「科学とは、知識の体系である以上に、考え方である」カール・セーガン。
私たちが呼吸する空気から運転する自動車に至るまで、私たちのありふれた生活のあらゆる側面は、直接的・間接的に科学に支配されている。科学は基本的に人間が主導する学問分野であるが、私たち一人ひとりの身の回りに存在する自然現象（植物や動物、細胞や原子、惑星や恒星、化学物質や元素）を中心に展開されている。
その結果、科学という学問を分厚い教科書と化学式、そして教室の4つの壁に限定することは、科学という学問の全体像を否定することになる。
今日、世界中の小学校や高校で、幼少期から実践的な科学知識を教えることの意義が認識されつつある。科学的な現象に挑戦し、生徒の頭脳を刺激することで、新たな可能性が切り開かれる。そこでここでは、H2SO4、ミトコンドリア、E=MC2を超える科学を教える方法を理解するための有益なガイドを紹介する。
1.就学前の科学基礎を固める
幼稚園で科学？「そうです！」と専門家は言い、子どもは形成期から環境を探索するようにプログラムされていると指摘する。したがって、幼少期からしっかりとした科学的基礎を築くことで、親や教師は子どもたちの科学的素質を育てることができるのだ。
未就学児に難しい科学原理を教えることは、むしろ負担になり、その教科を追求する意欲を削いでしまうかもしれない。そこで、未就学児に科学を紹介するための、シンプルかつ革新的な戦略をいくつか紹介しよう：
科学は庭から、そしてキッチンから：子どもたちが口にする果物や採取した花の中にも科学がある。台所や庭のものを自分で探検させることは、科学の初歩を理解するのに役立つ。心に科学の種を蒔くことは、文字通り、土に種を蒔かせることから始まる！その他にも、ミントの苗を挿し木で増やしたり、生豆を発芽させたり、生分解性廃棄物から堆肥を作ったりすることもできる。
形、大きさ、寸法：科学と数学の基本原則は、形と大きさの理解に基づいている。しかし、形や大きさは、円や四角を認識するだけでなく、そのパターンを注意深く研究することも含まれる。子どもたちは、"正方形にはいくつの辺があるか "とか、"円には線があるか "といった初歩的な質問をされることがある。このような質問によって、子どもたちは身の回りにある形について考えることができる。
すべての答えには質問がある：子どもたちに質問することは、子どもたちが投げかけた質問に答えることと同じくらい重要である。しかし、試験で問われるような静的で直接的な質問ではなく、教師は教室での活動の一環として、興味深く、自由形式の質問をすることがある。例えば、「あなたが食べたリンゴには種がありましたか？もし校内に木がなかったらどうなりますか？
2.小学校の科学レンガを積む
小学生が化学式や方程式を理解するにはまだ早すぎるが、高度な概念や理論を理解することには長けている。小学生に科学を教える方法をいくつか紹介しよう：
何が生き、何が生きないか：生物と非生物の区別は、シンガポールの学校が生徒に教える最も初歩的な理論の一つである。生物の特徴（呼吸をする、食べ物や水を必要とする、繁殖する、死ぬなど）といった基本的な概念を教えることは、生物学や化学の基礎を確立するために不可欠である。
固体、液体、気体：物質の状態の変化を理解することは、小学生にとって非常に興味深く、充実したものになる。学校では、水の沸点や融点、室温で物質が液体に戻ることなどを解明することができる。
百聞は一見にしかず：最も効果的な学習法の一つは、科学的情報を視覚的に表現することである。独創的な図や表から、具体的な地球儀や実際の物体まで、さまざまなものがある。顕微鏡で物体を見たり、望遠鏡で惑星を観察したりする魅力的なセッションを行うこともできる。
3.中学校の科学構造を固める
中等教育レベルでは、科学はやがて理論や革新的な教室での活動から、実験室での実験、数式や方程式へと変化していく。しかし、このような変容は、この科目が圧倒的になることを意味するのだろうか？決してそうではない！楽しい教室活動の一環として行われる基本的な科学実験にすでに慣れ親しんでいる生徒であれば、実験室で科学的知識を応用するのは簡単だと感じるのが普通です。この切り替えをスムーズにする方法をいくつか紹介しよう：
発見を導く：教師は、化学物質の性質について話し合うなど、教室で理論的な科学概念を紹介することから始めることができる。その後、実験室で、生徒が教室での議論に基 づいて化学化合物を同定するように指示する。このようなガイド付き発見ストラテジーにより、実験室で理論的概念をシームレスに適用することができる。
実験コート、ビーカー、自主実験：多くの伝統的な学校では、実験器具の概要とねらいを説明した後、具体的な実験に直接エスカレートすることが多い。しかし、現代の学校では、ビーカー、化学反応、試験管、ヒーターなどの器具を生徒が自由に探検できるように、あらかじめ決められた特定の時間枠を割り当てている。しかし、教師は常に生徒を監視し、生徒の安全をしっかりと確保している。
方程式と公式の裏話：物理の方程式や化学の公式を暗記し、実技や理論の試験に合格することは誰にでもできる。しかし、これらの公式の成り立ちを理解することで、これらの概念を頭の中で結晶化させ、情報をよりよく保持することができる。例えば、学生たちは実験室で化合物の実験を行い、実践的な探求を通して化学式にたどり着くかもしれない。同様に、生物の授業では、カビパンの実験を行い、顕微鏡で胞子嚢やその他の成分を観察することができる。
4.高校の科学最後の仕上げ
最後に、高校レベルの物理学、化学、生物学を、それぞれのサブドメインとともに熟知する必要がある。この時点では、実用的で理論的な科学の細部を理解することが非常に重要です。このレベルの科学を教えるための便利なヒントをいくつか紹介しよう：
数学と科学、手を取り合って：数学の基礎をしっかり固めることは、科学的な理論や原理を理解するための必須条件です。そのため、精神的に刺激的で興味をそそるような数学の補助問題を生徒に提供することが有効です。
問題解決の課題：ほとんどの科学実験には、仮説（または問題提起）と、それを解決するための体系的なアプローチが含まれる。したがって、問題解決は科学を習得するために必要不可欠な活動の一つである。上級レベルの問題解決活動を提供することで、中高生が科学の原理や公式によりよく対処できるようになる。
疑問を持ち続けること：年齢や学力に関係なく、疑問を持ち続けること。教師は、高校生がさまざまな科学科目を勉強している間、頭に浮かんだことは何でも質問するよう奨励しなければならない。このプロセスをよりインタラクティブでエキサイティングなものにするために、学校はブレインストーミングやクイズを実施することもできる。
結論
科学は、複数の原理、アプローチ、公式を含む広大で包括的な学問分野であり、シンガポールでは GMPから IBDPまで普及している。教室の内外でこの教科を革新的に教え、個々の学習スタイルを考慮することで、生徒が無理なくこの教科に親しみ、魅惑的な科学の世界に没頭できるようになります。
チームGIIS
チームGIISは、GIISシンガポールの活気ある世界を魅力的なブログ記事で伝える熱心なライター集団です。GIISの教育方法、革新的な学習環境、IB、ケンブリッジ、CBSEなどの多様なカリキュラムを紹介し、保護者、教育関係者、生徒とつながり、学校コミュニティを刺激し、情報を提供する洞察やストーリーを共有することを目的としています。
