5 先進的なプロジェクト

 

A.遠隔共同学習「酸性雨の共同観測」の実践と評価

1.はじめに

 情報教育の一環として,児童・生徒が情報を収集,加工,判断,伝達する主体的な情報活用の課題場面を教科のなかで具体的に展開することが望まれている。この場合,道具としてのコンピュータは,情報の収集だけでなく,表現や伝達のツールとしても活用できる。特に遠隔地の子ども達どおしのコミュニケーションは,学習におけるコンピュータ利用の新しい可能性を示唆する。
   広域ネットワーク(Internet等)を利用した通信の学習利用は,最近,あちらこちらで試みられるようになってきている。しかし,これが,単なる「お手紙のやりとり」だけに終わっていたのでは,カリキュラムの開発にはつながらない。ツールとしてのコンピュータを利用する場合には,「何のために」という目的がはっきりと意識されている必要があり,コミュニケーションのためのコミュニケーションでは意味がない。
 静岡大学情報学部(前鳴門教育大学)の永野らの研究グループでは,ここ数年間にわたって,コンピュータ通信を学習場面の中に組み入れ,子ども達が主体的に学習を進めていけるカリキュラムの開発,および,通信環境や,子ども向きのインターフェイスを持つソフトウェアの開発研究を進めてきた。ここで開発されたソフトウェアは,「マルチメディアで作成された教材の交換システム」,「子ども用に配慮されたインターフェイスのデータベースソフト(MAP-DB)」,「電話が接続されていない教室で利用可能な通信ソフト(かわら版)」,「UNIXベースの電子メール,BBSソフト(新NARUTO-NET)」などさまざまなものがある。
 この研究開発をベースにして,学習ソフトウエア情報開発研究センターの主催により,平成6・7年度の2年間にわたり,小学校5・6年生および中学生レベルで,通信を利用して行える遠隔共同学習「酸性雨の共同学習」が企画され,カリキュラム開発,テキスト開発,実践研究が実施されている。
 ここでは,その概要と,成果を報告する。

2.遠隔共同学習プロジェクト

 遠隔共同学習プロジェクトは、科学のねらいである観察と実験、情報教育のねらいであるコミュニケーションと共同作業、討論による問題解決の提案、の2つをねらった統合的学習の一例である。

コースの概要
 「酸性雨の共同観測」(理科、環境学習。小・中学校向き)酸性雨の共同観測、約6週間。鳴門教育大学の学校教育研究センターで開発された学習用教材を利用、地域のまわりの雨、土壌などの酸性状態を全国で共同観測し、ネットワークで情報交換して、わが国の環境問題を共に考える。

参加協力校
 船橋市立市場小学校、沼津市・私立加藤学園暁秀初等学校、三重県・度会町立内城田小学校、伊丹市立天神川小学校、尼崎市立武庫北小学校,神戸市立小寺小学校,徳島県・脇町立大谷小学校,熊本県・中央町立中央南小学校,八戸市立下長中学校,大和市立光丘中学校,京都市立音羽中学校,京都府・田辺町立大住中学校,神戸市立舞子中学校,広島市立矢野中学校, 倉吉市立久米中学校,以上 小学校8,中学校7,合計15校。

 遠隔共同学習プロジェクトは,身近な水溶液のpHの値をpHメータを使用して測定し「酸・アルカリ」の強さとpH値との関係を見つけだすことから始まり,主として印刷教材をガイドに進行することになる。コンピュータソフトは,他の学校との情報交換(手紙,写真,図表やイラスト),データ交換(測定値,データベース)に利用していく。学習活動は,大きく,STEP1(新しい出会い) STEP2(自己啓発と討論) STEP3(データ収集,分析)STEP4(全体的視野で考える)の4つのSTEPに分けることができる。
 これらの活動を通して,地球の環境は,相互に調和関係を保っている状態であることを知り,現在の自分たちには何ができるのか,そして将来何をやっていけばよいのかを考えていく。

3.教材と支援ツール

 酸性雨プロジェクトで使用される教材としては,子ども達のワークシートにもなるテキスト教材,様々な映像が録画されたビデオ教材,降雨を採集するための酸性雨分取器,降雨のpHを測定するためのコンパクトpHメータ(Twin pH),降雨の導電率を測定するためのコンパクト導電率計,簡易実験を行うための実験器材と実験素材,テレコミュニケーションを行うための高速通信モデムとコンピュータ,そして,支援ソフトウェア等で構成される。

1)テキスト教材
 酸性雨プロジェクトで使用するテキスト教材は,必要な時に一枚一枚配布する形態をとり,テキストを製本して子ども達に配ることはしないという前提のもとに制作している。また,テキストの文字情報は可能な限り短くし,視覚的な理解を積極的に利用するというねらいのもと,絵,図を多く入れるようにした。
 配布されたテキスト教材は,課題と関連知識の説明などから構成されている。子ども達は,テキストにしたがって,週に2時間程度の割合で学習を進めていき,必要に応じてデータの整理,情報の提示やコミュニケーションのためにコンピュータを活用するようになっている。

