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GEMS 科学と数学の偉大な冒険

NARISTA  -PROGRAM-

NARISTAではプログラムにGEMSを取り入れ、子どもたちの探求心を育てます。
火曜日のチームビルディングProgramではリーダーシップ・コミュニケーション力・問題発見、解決力を、GEMSでは探求心を育て変化の激しい時代を生き抜く力の土台を育てています。

NARISTA GEMS 2017年度 プログラム (予定)
下記のプログラムの中から年に数回実施いたします
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テラリウム 土と生き物のすみか / 地球科学・生物】(5回) 中高学年GEMS
(身につくスキル) 観察、比較、描写、計測、コミュニケーション、整理、実験、記録、結論づけ、模型作成
(学ぶことのできる概念) 土壌と地中の生息地、エコロジー、ライフ・サイクル、食物連鎖、養分循環、分解、リサイクル、適応、生物の構造と行動
(テーマ) システムと相互作用、変化のパターン、構造、エネルギー、物質、進化
(数学的要素) パターン、数、計測
(科学と数学の性質) 協力、創造性と制約、複数の教科を結びつけた学習、実生活への応用
動物の自己防衛 / 生物】(3回) 低学年GEMS
(身につくスキル) 観察、比較、コミュニケーション能力、識別、創造的思考、はさみの使い方
(学ぶことのできる概念) 防衛、捕食者ー被食者の関係(Predator-Prey)
(テーマ) システムと相互作用、モデルとシミュレーション、尺度、構造、多様性と単一性
(自然科学と数学) 実生活への応用
秘密のレシピ / 科学】(8回) 中高学年GEMS
(身につくスキル) 観察、比較、混合、測量、計算、説明、コミュニケーション、協力、予測、データの記録、発明、結果の記述、論理的思考
(学ぶことのできる概念) 物性と属性、原因と結果、結果の再現性、原料、製品、物質、冷凍、液体、個体、溶解、混合物、液体、消費者科学
(テーマ) システムと相互作用、安定性、物質、変化のパターン、規模
(数学の要素) 測定、数学、統計学、論理と言語、離散数学
(自然科学と数学) 実生活への応用、創造性と制限、論理に基づいた検証可能性、協調する努力、科学とテクノロジー、多領域にまたがる学習
ペンギンとひなたち / 生物】(4回) 低学年GEMS
(身につくスキル) 観察、比較、コミュニケーション、創造的および論理的思考、ロールプレイ
(学ぶことのできる概念) ペンギンの生息地、身体構造、子育て採食方法、熱と体温の維持、融解、氷結、氷、浮く、サイズ、形
(テーマ) 変化のパターン、尺度、構造、エネルギー、システムと相互交流、多様性と単一性、モデルとシミュレーション
(数学の要素) 計測、数、傾向、論理
タマゴ タマゴ ここにも あそこにも / 生物】(4回) 低学年GEMS
(身につくスキル) 観察、比較、コミュニケーション能力、データ整理、ロールプレイ、仲間分け、分類、グラフ化、論理的思考
(学ぶことのできる概念) 巣づくりと子育て、生息地、ライフサイクル、仲間分け、グラフ化、数の認知、パターン認識、形と機能、ものの形と動きの関係
(テーマ) 変化のパターン、構造、多様性と単一性
(自然科学と数学) 実生活への応用、多教科にまたがる学習、想像性と制約
ペーパータオルテスト】(3回) 中高学年GEMS
(身につくスキル) 対照実験をデザインする、計測する、記録する、計算する、データを解釈する
(学ぶことのできる概念) 消費者科学、吸収力、湿潤強度、単位価格表示、費用対効果分析、意思決定
(テーマ) システムと相互作用、変化のパターン、尺度、計測、安定性、均衝、科学の性質
【液体の探検 / 科学】(5回) 低学年GEMS
(身につくスキル) 観察、比較、記述、分類、記録、結論の導出
(学ぶことのできる概念) 液体の特性
(テーマ) システムと相互作用、安定性、変化のパターン、構造、物質
(数学の要素) 論理、パターン、計測、数
(科学と数学の性質) 科学的コミュニティー、多教科にまたがる学習、共同作業、科学と社会、実生活への応用
電気回路 創意あふれる物理化学のアクティビティ / 物理学】(8回) 中高学年GEMS
(身につくスキル) 観察する・推論する・比較する・視覚化する・コミュニケーションをとる・発明する・結論を導く・日誌を書く・適切な道具と技術を使う・回路図を描いて解釈する・解決策や製品を設計する・提案した設計を形にする・技術設計のプロセスを説明する・作品や設計を評価する
(学ぶことのできる概念) 電気・電流・エネルギーの移動・電気の安全・単純な回路と閉回路・直列回路と並列回路・ショート回路・スイッチ・導体と絶縁体・電圧・抵抗
