イギリスの国家カリキュラム: 科学学習プログラム

Aug 09, 2023

2015 年 5 月 6 日更新

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質の高い科学教育は、生物学、化学、物理学の特定の分野を通じて世界を理解するための基礎を提供します。 科学は私たちの生活を変え、世界の将来の繁栄に不可欠であり、すべての生徒は科学の知識、方法、プロセス、および利用の重要な側面を教えられるべきです。 一連の重要な基礎知識と概念を構築することにより、生徒は合理的な説明の力を認識し、自然現象に対する興奮と好奇心を養う必要があります。 彼らは、何が起こっているのかを説明し、物事がどのように動作するかを予測し、原因を分析するために科学をどのように使用できるかを理解するよう奨励されるべきです。

科学の国家カリキュラムは、すべての生徒が次のことを確実に行うことを目的としています。

学習プログラムは一連の知識と概念を説明します。 生徒が進歩することは重要ですが、次の段階に進むためには、知識と概念の主要なブロックごとにしっかりと理解を深めていくことも極めて重要です。 不安定で表面的な理解では、真の進歩は得られません。生徒は、移行の重要な時点（小学校から中学校への移行など）で苦労したり、重大な誤解を蓄積したり、高次の内容を理解するのに重大な困難を抱えたりする可能性があります。

生徒は、関連するプロセスと主要な特性を共通言語で説明できる必要がありますが、同時に専門用語に精通し、正確かつ正確に使用する必要があります。 彼らは拡張された専門用語を構築する必要があります。 また、データの収集、提示、分析など、数学的知識を科学の理解に応用する必要もあります。 科学の社会的および経済的影響は重要ですが、一般に、科学はより広範な学校カリキュラムの中で最も適切に教えられます。教師は、生徒の科学への関与と科学学習への動機を最大限に高めるために、さまざまな状況を利用したいと考えます。

「科学的に取り組む」では、各学年グループの科学の性質、プロセス、および方法の理解を指定します。 それを別個の要素として教えるべきではありません。 このノートとガイダンスでは、生徒が関連する科学的質問に答えるためにさまざまなアプローチを使用できるように、科学的探求の主要な特徴に焦点を当てて、生物学、化学、物理学の内容に「科学的研究」がどのように組み込まれるかを示す例が示されています。 この種の科学的調査には、次のことが含まれる必要があります。長期にわたる観察。 パターン探索。 識別、分類、グループ化。 比較かつ公正なテスト（管理された調査）。 二次資料を使用して研究することもできます。 生徒は、データの収集、分析、提示を通じて質問への答えを探す必要があります。 「科学的に取り組む」ことは、生徒が実験計画と制御についてのより洗練された議論に有意義に取り組むための科学についての十分な理解を構築した後、重要な段階 3 と 4 でさらに発展します。

科学の国家カリキュラムは、認知的、社会的、言語的なカリキュラム全体にわたって生徒の発達における話し言葉の重要性を反映しています。 生徒が聞いたり話したりする言語の質と多様性は、科学的語彙を発達させ、科学的概念を明確かつ正確に表現するための重要な要素です。 自分自身に対しても他人に対しても、生徒が自分の考えを明確にできるよう支援する必要があり、教師は生徒が話し合いを通じて誤解を探り、修正することで確実な基盤を構築できるようにする必要があります。

科学の学習プログラムは、主要な段階 1 と 2 に向けて毎年設定されます。ただし、学校は、重要な段階の終了までに関連する学習プログラムを教えることのみが求められます。 したがって、各主要段階内で、学校は学習プログラムに定められた時間よりも早くまたは遅くてもコンテンツを導入できる柔軟性があります。 さらに、学校は、必要に応じて、初期の主要段階で主要段階のコンテンツを導入できます。 また、すべての学校は、科学に関する学校カリキュラムを年度ごとに定め、その情報をオンラインで公開することも義務付けられています。

主要な各段階の終わりまでに、生徒は関連する学習プログラムで指定されている事項、スキル、プロセスを知り、応用し、理解することが期待されます。

学校は、「法定外」と示された内容を教えることを法律で義務付けられていません。

重要な段階 1 における科学教育の主な焦点は、生徒が現象を体験し観察できるようにすることであり、周囲の自然界と人間が構築した世界をより詳しく観察できるようにすることです。 子どもたちが好奇心を持ち、気づいたことについて質問するよう奨励する必要があります。 一定期間にわたる変化の観察、パターンの認識、物事のグループ化と分類、簡単な比較テストの実行、物事の発見など、さまざまな種類の科学的探求を使用して自分自身の疑問に答えることで、科学的考え方の理解を深められるように支援する必要があります。二次情報源を利用すること。 彼らは、簡単な科学的言語を使用して、発見したことについて話し、さまざまな方法でさまざまな聴衆に自分の考えを伝え始める必要があります。 科学についての学習のほとんどは、実際の直接の経験を通じて行われるべきですが、書籍、写真、ビデオなどの適切な二次資料もある程度は使用する必要があります。

「科学的に取り組むこと」は学習プログラムで別途説明されていますが、学習プログラムにおける実質的な科学内容の指導を通じて常に教えられ、それと明確に関連していなければなりません。 注記とガイダンス全体を通して、科学的手法とスキルがコンテンツの特定の要素にどのように関連付けられるかを例で示します。

