理科のツール別シンキングツールの活用例Examples of Using Thinking Tools for Science Class

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理科におけるツール別のシンキングツールの活用例をまとめました

Here is a rist of examples of using thinking tools for science class.

単独のシンキングツールでの活用Examples of Using a Single Thinking Tools

小学4年・どの単元でも導入に使用4th grade・used for any subjects

どの単元でもおすすめのシンキングツールアイディアです。

This thinking tool idea using webbing can be used for any unit.

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https://gyazo.com/c32507b7ee3a37e4565c7737fe09e738

単元の最初にタイトルからウィビングで子どもたちにタイトルからイメージすることを発散してもらいます。

At the beginning of each unit, we recommend using the thinking tool "webbing" to allow children to brainstorm and visualize their thoughts based on the unit title.

そうすることで、子どもたちの単元に対しての知識や実態が提出箱から先生が知ることができます。

By doing so, teachers can acknowledge the children's understanding of the unit through their submissions.

発散させたあとは、ツールの切り替えをし、YチャートやXチャートで分類したり、回答共有からも子どもたち同士の気付きや新たな発見を見つけてもいいと思います。

After the brainstorming activity, teachers can switch to other tools such as Y-chart or X-chart to classify their ideas, or utilize the answer-sharing function to encourage children to discover new insights and ideas with their peers.

情報分析チャート Analysis Chart

小学4年・水のゆくえ4th grade・Water's Journey

理科の実験の時、情報分析チャートが便利です。

During science experiments, information analysis charts are useful.

https://gyazo.com/eef28e4cbe0eb63effd34ad9de447416

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どのような実験をするかや予想を子どもたちに思考させ入力させます。

During science experiments, it is useful to use analysis charts to have students input their predictions on procedure and the results.

また、結果では端末で自分たちで写真や動画を撮影し、データとして掲載させ、結果を入力し、考察へと実験の流れのワークシートが1枚ものとして完成することもできます。

Students can also use their devices to take photos or videos during the experiment and input the data as results, which can then be used for discussion and analysis to complete a worksheet.

生徒間通信も可能に設定すれば、子どもたちはグループでそれぞれ実験の役割で実験することも可能、また共有ノートを使用する場合は、理科室の座席ごとにこちらのシートを貼り、同様の実験の結果を入力することも可能でです。

If the teacher enables student communication, students can work in groups and take on different roles in the experiment.

When using Shared Notes, you can also assign a chart to each seat or group, allowing students to input their experiment results for easier data collection and analysis.

ベン図, Yチャート, X チャート PMI/KWL Venn Diagram, Y/X/W chart, PMI/KWL

中学1年 動植物7th grade・ Animals and Plants

動植物の分類をシンキングツールを使って行いました。

Multiple thinking tools is useful to classify animals and plants.

どのシンキングツールを使うかは生徒に選ばせることで、「どのような特徴で分類すればもれなく、かぶりなく分類ができるのか」という条件を考えさせることができます。

By letting students choose which thinking tool to use, you can prompt them to consider the criteria for classification such as "what characteristics are appropriate to classify without omissions and overlaps?"

座標軸2 Axes Chart

小学4年・とじこめた空気と水 4th grade・Trapped Air and Water

2 Axes Chart would help students to display the results based on the two variables.

空気鉄砲の実験結果を書くときに、子どもたちから、空気鉄砲の押し棒の押す速さと押し棒の長さが変わる場合があるので、結果の書き方をわかりやすくしたいとの要望から、座標軸を使うことにしました。

For example, while noting the results of the syringe air cannon experiment, students mentioned that the pushing speed AND length of the pushing stick can vary, making it difficult to understand the results. Therefore, the teacher decided to use a 2 Axes Chart to make the presentation of the results clearer and more comprehensible.