(テーマ) システムの相互作用・エネルギー・構造
(数学の要素) 数・論理と言語・離散数学
(科学と数学の性質) 創造性と制約・科学と技術・実生活への応用・科学の歴史・人間の努力としての科学・協調的な取り組み・科学の共同体・学際的なつながり
アリのおうち 地面の下の小宇宙 / 生物】(8回) 低学年GEMS
(身につくスキル) 観察、比較、コミュニケーション、ロールプレイ、共同作業、集計、問題解決、空間認識、計算、情報収集
(学ぶことのできる概念) アリの体の構造、摂餌、成長段階、防衛、共同作業、コミュニケーション、社会的行動、社会的役割、数感覚、パターン認識
(テーマ) 組織と相互作用、変化形態、原型とシミュレーション、縮尺、構造、多様性と一貫性
(数学的要素) 数、論理と言語、傾向、統計
(科学と数学の特質) 協調的努力、実生活での応用、総合的連携
しゃぼん玉フェスティバル / 科学】(8回) 全学年GEMS
(身につくスキル) 観察、計測、記録、実験、協力、分類、データ収集と分析、パターンの発見と関連づけ、予想、推測、結論づけ
(学ぶことのできる概念) 物質、特性、科学組成、蒸発、気流、圧力、表面張力、形態、多角形、多面体、角度、光、色、極小曲面、直径、半径、体積
(科学のテーマ) 尺度、構造、物質、エネルギー、安定性、変化のパターン、システムと相互作用、モデルとシミュレーション、多様性と統一性
(数学の要素) 計測、幾何学、形態と機能
(科学と数学の性質) 共同作業、多教科にまたがる学習、実生活への応用、理論的根拠と検証可能性
食べもので算数 / 算数】(8回) 中高学年GEMS
(身につくスキル) 組合せ、模型の作成、描写、比較、予測、データの作成・整理・分析、グラフの作成、測定、コミュニケーション能力、結論付け、熟考、記録、推論と証明、計算能力、計算機の使用、問題解決
(学ぶことのできる概念) 組合せ、数字センス、データ整理、データ分析、空間認識力、面積、周囲、幅、平均、最頻値、計算、概算、金銭感覚
(テーマ) 模型とシミュレーション、体系と相互作用
(数学の要素) 離散数学、幾何学、測量、数字、パターン、統計
(科学・数学の本質) 共同作業、実生活への応用、多教科にまたがる学習
宝もの箱 / 算数】(8回) 低学年GEMS
(身につくスキル) 収集、観察、比較、描写、測定、コミュニケーション能力、データ整理、実験、記録、結論付け、仕分け、分類、集計、地図作成、グラフ作成、計算、数感覚、問題解決、論理的思考
(学ぶことのできる概念) 分類、ベン図、グラフ、座標、数、分割、リサイクル、算数に関する文献
(テーマ) 多様性と単一性、要素、変化のパターン、構造、システムとその相互作用
(数学的基準) 離散数学、幾何学、論理と言語、パターン、数、計測、統計
(自然科学と数学) 共同作業、実生活への応用、異分野提携
ウーブレック 科学者な何をする人なの? / 天文学】(4回) 中高学年GEMS
(身につくスキル) データ記録、実験、設計、批判的思考力を用いた討論、コミュニケーション、協力、グループでのブレインストーミング(意見の出し合い)、意志決定
(学ぶことのできる概念) 科学的方法、個体と液体、物体の性質、宇宙探査
(テーマ) システムと相互作用、モデルとシミュレーション、変化のパターン、物質、安定、構造、尺度
(数学的要素) 論理性と言語で表現する力
(科学と数学の本質) 科学コミュニティー、複数の教科を結びつけた学習、協働、創造性と制約、理論に基づくことと検証できること、事実や定説も変化するということ、実生活への応用、科学とテクノロジー
【カエルの算数~予想して、よく考えて、遊ぼう~ / 算数】(4回) 低学年GEMS
(身につくスキル) 観察、協力、論理的思考、問題解決、データ収集、解釈、仲間分け、分類、幾何学用語の使用、パターンの認知、・表現、表の使用、概算、推測、確立・統計
(学ぶことのできる概念) 文字とアートの数学との関連、分類、数、桁数値、パターンの認識、推測、確立、統計
(科学のテーマ) 多様性・統一性、モデル・シミュレーション、システム・相互作用、構造、記数法
(数学的要素) 論理・言語、幾何学、数、統計・確立、離散数学、パターン
(科学・数学の本質) 共同作業、実生活への応用、論理重視・実践可能、多教科にまたがる学習
科学の目でふるいにかける】(4回) 全学年GEMS
(身につくスキル) 探求する、観察する、計測する、比較する、記述する、コミュニケーションをする、予測する、実験する、結果を視覚化、図表化する、分類する、応用する
(学ぶことのできる概念) 物体の性質及び属性、結果の再現性、物質、浮遊と沈降、磁性、ろ過、混合物、混合物の分離、再利用、液体、個体、溶解
(テーマ) 物質、尺度、安定性
(数学的つながり) 数学、統計、計測、離散数学、論理、言語
(自然科学と数学) 実生活への応用、科学技術