生徒は、重要な段階 1 での単語の読み書きと綴りの知識の増加と一致するレベルで科学用語を読み、綴りを行う必要があります。

1 年目と 2 年目の間、生徒は、学習内容のプログラムの指導を通じて、次の実践的な科学的方法、プロセス、およびスキルを使用するように教えられる必要があります。

1 年生と 2 年生の生徒は、自分の周りの世界を探索し、自分自身の疑問を提起する必要があります。 子どもたちは、実践的な活動を含むさまざまな種類の科学的探究を経験し、科学的疑問に答える方法を認識し始める必要があります。単純な機能を使用して物体、材料、生物を比較し、助けを借りて分類およびグループ化する方法を決定する必要があります。時間の経過に伴う変化を観察し、指導を受けながらパターンや関係に気づき始めるはずです。 人々に質問し、簡単な二次資料を使用して答えを見つける必要があります。 データを収集し、簡単なテストを実行し、簡単なデータを記録するために、簡単な測定と機器 (ハンド レンズ、エッグ タイマーなど) を使用して、発見したこととそれをどのように発見したかについて話す必要があります。 助けを借りて、生徒はさまざまな方法で発見を記録して伝達し、簡単な科学的言語を使い始める必要があります。科学的に取り組むこれらの機会は、学習プログラムの期待に応えられるように、1 年目と 2 年目にわたって提供されるべきです。生徒は、すべての学習分野の各側面をカバーすることを期待されているわけではありません。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒は、一年を通して地元の環境を利用して、生息地で育つ植物について調べて質問に答える必要があります。 可能であれば、植えた花や野菜の成長を観察する必要があります。

花の一般的な名前、落葉樹と常緑樹の例、および植物の構造（葉、花（花）、花びら、果実、根、球根、種子、幹、枝、茎を含む）に精通する必要があります。 生徒は、次のような方法で科学的に取り組むことができます。おそらく虫眼鏡を使用してよく観察し、よく知っている植物を比較対照する。 彼らがどのようにそれらを識別してグループ化することができたかを説明し、木を含むさまざまな植物の部分を示す図を描きました。 生徒は、例えば木から葉が落ちたり、つぼみが開いたりするなど、時間の経過とともに植物がどのように変化したかを記録するかもしれません。 そして、さまざまな植物について調べたことを比較対照します。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒は、一年を通して地元の環境を利用して、生息地の動物について調べ、質問に答える必要があります。 彼らは、地元の環境から連れ去られた動物の世話の方法と、研究後にそれらを安全に戻す必要性を理解する必要があります。 生徒は、ペットとして飼われているものも含め、いくつかの魚類、両生類、爬虫類、鳥類、哺乳類の一般的な名前に慣れる必要があります。

生徒には、ゲーム、動作、歌、韻などを通じて、体の主要な部分（頭、首、腕、肘、脚、膝、顔、耳、目、髪、口、歯など）の名前を学ぶ機会がたくさんあるはずです。

生徒は次のような方法で科学的に取り組むことができます。観察結果を使用して、直接、またはビデオや写真を通じて動物を比較対照し、動物をどのように識別してグループ化するかを説明します。 動物を食べるものに従ってグループ分けする。 そして五感を使って、さまざまな質感、音、匂いを比較します。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒は、日常の材料について調べ、名前を付け、議論し、質問を提起し、答える必要があります。そうすることで、次のような材料と特性の名前に慣れることができます。 伸縮性がある/硬い。 光沢のある/くすんだ; 粗い/滑らかな; 曲がる/曲がらない; 防水/非防水。 吸収性/非吸収性。 不透明/透明。 生徒は、学習プログラムにリストされているものだけでなく、レンガ、紙、布地、ゴム、箔など、さまざまな素材を探索して実験する必要があります。生徒は次のような方法で科学的に取り組むことができます。質問を調査するために簡単なテストを実行し、例: 「傘に最適な素材は何ですか?」 …犬用バスケットの裏地用？ …カーテン用？ …本棚用？ …体操選手のレオタードに？

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒たちは天気や季節の変化を観察し、それについて話す必要があります。

注: たとえ黒眼鏡を着用していても、太陽を直接見るのは安全ではないことを生徒に警告する必要があります。

生徒は次のような方法で科学的に取り組むことができます。天気に関する表やグラフを作成します。 季節の変化に応じて、日の長さなど、周囲の世界で何が起こっているかを表示します。