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キャンディチャートCandy Chart

小学4年　とじこめた空気と水4th grade・Trapped Air and Water

空気鉄砲での実験の時の予想するときに、キャンディーチャートを使用しました。

Using Candy Chart as a visual aid can help students making predictions during experiment.

https://gyazo.com/1e98e90f2e6e379ef2749c0df7d28af1

https://gyazo.com/78d983ffa85ca90571155b71be05b824

4年生では、理科の考え方で関係付けることを大切にしていますので、予想とその理由・根拠をアウトプットできるように今回こちらのシンキングツールを利用しました。

In the 4th grade, it is important to focus on relationships using scientific thinking. Therefore, we recommend using Candy Chart to help students output predictions along with their reasons and evidence.

Additionally, by providing a rubric, students can become more aware of the key points and criteria that they should focus on during the activity.

Y Chart is useful for classification and analysis.

主張・結果・結果の分析説明で分類分けをし、実験の考察を行いました。

For example, students can classify their results, conclusion and analysis explanations to discuss about the experiment based on our findings.

https://gyazo.com/6dc11c03c56ada7caa5089ea4a9b809a

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主張には、単元で立てた学習問題の答えを書き、主張を支える実験の結果を写真、動画や表を挿入し、その結果の説明を立てた主張の根拠となるように説明文を書かせていきました。

For conclusion, the teacher had students write the answers to the study questions that were set for the unit. Students also inserted photos, videos, and tables to support their conclusions based on the results of their experiments. Additionally, they wrote explanatory texts to justify their claims with the evidence provided.

論理的思考を育てるための手段として、三角ロジックを参考にし、学習デザインをしました。

As a means to foster logical thinking skills, the triangle logic model is used as a reference to design our learning materials accordingly.

小学4年・ものの温まり方4th grade・Warming of Objects

Here is an example of using Y Chart to summarize the unit.

単元のまとめに、空気・水・金属のそれぞれの温まり方を言語表現と図での表現でアウトプットしてほしいときに使用しました。

When summarizing the unit, Y Chart provided both verbal and visual representations to demonstrate the heating patterns of air, water, and metal.

https://gyazo.com/712ed1c6b36cecb7092a1715f9603ecc

https://gyazo.com/ec2d9945d13a6cafa4b96679d28e38ac

25分で作成し、その後5分間で回答共有し、その後5分で自分のYチャートをブラッシュアップする計画で授業を進めました。

In this case, the teacher proceeded with the lesson by planning for students to create their own Y Charts in 25 minutes, share their answers for 5 minutes, and then spend another 5 minutes improving their Y Charts.

中学2年・化学変化と原子・分子 8th grade・Chemical Reactions and Atoms/Molecules

Classification using Y Chart is also helpful for introduction.

https://gyazo.com/861402e52e68655a49ef81f3c81734a5

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物質（単体・化合物・混合物）を3つに分類する際の導入として、扱います。

The activity of classifying substances (elements, compounds, and mixtures) is an effective way to introduce the topic.

まずは、個々に自由に分類をしてもらい、その後に単体・化合物・混合物の説明を行い、改めて分類をします。

First, students will be asked to classify substances by themselves. Then, a discussion about each category will be conducted to provide a better understanding of the characteristics of each category. Finally, the students will classify the substances again using this learning.

ピラミッドチャートPyramid Chart

中学２年・モーターのしくみ 8th grade・The Mechanism of the Motors

中2で扱う単元に、「モーターのしくみ」があります。クリップモーターを作ると生徒は興味をもって取り組むものの、しくみを理解するのは苦手とする生徒が多いようです。ロイロノートを使えば、紙のノートでは実現できない「動くノート」を作ることができます。

By using LoiLoNote, students can create an interactive notebook that demonstrates movements, which cannot be achieved with a regular paper notebook.

For instance, one of the topics covered in 10th grade is "The mechanism of the motor". While students may show interest in making a clip motor, many struggle to understand its mechanism. Therefore, using LoiLo Note which can demonstrates the motor's movement can be helpful for students to learn visually.

https://gyazo.com/1ceaaf0a5dc214be56ca96c6e7ebdd8c

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また、ピラミッドチャートを使えば知識を構造化することが可能となります。

Furthermore, by using a Pyramid Chart, it is possible to structure knowledge in a systematic and organized manner.