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中高学年GEMS 【砂浜 / 地球科学・環境
(身につくスキル) 観察、まとめ、分類、コミュニケーション、比較、記録、推論、文章記述、劇やロールプレイ
(学ぶことのできる概念) 分類体系、浸食、岩石と鉱物、砂の組成、季節性、波、海流、生息環境、群生、迷彩、捕食者/獲物の関係、汚染、保護、環境論理、社会/個人の責任
(テーマ) 単一性と多様性、変化のパターン、規模と構造、進化、システムと相互作用
(数学の要素) 数、計測、パターン、論理と言語
(科学と数学の性質) 科学的コミュニティ、多教科にまたがる学習、共同作業、創造性と制約、客観性と論理、現実生活への応用、科学と技術
全学年GEMS 【グループソルーション / 算数
(テーマ) 変化のパターン、模型とシミュレーション、体系と相互作用、安定性、組織、縮尺
(学ぶことのできる概念) 命数法、計算(分数)、指向性、序数、お金、地図作成
(身につくスキル) 視覚的識別、計算、分類、演繹的推論、推論、コミュニケーション能力、配列、空間認識、形と色の識別、50・100マス表の使用、総計比較、地図解釈、地図上での場所を特定、地図の凡例使用
(数学の要素) 数、測量、幾何学、パターン、関数、統計と確立、論理、代数
(科学と数学の本質) 共同作業、実生活への応用
中高学年GEMS 【文化遺産調査
(身につくスキル) 観察、記録、分類、規則の発見と構築、地図作成と図解、推理、模型設計、文章力、物語コミュニケーション、劇と役割演技、協調性、情報分析
(学ぶことのできる概念) 人類学、考古学、文化の多様性類似性、芸術と言語と文化、神話と伝説と物語を話すこと
(科学のテーマ) 変化の規則、モデルとシミュレーション、体系と相互作用、構造、比率、単一性と多様性
(数学の要素) 論理、規則、関数、測量、数
(科学と数学の性質) 変化する事実と理論、共同作業、科学者の世界、実生活の応用、分野横断的学習、制約と創造性
低学年GEMS 【木のおうち / 生物
(身につくスキル) 観察、記述、比較、一致、仲間分け、分類、コミュニケーション能力、創造的及び論理的思考、推論、問題解決
(学ぶことのできる概念) 動物の巣作り、生息地、測定、子育て、熱と暖かさ、摩擦、サイズと形、木のつくり、動物の形態的特徴と行動
(テーマ) 変化のパターン、安定、尺度、構造、エネルギー、システムと相互作用、多様性と同一性
(数学的要素) 測定、数、論理と言語
全学年GEMS 【溶解について / 科学
(身につくスキル) 観察、比較、描写、計測、記録、予測、結論の導出
(学ぶことのできる概念) 溶液の溶解、蒸発、結晶
(テーマ) 組織と相互作用、変化のパターン、構造、物質
(科学と数学の要素) 多教科にまたがる学習、協力的努力、想像力と制約、理論に基づき検証可能なこと、事実と理論は変化するという本質、理論の実生活への応用