生徒には次のことを教えるべきです。

すべての生き物には、生きて健康を保つために不可欠な特定の特徴があるという考えを生徒に教えるべきです。 すべての生き物に共通する生命のプロセスに慣れるために役立つ質問を立て、それに答える必要があります。 生徒には、「生息地」（さまざまな動植物の自然環境または生息地）と「マイクロハビタット」（石、丸太、落ち葉の下などのワラジムシの非常に小さな生息地）という用語を紹介する必要があります。 彼らは、生息地内のさまざまな植物や動物を特定して研究し、生物がどのように相互に依存しているかを観察するのに役立つ、地域環境についての質問を提起し、それに答える必要があります。たとえば、植物が動物の食料源や避難場所として機能するなど、生物がどのように相互に依存しているかを観察する必要があります。 。 生徒は、なじみのある生息地にいる動物と、海岸、森林、海、熱帯雨林など、あまりなじみのない生息地にいる動物を比較する必要があります。生徒は次のような方法で科学的に取り組むことができます。死亡した、または生きていなかった人々を調査し、その結果をチャートを使用して記録します。 「炎は生きているのか?」などの質問を検討しながら、物を配置する場所をどのように決めたかを説明する必要があります。 落葉樹は冬には枯れてしまいますか？ そして質問に答える方法について話し合います。 彼らは人間（草、牛、人間など）を含む単純な食物連鎖を構築することができます。 彼らは、さまざまな生息地や微小生息地（丸太の下、石の小道、藪の下）の状態を記述することができました。 そして、その条件がそこに生息する植物や動物の数と種類にどのような影響を与えるかを調べます。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒たちは一年を通して地元の環境を利用して植物がどのように成長するかを観察する必要があります。 生徒には、発芽、成長、生存のための植物の要件、および植物の生殖と成長のプロセスを紹介する必要があります。 注: 種子と球根は成長するために水が必要ですが、ほとんどは光を必要としません。 種子や球根の内部には食物が蓄えられています。生徒は、種子や球根から時間の経過とともに変化するさまざまな植物の成長をある程度正確に観察および記録したり、さまざまな段階での同様の植物を観察したりすることで科学的に取り組むことができます。成長の; 植物が健康を維持するには光と水が必要であることを示す比較テストを計画しています。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒には、人間にとっての運動と栄養の重要性だけでなく、動物が生きていくための基本的なニーズについても紹介する必要があります。 また、動物の生殖と成長のプロセスについても紹介する必要があります。 この段階では、生徒が成長を認識するのに役立つ質問に重点を置く必要があります。 彼らは生殖がどのように起こるかを理解することを期待すべきではありません。次の例が使用される可能性があります: 卵、ひよこ、鶏。 卵、毛虫、蛹、蝶。 スポーン、オタマジャクシ、カエル。 子羊、羊。 大人への成長には、赤ちゃん、幼児、子供、十代の若者、大人への言及が含まれる場合があります。生徒は次のことによって科学的に取り組むことができます。ビデオまたは直接の観察と測定を通じて、人間を含むさまざまな動物がどのように成長するかを観察する。 動物が生き残るために何が必要か、そして人間が健康を維持するために何が必要かについて質問します。 そして、彼らの質問に対する答えを見つける方法を提案します。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒は、いくつかの材料が複数の目的でどのように使用されるかに慣れるために、日常のさまざまな材料の使用法を特定して話し合う必要があります（金属は硬貨、缶、車、テーブルの脚に使用でき、木材はマッチや床に使用できます）。 、電信柱など）、または同じものに異なる素材が使用されます（スプーンはプラスチック、木、金属から作ることができますが、通常はガラスから作ることはできません）。 生徒は、特定の目的に適しているか不適であるかの材料の特性について考える必要があり、日常的な材料の珍しい、創造的な用途を考えるよう奨励されるべきです。 生徒たちは、ジョン ダンロップ、チャールズ マッキントッシュ、ジョン マクアダムなど、有用な新素材を開発した人々について知るかもしれません。

生徒は次のような方法で科学的に取り組むことができます。学校内やその周辺での日常的な資料の使用を、他の場所（自宅、通学路、訪問先、物語、韻、歌など）で見つけた資料と比較する。 注意深く観察し、さまざまな材料の用途を特定して分類し、その観察を記録します。

下位キーステージ 2 での科学教育の主な焦点は、生徒が自分の周囲の世界に対する科学的視野を広げることができるようにすることです。 これは、日常の現象や生き物と身近な環境との関係について探求し、話し、テストし、アイデアを発展させ、機能、関係、相互作用についてのアイデアを発展させ始めることによって行う必要があります。 彼らは観察したものについて自分自身で質問し、時間の経過に伴う変化の観察、パターンの発見、物事のグループ化と分類、単純な比較と分析の実行など、どの種類の科学的調査がそれらに答える最良の方法であるかについていくつかの決定を下す必要があります。公正なテストと二次情報源を使用して問題を解決すること。 彼らは簡単な結論を導き出し、科学的な言葉を使って、最初に自分たちが発見したことについて話し、その後、それについて書くべきです。

「科学的に取り組むこと」については、学習プログラムの冒頭で別途説明されていますが、常に学習プログラムの実質的な科学内容を通じて、それと明確に関連して教えられなければなりません。 注記とガイダンス全体を通して、科学的手法とスキルがコンテンツの特定の要素にどのように関連付けられるかを例で示します。

