２０２２年から高校では探究科目が始まりました。古典探究や世界史探究、地域探究などがありますが、理科系では「理数探究基礎」と「理数探究」があります。
この２つの科目の違いを理解しているでしょうか？
今回は、「理数探究基礎」と「理数探究」の２つの授業の違いと、主な授業の流れをマナビバが解説していきます。
理数探究基礎と理数探究の違い
「理数探究基礎」と「理数探究」には大きく４つの違いがあります。その４つの違いを見ていきましょう。
単位数
まずは単位数の違いです。
理数探究基礎と理数探究は理数科という教科に分類され、2科目とも選択科目として扱われます。標準単位数は、理数探究基礎が1、理数探究が2～5です。理数探究基礎、または理数探究を履修することで、「総合的な探究の時間」の履修の一部、または全部に替えることができます。
履修方法
履修する順番や方法は特に定められていませんが、学習の目標や内容は段階的に構成されているため、「理数探究基礎」を受けた後に「理数探究」を履修するのが一般的です。
理数探究基礎は「総合的な探究の時間」で、ある程度の知識や能力が習得できていると判断できる場合には、そのまま理数探究を履修することもできます。
履修に関して、理数探究を受けようと先生から言われるかもしれません。
学習指導要領における目標
学習指導要領により、「理数探究」と「理数探究基礎」では学習の目標が明確に分けられています。
理数探究基礎では、「課題解決のための基本的な学習方法の習得」が目標です。様々な事象に関わり、数学的な見方・考え方や理科の見方・考え方を理解する力や、探究の過程を通して、課題を解決するために必要な基本的な3つの資質・能力を育成することを目指します。
（1）探究するために必要な基本的な知識及び技能を身に付けるようにする。
（2）多角的、複合的に物事を捉え、課題を解決するための基本的な力を養う。
（3）様々な事象や課題に知的好奇心をもって向き合い、粘り強く考え行動し、課題の解決に向けて挑戦しようとする態度を養う。
一方、理数探究では、生徒は理数探究基礎で学んだことを、理数探究で応用することができます。
様々な事象に関わり、数学的な見方・考え方や理科の見方・考え方を組み合わせるなどして働かせ、探究の過程を通して、課題を解決するために必要な資質や能力を次のとおり育成することを目指します。
（1）対象とする事象について探究するために必要な知識及び技能を身に付けるようにする。
（2）多角的、複合的に事象を捉え、数学や理科などに関する課題を設定して探究し、課題を解決する力を養うとともに創造的な力を高める。
（3）調べた内容を元に、発表方法を選び発表できるようにする。
学習内容
理数探究とは理数探究基礎では、学習内容にも若干の違いがあります。
「理数探究基礎」では、検証可能な仮説の立て方や結果の記録方法についてを学びます。
例えば実験器具の使い方や表の活用、観察や実験、調査する方法などです。これは、次の事項を身に付けることができます。
ア 次のような知識及び技能を身に付けること。
（ア）探究の意義についての理解
（イ）探究の過程についての理解
（ウ）研究倫理についての理解
（エ）観察、実験、調査等についての基本的な技能
（オ）事象を分析するための基本的な技能
（カ）探究した結果をまとめ、発表するための基本的な技能
イ 次のような思考力、判断力、表現力等を身に付けること。
（ア）課題を設定するための基礎的な力
（イ）数学的な手法や科学的な手法などを用いて、探究の過程を遂行する力
（ウ）探究した結果をまとめ、適切に表現する力
「理数探究」はより内容が専門的で、理数探究基礎に比べ難しくなっています。理数探究基礎の学習内容に加えて、課題解決のための手段や情報を整理して規則性や関係性を導き出したり、それを発表する方法を学ばなければいけません。これは、次の事項を身に付けることができます。
ア 次のような知識及び技能を身に付けること。
（ア）探究の意義についての理解
（イ）探究の過程についての理解
（ウ）研究倫理についての理解
（エ）観察、実験、調査等についての技能
（オ）事象を分析するための技能
（カ）探究の成果などをまとめ、発表するための技能
イ 次のような思考力、判断力、表現力等を身に付けること。
（ア）多角的、複合的に事象を捉え、課題を設定する力
（イ）数学的な手法や科学的な手法などを用いて、探究の過程を遂行する力
（ウ）探究の過程を整理し、成果などを適切に表現する力
高等学校学習指導要領（平成 30 年告示）解説 理数編
https://www.mext.go.jp/content/1407073_12_1_1_2.pdf
理数探究基礎と理数探究の学習例
実際に２つの科目でどのような授業が行われているか見てみましょう。
理数探究基礎
まず最初に、「科学的とは」「研究倫理」を扱います。研究を行う上で、データの重要性などを学びます。
次に、「はかる」「見る」などに分けて、実験・観察の方法を見ていきます。
実験・観察に用いる装置や器具の特徴を説明していき、自分たちの主体的な探究のテーマにあった方法・装置を考えられるように扱い方を学びます。
その次に、研究の実践例を紹介します。
実際の探究を、テーマ設定から仮説を立てるプロセスや、探究の注意点・工夫点、分析方法などを紹介します。これによって、探究の全体像を知ることができます。また、テーマの設定などのヒントを見ることができます。
実験結果の分析に用いる統計学も理数探究基礎では勉強していきます。
数学B で扱う仮説検定を元にいろいろなデータに対応できるように、その他の検定も具体例を用いて紹介しました。解説や公式の表現、題材として扱うデータなどは、数学の教科書と連携させています。
理数探究
理数探究は、理科や数学の範囲で習ってきた分野や身の回りの分野で課題の設定を行います。課題設定では、自分が関心・興味を持った疑問をテーマに設定したほうが考えやすいでしょう。
次に仮説・分析・考察・推論を行います。
テーマを決めたら、自分たちで考えたテーマから仮説を立てます。その仮説が正しいのかを検証するための方法を考えていきます。
実際に仮説を立てたら、分析・考察・推論を行います。
理数探究基礎で得た実験の方法や統計分析を活かして、設定した仮説を正しいのかどうかを検証していきます。もし立てた仮説が間違いだった場合、新たな課題を立てもう一度調べていきます。
そして仮説を実証できるまで、何度も分析・考察・推論を繰り返し行いましょう。
最後は結果を生徒達や先生に発表します。
結果だけでなく、どのような課題だったのか、課題解決までの過程を分かりやすくスライドなどを用いて、説明していくのが大切です。
まとめ
今回は、「理数探究基礎」と「理数探究」の２つの授業の違いと、主な授業の流れを見てきました。
基本的には、「理数探究基礎」を受けてから「理数探究」という流れになります。「理数探究基礎」で実験や器具、統計の方法などを学びます。その後、「理数探究」でテーマを決め、「理数探究基礎」で学んできた方法を用いて実験を行い、分析をしていきます。仮説にあった結果が得られたら、まとめて発表しましょう。大きく分けるとこのような違いがありました。
どちらの授業も、準備や学ぶことが多いので、同じ授業を受けている友達や先生の助けを借りて、良い発表ができるように頑張りましょう！