今回はモーターのしくみを自分の言葉で説明できるようにすることを最終目標(メインの問い)に据え、基礎的な事象を同チャートの下から積み上げながら上位目標へと向かう展開としました。

For example, the main goal of this lesson was to enable students to explain the mechanism of the motor in their own words. The teacher used a Pyramid chart to build up basic concepts from the bottom and work towards the main goal at the top.

知識が構造化されているため、自分がどの部分でつまづいているのかを分解してみることができ、「なんとなく分からない」が「具体的にこの部分が分からない」と言えるようになりました。

By structuring knowledge in this way, students were able to break down the topic into smaller parts and identify where they were struggling. This helped them move from a vague sense of confusion to a concrete understanding of which specific parts they needed to focus on.

中学3年・生命の連続性

9th grade・The Continuity of Life

横須賀学院 五十嵐司先生

https://gyazo.com/4ef13c81e6d3e277e99dfff6b058768c

食物連鎖の生物どうしの関係を知ったあとに、その生物の増減によっておこる環境の変化を学ぶために利用します。

After learning about the relationships between organisms in food chains, Pyramid Chart can be used to study the environmental changes that occur due to fluctuations in the populations of these organisms.

植物・やぎ・ライオンのカードをコピーしたり、削除したりして数の変化を考えます。"

Students can use copies or deletions of cards representing plants, goats, and lions to consider changes in numbers.

高2理系・光合成（他の単元、教科や校種でも使えます）11th grade Biology・Photosynthesis (can also be used for other subjects, units, or schools)

光合成の各過程についてピラミッドチャートでまとめました

Pyramid Chart is useful for presentation.

In this case, the various processes of photosynthesis were summarized using a Pyramid Chart.

https://gyazo.com/e77580c03fcda7b9a1add4f32ecdacf8

An Example of How to make Presentation Using Pyramid Chart

1. Classification: The students were instructed to categorize important terms related to photosynthesis by placing them on cards at the bottom layer.

2. Grouping the Words: Next, they identified themes or groups from these words and titled these groups, placing these titles in the second layer.

3. Write a Conclusion: Drawing from the classified words and their groups, they then composed a conclusion, which they put at the top of the structure.

4. Presentation: Utilizing this organized chart, the students then presented their findings to the class.

データチャートData Chart

小学5年生　流れる川の働き 5th grade・The Function of a Floating River

Data chart is useful for comparison

マップアプリで川の上流から中流、下流までの様子を比較してデータチャートにまとめました。

In this case, students compared the state of a river from its upper reaches to its middle and lower reaches using a map application and summarized the data on a Data Chart.

https://gyazo.com/75b6551cd1ce55d6453f218473becb2c

https://gyazo.com/e588a019028b212622c2635c772980ca

川幅や川原の石の形・大きさなどの観点をもとに比較することで、侵食や運搬などの水の働きがそれぞれどのように働いているかについて理解を深めました。

By comparing the river width and the shape and size of stones on the riverbed, students were able to deepen their understanding of how erosion and transportation, among other functions of water, work in each area.

フィッシュボーン図Fishbone Diagram

中学校２学年・生物のからだのつくりとはたらき8th grade・The Structure and Function of Living Organisms

感覚器官のまとめとして、フィッシュボーン図を活用しました。

Using Fishbone Diagram, students summarized the sensory organs in the unit about the structure and function of the living body.

https://gyazo.com/9c35ccb5596ae2559abdda2e8aa0adc5

https://gyazo.com/3a0876443d5fe946baf549f5d7364500

感覚器官によって、受け取る刺激の違いを整理することができます。

This allowed students to organize the differences in stimuli received by the sensory organs.