生徒は、増え続ける単語の読み方と綴りの知識を活用して、科学用語を正しく自信を持って読み、綴る必要があります。

3 年目と 4 年目では、学習内容のプログラムの指導を通じて、生徒は次の実践的な科学的方法、プロセス、スキルを使用できるように教えられる必要があります。

3 年生と 4 年生の生徒には、周囲の世界について自分自身の疑問を提起できるように、さまざまな科学的経験を与える必要があります。 彼らは、質問に答えるために使用できる最も適切な種類の科学的調査について自分で決定を下し始める必要があります。 簡単で公正なテストが必要な場合を認識し、テストを設定する方法の決定を支援します。 グループ化、並べ替え、分類の基準について話します。 シンプルなキーを使用します。 自然に発生するパターンと関係を探し始め、それらを特定するためにどのデータを収集するかを決定する必要があります。 これらは、どのような観察を行うべきか、どのくらいの期間観察を行うか、使用する可能性のある簡単な装置の種類についての決定に役立つはずです。 データロガーなどの新しい機器の適切な使用方法を学ぶ必要があります。 彼らは、メモ、簡単な表、標準単位を使用して、自分自身の観察と測定からデータを収集し、このデータを記録および分析する方法についての決定を支援する必要があります。 生徒は支援を受けながら、データの変化、パターン、類似点、相違点を探して、簡単な結論を導き出し、質問に答えることができます。 サポートがあれば、データから生じる新しい疑問を特定し、収集したデータ内またはデータを超えて新しい値を予測し、すでに行ったことを改善する方法を見つける必要があります。 また、実際の調査では答えられない疑問に答えるために、二次資料がいつ、どのように役立つかを認識する必要があります。生徒は、関連する科学的言語を使用して自分のアイデアについて話し合い、さまざまな聴衆に適した方法でその結果を伝える必要があります。 4 年目の終わりまでに学習プログラムの期待に応えられるように、3 年目と 4 年目に科学的な知識を提供する必要があります。生徒は、すべての学習分野の各側面をカバーすることを期待されません。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒には、構造と機能の関係、つまりすべての部品には役割があるという考えを理解してもらう必要があります。 栄養とサポートにおける根と茎、栄養のための葉、そして生殖のための花の役割に焦点を当てた質問を探求する必要があります。注: 植物は自分で食物を作ることができるという考えを生徒に教えることができますが、この段階ではそうするのです。これがどのように起こるかを理解する必要はありません。生徒は次のことによって科学的に取り組むことができます。たとえば、光の量、肥料の量など、植物の成長に対するさまざまな要因の影響を比較します。 植物のライフサイクルのさまざまな段階を一定期間にわたって観察することで、種子がどのように形成されるかを発見します。 種子の分散方法に関連する果物の構造のパターンを探します。 たとえば、切り取った白いカーネーションを色の付いた水の中に入れ、水がどのように茎を通って花まで移動するかを観察することで、植物内で水がどのように輸送されるかを観察するかもしれません。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒は栄養の重要性について学び続ける必要があり、骨格や筋肉に関連する体の主要な部分を紹介し、体のさまざまな部分がどのように特別な機能を持っているかを理解する必要があります。生徒は次のような方法で科学的に取り組むことができます。スケルトンなしでその動きを観察し比較します。 人間に骨格がなかったらどうなるかについてのアイデアを模索しています。 彼らは、さまざまな動物 (ペットを含む) の食事を比較対照し、食べるものに応じて動物をグループ化する方法を決定するかもしれません。 彼らはさまざまな食品グループとそれらがどのように私たちの健康を保つかを研究し、その結果に基づいて食事をデザインするかもしれません。

生徒には次のことを教えるべきです。

地理の学習と関連させて、生徒は地元の環境にあるものを含め、さまざまな種類の岩や土壌を探索する必要があります。生徒は次のような科学的な作業を行うことができます。建物や墓石に使用されている岩を含む岩を観察し、それらがどのように、そしてなぜ変化したのかを探ります。時間; 手持ちのレンズや顕微鏡を使って、粒子や結晶があるかどうか、また化石が含まれているかどうかに応じて岩石を識別して分類するのに役立ちます。 生徒たちは、堆積岩から化石が見つかるさまざまな種類の生物について調べて話し合ったり、化石がどのように形成されるのかを探ったりするかもしれません。 生徒たちはさまざまな土壌を探索し、それらの類似点と相違点を特定し、岩石がこすり合うと何が起こるか、または水中にあるとどのような変化が起こるかを調査することができました。 彼らは土壌がどのように形成されるかについて疑問を提起し、それに答えることができます。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒は、光がどのように動作するかについての質問に答えるためにミラー ゲームをするなど、光が鏡やその他の反射面で反射すると何が起こるかを探索する必要があります。 明るい光から目を守ることがなぜ重要なのかを考えるべきです。 生徒は影を探し、測定し、影がどのように形成されるか、影が変化する原因を見つける必要があります。 注: 生徒は、たとえ黒眼鏡をかけている場合でも、太陽を直接見るのは安全ではないことに警告する必要があります。生徒は、光源が移動したり、光源と物体の間の距離が変化したときに影に何が起こるかのパターンを探すことで科学的に取り組むことができます。