2)降雨採集装置
 酸性雨であるかを判定するためには,単に,雨のたまり水をリトマス紙などで測るだけでは不十分である。雨は,上空の空気中のCO2の影響で弱酸性であることが正常であり,降り始めからの時間の変化や,電導率の時間変化などから総合的に検討する必要がある。そこでこれらを可能にする装置として,酸性雨分取器『レインゴーランドAR-8』を使用することにした。

3)テレコミュニケーション用通信ソフト
 このプロジェクトに適する通信ソフトの条件として,まず操作が簡単であることがあげられる。小学校低学年から中学年の子供たちにも操作可能な環境が備わっていることが理想的である。そのためには,テレコミュニケーションに対していかなるメタファーを採用するかが大きな鍵になってくる。また,使用できるデータもテキストデータだけでなく,音声,グラフィック,動画等が直接取り扱えるマルチメディア通信ソフトであることが望ましい。
 これらのソフトウェアツールについては,これまで筆者らが開発してきた子ども用ツールがあり,これと通信ソフトを結合することによって,統合的に支援できるように整備している。

4.実践の結果と考察

 本プロジェクトの実施によって,これまで机上で考えていた遠隔共同学習の実施のための要件と問題点,今後の改善点が数多く見いだされた。これらの問題点のうち,改善可能なものについては,すでに準備を進めており,今年度の9月以降の第2回目の実践によって,さらにカリキュラムとして完成度を高める結果となった。ここでは,実践によって得られた成果を分析評価し,考察する。

1)子どものメール内容から見られる学習活動
 交換されたメールの数は転送の失敗によって重複して送られたもの,無意味なものなどを整理すると217通であった。今回の実践がどのように進行していったのか,子どもたちがどのようにコミュニケーションを進め,どのように学習を進めていったのかという実態をつかむために,子どもたちのメールの内容の一部を整理することにする。
 これらの内容は学校のコースの進展によって時期的には様々ではあるが,およそテキストの指示の順にしたがっており,(1)仲間を知る (2)実験や調査の報告 (3)酸性雨についての調査 (4)討論と提案の順に整理できる。ここでは,その内のいくつかを紹介する。

 各校の実験や調査の報告
 テキストでは,酸やアルカリについてその性質を知ることを目的とした簡単な実験や観察が紹介されている。コミュニケーションの記録においても,これらの実験の結果がアップされている。

(例)
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見出し=A:酢酸の実験について
差出し人=O小学校 5・6年

-【内容】- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
■ぼくたちは,酢酸の実験をしました
(スチールウールの結果)
泡が少し出て,少しずつとけているようだった。
酢酸は,とてもくさいにおいがして,みんな呼吸困難になりました。 ぼくは,鉄はさびるとおもっていたけど,違う結果になった。
石灰岩:酢酸の中に石灰岩をいれて実験しました。(結果)あわが少し出た。とけてるのかもしれない。

(感想)
私たちの予想はとけるでした。一週間ぐらいしたらとけるかもしれませ ん。でも,私たちの予想はほぼあっていました。
卵のから:酢酸の中に卵のからを入れて実験しました。(結果) あわがはげしく出てからが浮き上がっている。とけている。 あわがたまる。(感想)とけると思っていたけどそのとおりになりました。
貝がら:(結果)泡が激しく出ていた。とけているようだ。(感想)私たちは,貝に穴があくと予想していたけど,ぜんぜん違った結果になりました。 普段食べている「す」が,物をとかしたので,こわいとおもった。

 しかし,子どもたちの興味はこの範囲にとどまらず,排気ガスを水に溶かし,その酸性度を比較するというような新しい実験を企画している。このような学習の方向性は,指導する教師のアイデアに影響を受けたものと考えられるが,その後,別の小学校でも新たな実験が企画され,学習を深めるのに役立っている。このように1つのアイデアが示されることによって,別のグループでも新しいアイデアが示され,協力しながら問題を考えていくところに,遠隔共同学習の意義が見いだされる。