くらげチャートJellyfish Chart

小学4年・天気と１日の気温4th grade・Weather and Temperature

Jellyfish Chart is a great way to gather and organize information about a topic, and can lead to new new insights and ideas.

百葉箱の特徴について学習場面で、クラゲチャートを使って、子どもたちが自分で情報収集する活動を実施しました。

For instance, Jellyfish Chart was used as a learning tool for students to conduct their own research on the characteristics of a "Hyakuyobako" (traditional Japanese box used for temperature observation).

https://gyazo.com/612f62e2fc2104a9d93315c4f8137d2b

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５つの足には、基本的に知識として習得してほしいことを４つ、もう１つは自分で情報収集したことで４つ以外のことを１つアウトプットすることにしました。

For the five tentacles, the teacher asked students to include four topics of essential characteristics and one piece of information they discovered through their own research.

こうすることで、子どもたちが集めてくる情報はそれぞれ違い、提出後の回答共有すると、百葉箱について、新たな知識との出会いの場となります。

By doing this, the information gathered by the students is different from each other, and when they share their answers after submission, it becomes an opportunity for them to encounter new knowledge about the Hyakuyobako.

中学2年・化学変化と原子・分子8th grade・Chemical Reactions and Atoms/Molecules

酸化銅の還元の実験における結果のまとめに利用しました。

In this case, Jellyfish Chart was used to summarize the results of the experiment on the reduction of copper oxide.

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https://gyazo.com/0b363c424d26b2f08b452511a86d401b

反応したのかどうかを選択して、その後にどのような反応をしたのか、なぜ反応したのかを化学反応式などを用いて考えていきます。

By selecting whether a reaction occurred or not, students were able to consider what kind of reaction occurred and why, using chemical reaction formulas and other tools.

複数のシンキングツールでの活用Examples of Using a Multiple Thinking Tools

くまでチャート+くらげチャートRake Chart＋ Jellyfish Chart

中学校理科または、高校物理基礎：力と運動の法則　力のつりあいMiddle School Science/High School Physics: Laws of Motion - Force Equilibrium

力のつりあいについて、くまでチャートとクラゲチャートでまとめました

The concept of equilibrium of forces was summarized using the Rake Chart and Jellyfish Chart.

https://gyazo.com/f043738bef36b94c89c2adddf6648aef

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授業の流れ

Flow of the lesson

まずは、力のつりあいの問題の例題問題を教師が解説します。

生徒は黒板をそのまま書き写すのではなくシンキングツール（くまでチャート）に解法の手順表を作成、注意点をクラゲチャートに作成します。

次に自分が作成したシンキングツールを使用し問題演習に取り組みます。

この問題演習中に作成したシンキングツールを訂正していきます。シンキングツールを訂正したら再度提出を繰り返します。

この繰り返しで思考を可視化して自分の理解したと思われるポイントを理解できるようになります。

よく理系科目が苦手な生徒が行う意味がわからないまま、板書するという行為は極端に減ります。またケアレスミスが多い生徒もより丁寧な深い学びができる様になります。

1. The teacher explains the example problems of equilibrium of forces.

Instead of simply copying the blackboard, students create a step-by-step problem-solving process on Rake Chart and take note of important points on Jellyfish Charts.

2. Students work on problem exercises using the thinking tools they have created.

3. During this problem-solving process, they revise their thinking tools and submit them again for multiple times.

Through this process of revising/correcting their thinking tools, students can visualize their thought process and acknowledge the points they understood.

The act of simply copying the board without understanding, which many students who struggle with science subjects tend to do, is greatly reduced. Furthermore, students who are prone to careless mistakes can achieve a more thorough and deeper learning experience.

データチャート→フリーData Chart→Free-form Chart

中学1年 動植物 7th grade・ Animals and Plants

動植物の特徴をデータチャートにまとめました

The characteristics of animals and plants were summarized in a Data Chart.

データチャートにまとめた内容をもとに、フリーのチャートで樹形図を作成します

Based on the information in the chart, a free-form chart was used to create a tree diagram.