生徒は、ほとんどの力とは異なり、直接接触が必要な場合 (たとえば、ドアを開ける、ブランコを押すなど)、磁力が直接接触しなくても作用することを観察する必要があります。 さまざまな磁石 (棒、指輪、ボタン、蹄鉄など) の動作や日常的な使用方法を探求する必要があります。生徒は次のような方法で科学的に取り組むことができます。 さまざまなものの動きを比較し、それらをグループ化する。 質問を提起し、さまざまな表面で物体がどれだけ移動するかを調べるテストを実行し、質問に対する答えを見つけるためにデータを収集して記録します。 さまざまな磁石の強さを調査し、それらを比較する公平な方法を見つける。 材料を磁性を有するものと磁性を持たないものに分類する。 磁石が相互に関連して動作する方法のパターンと、これに影響を与える可能性のあるもの（たとえば、磁石の強さ、またはどの極が互いに面しているか）を探します。 これらの特性により磁石が日用品にどのように役立つかを特定し、さまざまな磁石の創造的な使用方法を提案します。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒は、一年を通して地元の環境を利用して、生息地の植物や動物を特定して研究するのに役立つ質問を立て、それに答える必要があります。 彼らは、生息地が年間を通じてどのように変化するかを特定する必要があります。 生徒は、動物、開花植物、非開花植物を含む幅広い生き物をグループ化する可能な方法を探求する必要があります。 生徒は、脊椎動物を魚類、両生類、爬虫類、鳥類、哺乳類などのグループに分類し始めることができます。 無脊椎動物は、カタツムリ、ナメクジ、ミミズ、クモ、昆虫に分類されます。注: 植物は、開花植物 (草を含む) と非開花植物 (シダやコケなど) などのカテゴリに分類できます。生徒は、人間の影響の例を調べる必要があります (たとえば、自然保護区、生態学的に計画された公園、庭の池のプラスの影響、人口と開発、ゴミや森林伐採のマイナスの影響など、環境に対するプラスとマイナスの両方)。生徒は次のような方法で科学的に取り組むことができます。 簡単なガイドを使用および作成するまたは地元の動植物を探索して特定するための鍵。 地元の生き物のガイドを作成する。 動物の観察や、研究した他の動物について発見したことに基づいて質問を出し、それに答える。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒は、口、舌、歯、食道、胃、小腸、大腸など、消化器系に関連する体の主要な部分を紹介し、その特殊な機能を理解するのに役立つ質問を探求する必要があります。生徒は科学的に取り組むことができるかもしれません。肉食動物と草食動物の歯を比較し、違いの理由を示唆する。 何が歯にダメージを与えているかを調べ、どのようにケアするか。 消化器系についてのアイデアを描いて話し合い、モデルや画像と比較することもあります。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒は、日常のさまざまな物質を探索し、物質の状態の簡単な説明を開発する必要があります (固体はその形状を保持します。液体は山ではなくプールを形成します。気体は密閉されていない容器から漏れます)。 生徒は、水を固体、液体、気体として観察し、加熱または冷却したときの水の変化に注目する必要があります。注: 教師は、焼いたり燃やしたりするなど、加熱が化学変化を伴う材料の使用を避けるべきです。生徒は次のような方法で科学的に取り組むことができます。 さまざまな異なる資料をグループ化および分類する。 チョコレート、バター、クリームなどの物質に対する温度の影響を調査します (たとえば、パーティー用にチョコレートクリスピーケーキやアイスクリームなどの食べ物を作るため)。 たとえば、鉄が溶けるときや酸素が凝縮して液体になるときなど、材料の状態が変化する温度を研究できるかもしれません。 たとえば、遊び場の水たまりやライン上の洗濯物など、一定期間にわたる蒸発を観察して記録し、洗濯物の乾燥や雪だるまの融解に対する温度の影響を調査する可能性があります。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒は、世界中のさまざまな楽器の振動によって音がどのように作られるかを探求し、識別する必要があります。 生徒は、さまざまなサイズの鍋の蓋や、さまざまな厚さのゴムバンドなど、さまざまな物体から発せられる音のパターンを見つけることで、音のピッチと音量がさまざまな方法でどのように変更されるかを調べます。 彼らは、どの素材が最も遮音性が高いかを調査するために、さまざまな素材でイヤーマフを作るかもしれません。 音程や音量について学んだことを利用して、自分たちで楽器を作って演奏することができました。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒は、スイッチを含むさまざまなコンポーネント (電球、ブザー、モーターなど) を試して簡単な直列回路を構築し、その回路を使用して簡単なデバイスを作成する必要があります。 生徒は、この段階では必ずしも従来の回路記号を使用する必要はなく、回路を絵として描く必要があります。 これらは 6 年生で導入されます。 注: 生徒は電流と電圧という用語を使用するかもしれませんが、この段階でこれらを正式に導入したり定義したりするべきではありません。 生徒は、電気を安全に扱うための注意事項について教えられる必要があります。生徒は、パターンを観察することによって科学的に取り組むことができます。たとえば、より多くのセルを追加すると電球が明るくなる、金属は電気を伝導する傾向がある、物質によっては電気を伝導しやすいこと、物質によっては伝導体になる可能性があることなどです。回路内のギャップをまたぐ接続には使用できません。

上位キーステージ 2 の科学教育の主な焦点は、生徒が幅広い科学的考え方をより深く理解できるようにすることです。 彼らは自分のアイデアを探求し、話し合うことでこれを行う必要があります。 科学現象について自分なりの質問をする。 そして、機能、関係、相互作用をより体系的に分析します。 上位の重要なステージ 2 では、より抽象的なアイデアに遭遇し、これらのアイデアが世界がどのように機能するかを理解し、予測するのにどのように役立つかを認識し始めるはずです。 また、科学的考え方は時間の経過とともに変化し発展することを認識し始める必要があります。 彼らは、異なる期間にわたる変化の観察、パターンの認識、物事のグループ化と分類、比較かつ公正なテストの実施、幅広い情報を使用して物事を発見することなど、さまざまなタイプの科学的探求を使用して科学の質問に答えるための最も適切な方法を選択する必要があります。二次情報源。 生徒はデータと観察に基づいて結論を導き出し、証拠を使って自分の考えを正当化し、科学的知識と理解を使って自分の発見を説明する必要があります。

「科学的に取り組み、科学的に考える」ことは、学習プログラムの最初に個別に説明されていますが、常に学習プログラムの実質的な科学の内容を通して、明確に関連して教えられなければなりません。 注記とガイダンス全体を通して、科学的手法とスキルがコンテンツの特定の要素にどのように関連付けられるかを例で示します。