※2017年度年間プログラムは変更することがございますのでご了承ください

※以下、ジャパンGEMSセンターHPから引用

GEMS(Great Explorations in Math and Science;ジェムズ)は、アメリカのカリフォルニア大学バークレー校の付属機関LHS(Lawrence Hall of Science;ローレンスホール科学教育研究所)で開発されている幼稚園から高校生年代を対象とした科学・数学領域の参加体験型プログラムです。

1980年代に開発が始められ、アメリカの教育改革や国内外の様々な研究知見の影響を受けて発展してきました。また、アメリカ各地の学校現場で試用されながら発展してきました。したがって、しっかりとした理念や理論をベースにしつつも、プログラムは子どもでも取り組みやすいシンプルなものになっています。

体験学習の理論に基づいてプログラムが構成されているので、ただ実験や観察をするだけでなく子どもたちの自由な想像力を引き出しながら科学の基本概念や方法を学ぶことができます。
GEMSのプログラムではプロセスを重視するので、子どもたちが自分たちで実験を企画し、話し合って結論を導き出します。

GEMSが開発されたLHSとは

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カリフォルニア大学バークレー校のローレンスホールオブサイエンスは1968年以来、子どもの科学教育を研究、開発してきた研究機関であり、アメリカの科学教育改革を支えてきました。これまで開発されてきた数多くのカリキュラムのうち、OBIS、SAVI、FOSS、MAREなどが、日本でも紹介されています。

Lawrence Hall of Science
http://www.lawrencehallofscience.org/
ジャパンMAREセンター
http://www.marinelearning.org/mare/index.html

例えば、『ウーブレック-科学者は何をするヒトなの?-』というプログラムでは、子どもたちがスライム状の謎の物体ウーブレックの性質を調べるために、様々な実験をします。そして、その結果をもとにみんなで「ウーブレックは液体なのか、固体なのか?」を話し合います。実験方法を指定してしまうような従来の科学教室とは異なり、与えられた課題を解決するために自分たちが何をすべきかを考えて活動します。

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GEMSのゴール

GEMSは、体験をベースにした科学・数学学習によって基礎学力を身につけるとともに、自分で考え、学ぶ姿勢を育てることを目標としています。

具体的には、以下のような目標を設定しています。

  • 1.自立した学習姿勢及び批判的な思考力を養う
  • 2.生徒たちに、科学および数学の中核概念を理解させる
  • 3.科学および数学の主要技術の習得を促す
  • 4.科学および数学に対する積極的な姿勢を育成する