 酸性雨について調査する
 酸性雨の調査については,小学校のグループと中学校のグループとでは,多少異なった活動を行っている。中学校では主として,資料や図書によって学習を進め,それをクラスで討論してレポートするという,このカリキュラムにしたがった活動を展開している。
 しかし,小学校では資料を中心としたきめ細かい学習よりも,自分たちのまわりから手や足を動かして問題を見つけてきて,これを解決しようという活動の方が向いているようで,別の方向に学習が発展していった。
3学期になると各校の進度にはかなり差が生じてきた(学校の事情や環境の悪さなどが原因と思われる。この時点で,まだファイルの転送がうまくいっていない学校もあった)。そこで,全体を3つのグループに分け,同じ進度で進めるように,ファイルの転送すべき日程を指示した。小学校においてはオリジナルな企画をどんどん進めていった。徳島県の大谷小学校,三重県の内城田小学校と尼崎市の尼崎北小学校が1つのグループを構成し,共同学習を進めることになった,ちょうどその時,阪神大震災(1月17日)がおこり,計画は狂ってしまった。
 しかし,徳島県と三重県の2校はその後もきわめて密接に連絡を取りながら演習を進め,多少の競争意識にささえられた小学校らしい共同学習に取り組んだ。

(例)
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見出し=K:酸性雨にやられた裏山探険隊報告
差出し人=(内城田小)3班

-【内容】- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
(調べた感想や意見)
・木のしんを調べると,酸性度が少なかった。しんには,水が根から運ばれていないのだろうか。
・皮は,根から多く吸い上げられているのか,ぼろぼろどろどろに腐っていた。皮には,水が多く通っていたのだろうか?
雨も,1月22日に降ったので観測した結果は,降り始め酸性度5.1phで降りおわり5.6phだった。やっぱり酸性だけど,不純物が31と14でいつもより少なかった。

<疑問点と予想>
実験の結果から考えたことをまとめます。(Q1)木はなぜかれたのか?
(予想)・木に酸性雨がかかり,それを葉が吸収してしまい,枝の酸性度が上がってしまう。・地面に落ちた,酸性雨は,土の酸性度を上げてしまい,それを根が吸収してしまい,木の酸性度が上がって枯れてしまうのか。

<図書の本で調べたこと>
工場などからでる,2酸化硫黄ガスなどが,直接ふれると,木が枯れることがあります。また,自動車の排気ガスなどの汚染物質が,化学反応を起こすと「オキシダント」と呼ばれるものが増え,そのことによっても,木が枯れてしまいます。また,大気中の汚れが雨を酸性化し,その雨が葉にあったり土にしみこんだりして植物をからす。これが酸性雨の被害です。被害地の土を調べたところ,酸性になっていることから,酸性雨がその原因だともいえます。同時に大気中のオキシダント濃度も年ごとに高くなっていきますので,両方が主な原因だと考えられています。とのっていました。

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掲示板=K:こどもの広場(酸性雨)
見出し=K:裏山探検隊への挑戦
差出し人=大谷緑の探検隊
-【内容】- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

私たち,大谷緑の探検隊は,裏山探検隊が言っていることが,正しいか調べてみました。
(調べたもの)
松,梅,杉かれた木とかれてない木と,その土を調べました。大谷の水は,水道水ではないので少しアルカリ性なので,それを考えて見てください。
調べたもの:松/梅/杉
水:8.1/8.1/7.8
かれた木:6.7/7.7/7.2
かれてない木:7.1/7.6 /7.0
かれた木の土:6.5//5.4
かれてない木の土:6.7/7.7/6.0

(裏山探検隊への挑戦)
裏山探検隊は,松が酸性雨で枯れたといっています。大谷緑の探検隊は,松,杉,梅の枯れた木,枯れていない木,枯れたきの土,枯れていない木の土の酸性度を調べました。そして,緑の探検隊は次のように考えました。
1.松が枯れたのは松くい虫のせい?(大谷の枯れた松の木には穴があいていた)2.プロジェクトのP24の図から酸性雨のせいならアオミドロ,ザリガニ,カタツムリ,タニシなどもいないはずです。でも,大谷は,いっぱいこういう虫がいるので大谷は,酸性雨の影響ではない。裏山探検隊の方でも,アオミドロやザリガニなどがいるかどうか調べてみてください。
3.土の酸性度は,木の枯れた,枯れないでなく,場所に関係しているのだろうと緑の探検隊は,考えています。
4.この実験から,枯れた木と枯れていない木の酸性度は,同じだった。そして,枯れた松,枯れていない松も同じ酸性度だった。裏山探検隊は枯れた松しか調べていないので間違っていると思います。
5.木の種類がちがうと酸性度も違っていた。理科の教科書(6年水溶液の性質 啓林)にも成長によい土は,植物によってちがうと書いてあった。
6.このまえ,水溶液のPHをはかったら植物の実は,すべて酸性だった。このことから,植物は酸性かもしれない。ミドロやザリガニなどがいるかどうか調べてみてください。
7.土の酸性度は,木の枯れた,枯れないでなく,場所に関係しているのだろうと緑の探検隊は,考えています。次回の探検は,これを調べてみようと思います。(以上 松特殊部隊でした。)