生徒は科学用語を正しく読み、綴り、発音する必要があります。

5 年目と 6 年目の間、生徒は、学習内容のプログラムの指導を通じて、次の実践的な科学的方法、プロセス、およびスキルを使用するように教えられる必要があります。

5 年生と 6 年生の生徒は、科学の経験を次の目的で活用する必要があります。 アイデアを探求し、さまざまな種類の質問を提起します。 科学的な質問に答えるために使用する最も適切な種類の科学的調査を選択し、計画する。 比較テストと公平なテストをいつどのように設定するかを認識し、どの変数を制御する必要があるか、そしてその理由を説明します。 彼らは、生物や物質を識別、分類、記述し、自然環境で見つかる可能性のあるパターンを識別するために、鍵やその他の情報記録を使用および開発する必要があります。 どのような観察を行うか、どのような測定を使用するか、どのくらいの期間行うか、そしてそれを繰り返すかどうかについては、自分で決定する必要があります。 測定に最適な機器を選択し、その正確な使用方法を説明します。 彼らは、使い慣れたアプローチを選択してデータを記録する方法を決定する必要があります。 データ内のさまざまな因果関係を探し、その考えを否定または裏付ける証拠を特定します。 彼らはその結果を利用して、さらなるテストや観察が必要になる時期を特定する必要があります。 自分のアイデアを調査するのにどの二次情報源が最も役立つかを認識し、意見と事実を区別し始めます。 彼らは、自分たちの科学的アイデアについて議論し、伝達し、正当化するために、関連する科学的な言葉やイラストを使用する必要があります。また、科学的アイデアが時間の経過とともにどのように発展してきたかについて話す必要があります。科学的に取り組むこれらの機会は、プログラムでの期待が高まるように、5 年目と 6 年目にわたって提供されるべきです。生徒は、すべての学習分野の各側面をカバーすることを期待されているわけではありません。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒は年間を通して地元の環境について学び、疑問を提起する必要があります。 たとえば、菜園や花畑の植物、地域環境の動物など、さまざまな生き物のライフサイクルの変化を観察する必要があります。 デビッド・アッテンボローやジェーン・グドールなどの博物学者や動物行動学者の研究について知る必要があります。生徒は、植物の有性生殖と無性生殖、動物の有性生殖など、さまざまな種類の生殖について知る必要があります。生徒は科学的に取り組むかもしれません。方法: 現地環境における動植物のライフサイクルを世界中の他の動植物 (熱帯雨林、海洋、砂漠地帯、先史時代) と観察および比較し、適切な質問をし、類似点の理由を提案するそして違い。 彼らは、親植物のさまざまな部分（種子、茎と根の挿し木、塊茎、球根など）から新しい植物を育てようとするかもしれません。 彼らは、一定期間にわたる動物の変化を観察し（たとえば、ヒナを孵化させて育てることによって）、さまざまな動物がどのように繁殖し成長するかを比較するかもしれません。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒は、人間の成長と発達の段階を示す年表を描く必要があります。 生徒たちは思春期に経験する変化について学ぶ必要があります。生徒たちは他の動物の妊娠期間を研究し、それらを人間と比較することで科学的に取り組むことができます。 赤ちゃんの成長に合わせて身長と体重を調べて記録します。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒は、3 年生で磁気について、4 年生で電気について学んだ内容とこれらを関連付けることを含め、広範囲の材料の特性を調べて比較することによって、材料についてのより体系的な理解を構築する必要があります。蒸発、ろ過、ふるい、溶解、溶解を行い、溶解と溶解は別のプロセスであることを認識します。 生徒は、元に戻すのが難しい変化、たとえば、燃える、錆びるなどの反応、たとえば、酢と重炭酸ソーダを混ぜた反応を探求する必要があります。 たとえば、付箋の接着剤を発明したスペンサー・シルバーや、しわになりにくい綿を発明したルース・ベネリトなど、化学者がどのように新しい材料を作成するのかを知る必要があります。注: 生徒は、学校で導電率と絶縁について定量的な測定を行う必要はありません。このステージ。 回路内で一部の導体が他の導体よりも明るい電球を発し、熱源を当てたときに一部の材料が他の材料よりも熱く感じることを観察するだけで十分です。 材料を燃やすときは、安全ガイドラインに従う必要があります。生徒は次のような方法で科学的に取り組むことができます。たとえば、「暖かいジャケットを作るにはどの材料が最も効果的か、溶けるのを防ぐためにアイスクリームを包むにはどの材料が最も効果的か」などの質問に答えるためのテストを実施します。遮光カーテンを作るの？ 回路内でスイッチを作成するために材料を比較する場合があります。 たとえば、さまざまな材料を燃やしたり、パンやケーキを焼いたりしたときに起こる変化を観察し、比較することができました。 彼らは、化学変化が私たちの生活、たとえば料理にどのような影響を与えるかを研究して議論したり、ポリマー、超粘着性材料、超薄材料などの新しい材料の創造的な使用について議論したりするかもしれません。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒には、昼と夜を説明できるようにする太陽と地球の模型を紹介する必要があります。 生徒たちは、太陽が太陽系の中心にある星であり、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星の 8 つの惑星があることを学ぶ必要があります (冥王星は 2006 年に「準惑星」に再分類されました) ）。 生徒は、月が惑星の周りを回る天体であることを理解する必要があります（地球には 1 つの月があり、木星には 4 つの大きな衛星と多数の小さな衛星があります）。注: 生徒は、たとえ太陽を直接見るのは安全ではないことを警告される必要があります。生徒は、プトレマイオス、アルハーゼン、コペルニクスなどの科学者の研究を考慮することによって、太陽系の天動説が地動説にどのように取って代わられたのかを理解し、太陽系に関する考え方がどのように発展してきたかを知る必要があります。生徒は次のような方法で科学的に取り組むことができます。インターネット リンクや直接コミュニケーションを通じて、地球上のさまざまな場所の時刻を比較します。 太陽系の簡単なモデルを作成する。 正午と学校の一日の始まりと終わりを示すように調整された簡単な影時計と日時計を構築します。 ストーンヘンジのような建造物が天文時計として使われていたのではないかと考える人がいる理由を解明する。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒は落下物を調べて、空気抵抗の影響について質問する必要があります。 彼らは、パラシュートやプラタナスの種子などのさまざまな物体がどのように落下するかを観察することで、空気抵抗の影響を調査する必要があります。 彼らは、物事が動き始めたり、速くなったり、遅くなったりする力を経験する必要があります。 生徒は、動きに対する摩擦の影響を調査し、自転車の車輪にかかるブレーキの効果を観察するなどして、摩擦がどのように動く物体を遅くしたり停止させたりするのかを理解する必要があります。 生徒は、レバー、滑車、単純な機械が運動に及ぼす影響を探求する必要があります。生徒は、ガリレオ ガリレイやアイザック ニュートンなどの科学者が重力理論の発展にどのように貢献したかを知ることができるかもしれません。

