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内容説明
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毎年、多数の理数系教員を全国に輩出している東京理科大学。東京理科大学特任教授（教職担当）、非常勤講師らが、長年にわたって学校で教鞭をとってきた実務経験に基づいて、理科の先生方の役に立てればと一念発起され、本書はできあがった。
理科離れがすすむなか、生徒の科学的思考力をしっかり育てたい。そんな願いを込めて本書は編集された。
科学は人類が3,000年かけて積み上げてきた学問。そこには、様々な自然事象を解析してきた科学者の努力があった。先人の理論を引き継ぎ、自分なりの解釈を加え、成果を後人に託して、科学という学問が成り立っている。今、生徒に指導する内容は、学問的背景から見ると、どんな意味があるのだろう。ここで学習する内容は、科学概念を形成する上でどんな位置にあるのだろう。こうした授業の根幹となる事柄を、本書では丹念に資料としてまとめている。
たとえば、冒頭では、「単位はどのように決められたのだろうか」といった、日常当たり前になっていることがらを疑うことで、歴史を学び、現在を知っていくことになる。生徒の科学的思考力を育むための工夫や新たな実験、日常生活の事例や先端科学等も多数紹介してあり、教員を目指す人や、小・中学校、高等学校の先生方には、学習に深みをもたらすまたとない参考書になるはずである。
また、時代を変えた科学者たちが、どのように事物・現象と対峙して「法則」を導き出したのか、このことについてもていねいに紹介してある。学校で使用する教科書では数行で完結してしまう「法則」には、科学者の苦悩や失敗、そして独自な発想があり、その後の科学発展に果たした大きな功績がある。このことを知るだけでも、「科学の魅力」が十分伝わることであろう。
本書は科学と暮らしを結ぶ最高の理科授業メソッドなのである。
目次
巻頭言 藤嶋 昭
はじめに
第１章 理科指導の基本
第1節 単位に関する基本知識
１ 国際単位 ２ 長さの定義 ３ 質量の定義
４ 時間の定義 ５ 電流の定義 ６ 物質量の定義
７ 熱力学的温度の定義 ８ 光度の定義 ９ 精度と誤差
10 単位や記号式の表し方
第2節 観察・実験に関する基本知識
第1項 観察・実験を安全に行うために
１ 安全指導 ２ 薬品の取扱い方と保管 ３ 試薬の調製
第2項 基本操作
１ ガラス器具の扱い ２ ガラス器具の洗浄・乾燥・保管
３ ガスバーナーの使い方 ４ ガラス管の工作
５ ゴム栓の穴の開け方 ６ ろ紙とろ過
７ メスシリンダー、ホールピペット、ビュレット、メスフラスコ
８ 上皿天秤・電子天秤 ９ 簡易版電解装置
10 顕微鏡 11 双眼実体顕微鏡
12 科学スケッチの技法 13 記録タイマー
第3項 ICT 関連機器の利用
１ コンピュータと計測用センサーの活用
２ 計測用センサーを用いた授業での活用例
３ 視聴覚機器の活用例 ４ 電子黒板の活用
５ 自作ICT 教材の開発 ６ ビデオやデジタル教材の活用
７ 新型コロナウイルス禍でのICT 活用
第4項 探究的な活動
１ 探究的な学習活動 ２ 探究的な学習活動の指導（中学校）
３ 探究の過程を踏まえた学習活動（高等学校）
第２章 科学的思考力を育む授業
１ 物理編
第1節 力と運動
１ 古代ギリシャの科学者 ２ 理論と実験を重視したガリレイ（動力学の誕生）
３ ニュートン力学の誕生 ４ 重力と先端科学
第2節 熱
１ 絶対温度に至るまでの経緯 ２ 熱の研究
３ 熱の理論確立に迫る研究 ４ 熱と日常生活
第3節 音と光
１ 音の研究と音の性質 ２ 音と日常生活
３ 光の研究と光の特徴 ４ 光と日常生活
第4節 電気と磁気
１ 電気・磁気の研究 ２ 電磁気理論確立に迫る研究
３ 電気・磁気の先端科学
第5節 放射線
１ 放射線の理論を確立させた科学者
２ 放射線に関する基本事項
２ 化学編
第1節 物質の性質
１ 状態変化 ２ 溶解 ３ 状態変化と日常生活
４ 物質の性質に関わる先端科学（光触媒）
第2節 化学変化
１ 錬金術から化学変化へ ２ 化学変化の規則性
３ 化学変化と原子・分子 ４ 日常生活の中の化学変化
第3節 元素と原子
１ 物質を構成する成分要素 ２ 元素の誕生
３ 原子モデルの誕生 ４ 元素に関する先端科学
第4節 イオン
１ イオンの研究 ２ 酸とアルカリの研究
３ 中和の研究 ４ イオンの先端科学（リチウムイオン二次電池）
３ 生物編
第1節 植物
１ 植物の研究 ２ 光合成を利用した先端技術
３ 光合成と葉緑体
第2節 動物
１ 分類と進化の研究 ２ 動物の行動と分類
第3節 細胞
１ 細胞の研究 ２ 再生医療への道
第4節 人体
１ 人体の研究 ２ 消化と酵素の研究
３ 血液と循環の研究 ４ 脳と神経の研究
５ 人体の不思議 ６ ウイルスとの闘い
４ 地学編
第1節 地球
１ 地球の誕生 ２ 鉱物や岩石の分類
３ 地殻変動の証拠 ４ 鉱物の活用例
５ ジオパークに出かけよう
第2節 地震
１ 大規模な造山運動や火山によってできた山脈や島の例
２ プレートテクトニクス ３ プレートの境界で起こる現象
４ プレートの動きと地震 ５ 地震と日常生活
第3節 気象
１ 気象の研究 ２ 気象観測と天気予報
３ 地球温暖化
第4節 宇宙
１ 天文学と宇宙論 ２ 宇宙誕生の謎に迫る
第3章 代表的な24の実験と解説
物理編
１ ガリレイの斜面 ２ 重力加速度
３ 運動の法則 ４ 力学的エネルギー保存則
５ ジュールの法則 ６ 気柱共鳴
７ ヤングの実験 ８ オームの法則
９ 電磁誘導10 放射線
化学編
１ 物質の性質 ２ 化学変化の量的関係
３ ヘスの法則 ４ 中和滴定
５ ビタミンＣの定量 ６ イオン化傾向と化学電池
生物編
１ 葉緑体 ２ メダカの走流性
３ 体細胞分裂 ４ 消化酵素
地学編
１ 造山鉱物 ２ プレートテクトニクス
３ 地球温暖化 ４ エルニーニョ現象
索引