GEMSの教育効果

今、求められている「考える力」

学校で習ったことを日常場面で活用する能力がどれだけあるかを測る国際比較調査として、OECDが実施しているPISA調査というものがあります。それによると、日本の子どもたちは
「学校のテストは得意だが、それをなかなか日常に活かせない」
ということが言われています。
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OECD生徒の学習到達度調査(PISA) ~2006年調査国際結果の要約~より
上の表は、PISA2006のある科学に関する問題における日本の順位を表しています。これを見ると、日本の子どもたちは結論がすでに示された問題に知識を当てはめることは得意だが、身の回りの具体的な事柄に科学的思考を適用することは苦手であることがわかります。このことから、日本の子どもたちは普段から「どうしてこうなるの?」という疑問をあまり持たないで生活しているということが指摘されています。このような子どもたちの現状を踏まえ、2008年に告示された新しい学習指導要領では、「生きる力」を育むという理念のもと、知識や技能の習得とともに思考力・判断力・表現力などの科学的な思考の育成を重視するという指針が述べられています。特に理科教育では、「小学校理科の観察、実験の手引き」が作成されるなど、体験を通した学習が推奨されています。

教育効果

GEMSで期待できる教育効果としては、以下のような効果が掲げられています

参加者、生徒

参加者、生徒は

  • グループ学習によって、メンバー間の話し合いが積極的に行われ、言語能力、コミュニケーション能力などの発達が促される。
  • 体験学習によって、プロセスを考えていく能力が高まる。
  • 活動中心の授業で問題解決過程における創造力、自主的思考力が養われる。
  • 身近な素材や教材を扱う授業で学習意欲が高まる。

体験学習サイクル

GEMSのプログラムは
「仮説を立てる(導入)→探究する→概念化する→新たな問題を解く(応用)」
という体験学習サイクルを取り入れています。
GEMSでは、説明を聞くことよりも子ども自身が行動することを優先しており、まずは楽しく実験することから始めます。そうすることで、子どもたちは自分から積極的に活動に取り組み、基本的な概念やアイディアを理解するのに必要な体験をします。そして、自分たちが得た体験や結果をもとに次はどのような実験をしようかを考えます。
さらに、実生活の中でのつながりを見つけていきます。
GEMS Program

Multiple Intelligence(MI)理論

GEMSでは、科学的思考力・判断力のみならず、文学、芸術、音楽など、MI理論をプログラムに取り入れており、学習者の主体的な探究を促すように構成されています。MI理論とは、ハワード・ガードナーによって提唱された、従来の知能(IQ)テストから引き出される言語的・数学的能力を指す「知能」という狭い概念に対して、より多元的に知力を捉える新たな枠組みです。それによると人間の知能には少なくとも8つの領域があり、これらの知能はそれぞれ独立しながらも関連し合っているといわれています。個人ごとに得意・不得意のコントラストが異なるため、複数の知能を働かせるような活動は学習者の主体性を高めることができます。

(保護者様より/GEMS体験会)

土曜はありがとうございました!
子供もですが大人も楽しめて童心にかえったようにはしゃいでしまいました!
ウチは水曜日お休みなので来年からのカリキュラムには参加出来ないのがとても残念です‼︎
また、土曜日等にイベントとして開催して下さい。宜しくお願いします。

(保護者様より/GEMS体験会)

先日は、GEMS体験会に参加させて頂き、ありがとうございました。
簡単に感想をお伝えします。

・まず、物に触れながら、考え合っていくことは、とても良いと感じました。
・色々と感じることを、メンバーで話し合うことで整理・統合していくことも、これからの時代に必要であり(であって欲しい)、その要素も含まれていて良かったです。
(本質を理解するって、実際はなかなか難しいですね。私も苦労しています。)
・個人的には、保護者チームで話しながら、「あ!これがシアシックニングだ!」と思いつつ、「何かスターチ系の粉と水で起きたはずだけど、何の粉だったか??」という疑問を持ち続けて参加していました。(笑)
そんな思いの中で、誰にでも分かりやすく説明することの難しさも改めて感じました。

今後ともよろしくお願いします。

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