生徒は、落ちてくる紙コーンやカップケーキのケースを調べたり、さまざまなパラシュートを設計して作成したり、公正なテストを実施してどの設計が最も効果的かを判断するなど、科学的に取り組むことができます。 彼らは、さまざまな形状のボートを作成してテストすることで、水中での抵抗を調査する可能性があります。 彼らは、レバー、滑車、歯車、バネを使用する製品を設計および製造し、その効果を探求するかもしれません。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒は、分類システムをさらに詳しく見て、4 年生での生物のグループ分けについての学習をさらに進める必要があります。 微生物、植物、動物などの広いグループは細分化できるという考えを生徒に導入する必要があります。 可能な限り直接観察することで、動物を一般的に見られる無脊椎動物（昆虫、クモ、カタツムリ、ミミズなど）と脊椎動物（魚類、両生類、爬虫類、鳥類、哺乳類）に分類する必要があります。 生物がなぜあるグループに分類され、別のグループには分類されないのかについて話し合う必要があります。生徒は、分類の先駆者であるカール リンネのような科学者の研究の重要性について知るかもしれません。生徒は、次のような方法で科学的に取り組むことができます。分類システムとキーを使用して、次のことを行います。身近な環境でいくつかの動物や植物を特定します。 彼らは、他の広範囲の生息地から未知の動植物を調査し、それらが分類システムのどこに属するかを決定することができました。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒は、体の主要な部分と内臓 (骨格、筋肉、消化器系) についての 3 年生と 4 年生の学習を基礎にして、循環器系がどのように身体の機能を可能にするかを理解するのに役立つ質問を調べて答える必要があります。生徒は学習する必要があります。自分の体を健康に保つ方法と、自分の体がどのように損傷するか – 一部の薬物やその他の物質が人体にどのように有害であるかを含む。生徒は次のような方法で科学的に取り組むことができます。 食事と運動の関係について科学者の研究や科学的研究を調査する、薬、ライフスタイル、健康。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒たちは、3 年生の岩石に関するトピックで化石について学んだことを基礎にして、地球上の生物が時間の経過とともにどのように変化したかについてさらに学ぶ必要があります。 たとえば、さまざまな犬種を考慮することや、たとえばラブラドールとプードルを掛け合わせた場合に何が起こるかを考えることによって、特徴が親から子に受け継がれるという考えを子どもたちに紹介する必要があります。 また、時間の経過に伴う子孫の変化により、動物が特定の環境で多かれ少なかれ生存できるようになる可能性があることも理解すべきである。たとえば、キリンの首がどのようにして長くなったのか、あるいはホッキョクギツネの断熱性の毛皮が発達したのかを調査するなどである。 生徒たちは、メアリー・アニングなどの古生物学者の研究や、チャールズ・ダーウィンとアルフレッド・ウォレスが進化論についての考えをどのように発展させたかについて知るかもしれません。 注: この段階では、生徒は遺伝子や染色体がどのように機能するかを理解することは期待されていません。生徒は、次のような方法で科学的に取り組むことができます。 地元の動物とそれらが環境にどのように適応しているかを観察し、質問を提起する。 サボテン、ペンギン、ラクダなど、一部の生物が極限状態で生き残るためにどのように適応しているかを比較します。 彼らは、4本足ではなく2本足で立つこと、くちばしが長いか短いこと、えらや肺があること、つる性の植物に蔓があること、色鮮やかで香りのよい花など、特定の適応の長所と短所を分析するかもしれません。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒は 3 年目に光に関する学習を進め、光源、反射、影などの光の動作を探索する必要があります。 生徒たちは何が起こるかについて話し合い、予測を立てる必要があります。生徒は次のようなことを科学的に行うことができます。車のバックミラーをどこに配置するかを決定します。 潜望鏡を設計して作成し、光が直線的に進むように見えるというアイデアを使用して、その仕組みを説明します。 彼らは影絵人形を使って、光源、物体、影の関係を調査するかもしれません。 虹、シャボン玉の色、水中で曲がって見える物体、色の付いたフィルターなど、さまざまな現象を観察することで、光の体験を広げることができます (これらの現象がなぜ起こるのか説明する必要はありません)。

生徒には次のことを教えるべきです。

4 年生の作業を基にして、生徒は簡単な直列回路を構築し、スイッチ、電球、ブザー、モーターなどのさまざまなコンポーネントを試したときに何が起こるかについての質問に答えることができるようにする必要があります。 生徒は、認識されている記号を使用して図で単純な回路を表す方法を学習する必要があります。注: 生徒は、並列回路ではなく、直列回路についてのみ学習することが期待されています。 生徒は、電気を安全に扱うために必要な予防策を取るように教えられる必要があります。生徒は次のような方法で科学的に作業することができます。回路内のコンポーネントを一度に 1 つずつ変更することによる影響を系統的に特定する。 信号機、盗難警報器、その他の便利な回路の設計と製作。

重要な段階 3 における科学教育の主な焦点は、生物学、化学、物理学などの主題分野におけるさまざまな科学的考え方をより深く理解することです。 生徒は、これらの主題領域間のつながりを理解し始め、科学的知識と理解を支える大きな概念のいくつかに気づき始めるはずです。 これらの大きなアイデアの例としては、生物の構造と機能の間のつながり、あらゆる形態の物質の特性と相互作用を理解するための鍵となる粒子モデル、すべての生物の主要な決定要因としてのエネルギー伝達の資源と手段などが挙げられます。これらのやりとり。 彼らは、科学的説明を周囲の世界の現象に関連付け、説明を作成し評価するためにモデリングと抽象的なアイデアを使用し始めるように奨励されるべきです。

