体験を通して、生き物の成長の喜びや不思議さを感じること です。ときには、大切に育てたにもかかわらず枯れたり、命を落としてしまうこともあります。こうした経験を通じて、生き物を大切にする心や生命の尊さを学びます。
中学校での学習
【エネルギー・物質】
物質やエネルギーに関する事物・現象に進んで関わり、科学的に探究しようとする態度を身につける。
【生命・地球】
生命や地球に関する事物・現象に進んで関わり、科学的に探究しようとする態度、生命を尊重し、自然環境の保全に寄与する態度を身につける。
1つ目は、物質やエネルギーに関する知識を知識を活かし、科学的な考え方をもとに適切な判断ができるようになるということです。たとえば、節電のためにどんな家電の使い方が効率的かを考えたり、料理をするときに熱の伝わり方を意識して調理方法を工夫したりすることが挙げられます。
2つ目は、自然の恵みや災害を知ることで、人は自然から多大な恩恵を受けている一方で、災害がもたらされる場合もあることや、人間の活動も自然環境に多大な影響を与えることを認識し、自然環境を守る行動につなげます。たとえば、川の水について調べることで、飲み水や農業に役立っていることを実感したり、水の汚れが魚の住みにくさや漁業へ影響がある点を知ることが挙げられます。その結果、洗剤を使いすぎないようにしたり、油やゴミを排水に流さないように意識したり、節水を心がける行動に繋がります。
高校での学習
主体的に関わり，科学的に探究しようとする態度を身につける
（生命）生命を尊重し、自然環境の保全に寄与する態度を身につける
（地球）自然環境の保全に寄与する態度を身につける
1つ目は、身近な事例を取り上げることで、科学ってすごい!科学って楽しい!という気持ちを持たせ、この先の人生においても、科学的に工夫してみようという気持ちを育てます。
2つ目は、生命を大切にしようとする気持ちと、自然環境と調和しながら持続可能な社会をつくっていくために、身近な事例で科学的にどのようにすべきかを考えたり行動する気持ちを育てます。
3つ目は、自然環境と調和しながら持続可能な社会をつくっていくため、地球規模の環境で、科学的にどのようにすべきかを考えたり行動する気持ちを育てます。
高校では、科学的な視点を持ち続け、社会の中で活かしていく力を養っていく力を育てます。
まとめ
いかがでしたでしょうか？
理科では、「エネルギー」「粒子」「生命」「地球」の4つの分野について学び、それらを科学的な考え方に基づいて探究していきます。科学的な考え方には、「実証性（実験や観察によって確かめる）」「再現性（同じ条件で同じ結果が得られる）」「客観性（誰が見ても同じ結論にたどり着く）」という3つの特徴があります。
これらを踏まえながら、私たちの身の回りの現象を「なぜ？」と問い、データを集め、根拠をもとに考え、説明できる力を養うのが理科の学習です。日常生活の中にも理科の知識が活かせる場面はたくさんあります。理科を学ぶことで、ただ知識を得るだけでなく、物事を深く考え、論理的に判断し、社会や生活に役立てる力を身につけることができるのです。
そんな理科の学びに役立つ漫画は、たとえば次のようなものなどがあります。
- はたらく細胞
- 決してマネしないでください。
- もやしもん
- Dr.STONE
マンガは、視覚的に理解しやすく、ストーリーのおかげで記憶に残りやすいというメリットがあります。さらに、楽しみながら学べるので、理科が苦手な人でも興味を持ちやすく、日常生活の疑問とつなげることで「学び」が実感できるのも魅力です。
理科が苦手な人も、そうでない人も、気になるマンガがあったらぜひ手に取ってみてください。きっと、新しい発見があり、身の回りの世界が違って見えるはずです。もし、おすすめの理科マンガがあれば、ぜひ教えてくださいね！
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