 なお,これらの学習活動の裏には,学習を指導する2名の教師による綿密な打ち合わせがあったことを付記しておく。これらの教師は,子どもが今,何に関心を持ち,どのように考えているかをつかみながら,次にどの方向へ持っていくかを事前に考えて授業を進めている。この連絡は,子どもたちには見えない別の電子掲示板で行われたが,授業を成立させる以上,このような準備が最も重要であることはいうまでもない。

2)アンケートから見た評価
 カリキュラムに参加した教師を対象に,アンケートを行った。アンケートは,自由記述であったが,各分担者からは忌憚のない意見や改善のための視点が提案された。項目別にまとめると次のようになる。

子ども達に受け入れられたか?
 テキストがとてもわかりやすく,興味をひいていたようだ(T小)。地震のため途中で中断していしまったが,子どもの酸性雨やコンピュータ,他校との通信に対する興味・関心が強かったため,まぁまぁ積極的に取り組めていた(M小)。酸性雨の影響など文字テキストだけで子どもにわかるかなと思ったが,そこそこ理解していたようだ。しかし,写真・ビデオ等視聴覚教材がもう少し必要だと思う(O小)。裏山探検後に,自分の問題として捉え,心情的にも理解していった(U小)。私から全体像(おおまかにコンピュータで他校の児童とコミュニケーションしたいということだけ)だけを話した。それが,子どもたちが,「こんなことも,あんなこともできるかな」という発想を持つにはよかった(K小)。
 参加校所在地を調べ,白地図に記入することなども楽しくできていた(O中)。日常的なトピックは子どもたちに関心をもたれていた(H中)。pHの意味が分かる生徒と全く感覚的なものと様々であった(K中)。構成も十分工夫されており,とてもわかりやすかったと思う(S中)。始めはなかなか受け入れられにくかったが,進むにつれて内容を理解してがんばっていたと思います。教師側の生徒への導入が問題だと思います(D中)。

通信を通して他校との交流
 通信を子ども達が行う初期の段階での参加で,なかなか交流するまで深まりませんでした(T小)。手紙のやりとりが一方的になりがちであったこと(M小)。通信があまりうまくいかず返事が遅れてしまったこともあり,交流が深められなかったように思います(M小)。各校のスケジュールがバラバラであったため,テキストに従ったテレコミュニケーションはできなかった(O小)。大谷小との討論以外,調べ活動に本質的に関係がない会話が増えることを予想し,かかわらせないようにもっていった(U小)。子ども達は少ないコミュニケーションでしたが,楽しく交流していたと思います(D中)。受け取っても発信しても,その後の情報キャッチボールに発展しなかった。実施学年が3年生ということもあり,その時間を保障できなかった(K中)。学校でのセッティングの問題,および指導者の力量の問題もあり,また,スケジュールをあわせられなかったことにもより,交流という形にはならなかった(O中)。一方的な発言に終わったことが多く反省している(学校間で教師間のコミュニケーションができていれば,もっと交流できたのではなかったかと思う)(Y中)。

子どもの態度変容
 何か疑問等が生じた時,それを追究しようとするようになった。科学的な事象に関心を持つようになった(M小)。テキストから離れて,実験を始めてから,子どもたちが主体的に活動できるようになったように思う(O小)。よく雨を気にするようになった。雨以外でも,酸性,アルカリ性という見方で調べていこうとする意欲が少し出てきたようだ(T小)。心情的な面でうったえる授業になった(自然へのやさしさ,保護への働きかけ)(U小)。本校では,いつでも自由にコンピュータを使ってよいことになっているので(そのために問題が発生する場合もあるが),主体的に自分の意志で取り組み,同時にコンピュータがまとめ,質問などの発表の場となった(K小)。 積極的な学習活動が目立った。学校単位の学習の場から,ほぼ同年代の学習者集団を意識するようになった(H中)。地球環境について,問題点が明確になった。自己表現が不得手な者が通信に取り組もうとした(M中)。目的に向けて工夫するようになったと思います。情報科等のある学科へ進んだ生徒も多かった(D中)。いままで活動したがらなかったものが目的意識がはっきりしてくると,自ら進んで取り組むようになった。やる気がどんどんでてきたようである(S中)。環境への興味関心が高まった。新聞,TVの内容に敏感になった。根気強く測定する生徒が現れた(普段の生活ではパッとしない生徒,何かとすぐにあきらめる生徒)(K中)。簡単なことでも,自分達で準備・計画し,実験したり,調べたり,まとめたりが少しできるようになり,部員のまとまりができた(O中)。阪神大震災の生の情報を見て,自分達の生活について(水や電気があることの大切さ)振り返るような発言があった(Y中)。

 なお,本プロジェクトに関する詳細は,以下のように報告書にまとめられているので,それを参照されたい。

参考文献