生徒は、科学とは客観的に研究し、新しい証拠やアイデアを考慮して説明を修正し、結果を査読にかけることが目的であることを理解する必要があります。 生徒は、自分自身の疑問に答えるために取り組む適切な科学的調査の種類を決定し、データの収集、記録、処理の際に考慮すべき要素についての理解を深めなければなりません。 結果を評価し、そこから生じるさらなる疑問を特定する必要があります。

「科学的に取り組むこと」については、学習プログラムの冒頭で別途説明されていますが、常に学習プログラムの実質的な科学内容を通じて、それと明確に関連して教えられなければなりません。 教師は、科学的考え方が歴史的にどのように発展してきたかを示すことから、現代​​の科学の発展を反映することまで、さまざまな目的に役立つ例を自由に選択する必要があります。

生徒は、科学的命名法、単位、数学的表現の使用を含む、科学的語彙の使用法を開発する必要があります。

3 つの分野すべてにわたる内容を通じて、生徒は次のことを学ぶ必要があります。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒には次のことを教えるべきです。

生徒には次のことを教えるべきです。

重要な段階 4 の科学の教育では、生物学、化学、物理学といった主題分野の初期の重要な段階で開発された科学的知識とアイデアの理解を構築し深めるプロセスが継続されます。

一部の学生にとって、重要なステージ 4 で科学を学ぶことは、より高度な学習のための基盤となり、幅広いキャリアの基礎を確立します。 他の人にとっては、これが自然界を理解するための基礎を提供する主題の最後の正式な学習となり、ますます技術が進む社会での生活を向上させることになります。

科学は私たちの生活を変えており、世界の将来の繁栄にとって不可欠であり、すべての生徒は科学の知識、方法、プロセス、および利用の重要な側面を教えられるべきです。 自然界の複雑で多様な現象が、相互に関連し、普遍的に応用できる科学に関連する多くの重要なアイデアの観点からどのように説明できるかを示す科学の成果を理解できるように支援する必要があります。 これらの重要なアイデアには次のものが含まれます。

科学は、生徒が自然界への好奇心、科学的研究への洞察力、科学と日常生活との関連性の認識を育むための知識を確実に身につけることができるような方法で教えられるべきであり、生徒は次のことを行う必要があります。

主要な段階 4 のカリキュラムは、生物学、化学、物理学をほぼ同じ割合で構成する必要があります。 必要とされる関連する数学的スキルは数学の学習プログラムでカバーされており、科学の文脈に組み込まれるべきです。

「科学的に取り組むこと」については、学習プログラムの冒頭で別途説明されていますが、常に学習プログラムの実質的な科学内容を通じて、それと明確に関連して教えられなければなりません。 教師は、科学的考え方が歴史的にどのように発展してきたかを示すことから、現代​​の科学の発展を反映すること、社会が直面するいくつかの課題の原因と解決策を理解する上での科学の役割を生徒に知らせることまで、さまざまな目的に役立つ例を自由に選択する必要があります。 。

学生がその主題とその成果からインスピレーションを受け、挑戦できるように、学習の範囲と性質は広く、一貫性があり、実践的かつ厳格でなければなりません。

3 つの分野すべてにわたる内容を通じて、学生は次のことについての理解と直接の経験を身につけることができるように教えられる必要があります。

生物学は、生きている有機体 (動物、植物、菌類、微生物を含む) とそれらの相互作用、および環境との相互作用の科学です。 生物学の研究には、パターンを特定し、考えられる原因と結果を関連付けるために、自然界に関する情報を収集して解釈することが含まれます。 生物学は、人間が自らの生活を改善し、周囲の世界を理解するのに役立ちます。

学生は、生物学の考え方を通じて、自然界の複雑で多様な現象が、普遍的に応用でき、個別のトピック セットで説明できるいくつかの重要なアイデアの観点からどのように説明できるかを理解するよう支援される必要があります。下に出ます。 これらのアイデアには次のものが含まれます。

生徒には次のことを教えるべきです。

化学は、原子、原子粒子、およびそれらが配置され結合する方法の観点から理解される、物質の組成、構造、特性、反応の科学です。 あらゆる種類の物質や材料の合成、配合、分析、特性に関係します。

学生は、自然界と人工界の両方の複雑で多様な現象が、普遍的に応用でき、図で説明できる多くの重要なアイデアの観点からどのように説明できるかを示す化学の成果を理解できるように支援される必要があります。以下に個別のトピックを記載します。 これらのアイデアには次のものが含まれます。

生徒には次のことを教えるべきです。

物理学は、場、力、放射線、粒子構造の基本概念の科学であり、これらは相互にリンクされて物質宇宙の挙動の統一モデルを形成します。 このようなモデルから、時間の経過に伴う宇宙の発展という最も広範な問題から、新しいテクノロジーを発明するための数多くの詳細な方法に至るまで、幅広いアイデアが生まれました。 これらは、物質的環境に対する私たちの基本的な理解と、それに対するさまざまな適応の両方を豊かにしてきました。

学生は、物理学の考え方を通じて、自然界の複雑で多様な現象が、普遍的に応用でき、設定された個別のトピックで説明できるいくつかの重要なアイデアの観点からどのように説明できるかを理解するのに役立つ必要があります。下に。 これらのアイデアには次のものが含まれます。

生徒には次のことを教えるべきです。