ICT機器を用いて中学向けのオンライン理科授業を新規に開発した。①オンデマンド動画の授業型を開発した。板書はiPadのノートアプリで行った。PCに、iPadとWEBカメラの２つの映像を取り込み、録画した。WEBカメラの人物映像には背景抜き処理を施し、iPadのノートアプリにかぶせる形で合成した。「iPad画面＋先生」の動画としてオンデマンドで配信した。②ハイフレックス型授業を開発した。①にApple TVとキャプチャーボードを追加し、対面ではiPad画面だけをモニター出力し、同時にZOOMでは「iPad画面＋先生」の合成画をリアル配信することができるようになった。

　中学理科の観察実験において、ICT機器での撮影やスケッチを行い、レポートでは画像の解析を加え、生徒による質の向上した最適なレポート作成法を探究した。具体的には、透明骨格標本を用いて、カエルの背骨を観察する生徒実験において実践し、教育効果の上昇を確認した。この実験の新規性はICTを利用した点のほかに、セキツイ動物の共通点'背骨'を扱う、９つの椎骨を特定する、１人１個の生徒実験というところにもある。中学の理科で、2時間連続の授業で実施した。作業手順は以下の通りである。アフリカツメガエルの透明骨格標本を実体顕微鏡で観察する。カエルの背骨をタブレット型PCの外部カメラで撮影する。そのまま拡大せずに、もしくは実体顕微鏡のレンズ越しに撮影する。PCのパワーポイントで背骨の写真を挿入した後、解剖図鑑を参考に第１椎骨～第9椎骨を特定し編集する。オンラインにてPDFでレポート提出する。　次のような研究成果と教育効果が得られた。①ICT機器のカメラと編集機能を活用することで、授業内で一連の観察作業とレポート作成の完了が可能になった。②９つの椎骨を特定する作業を加えることで、背骨の観察が単調にならず、探究心を持ってレポート作成に臨ませることができた。③実施例の少ない背骨の観察実験を行う機会が作れた。④セキツイ動物の分類でよく紹介される透明骨格標本を生徒実験として活用できた。

 中学理科の火成岩組織の観察実験において、ICT機器の活用法を探究した。ICT機器として、生徒が所有するタブレット型PCのsurfaceを対象にした。顕微鏡観察において、surfaceの外部カメラで動画の撮影を行い、スケッチの補助にした。提出されたレポートから教育効果を検証した。　生物顕微鏡と偏光板を使用し、火成岩組織の観察を行った。生物顕微鏡のステージに花崗岩もしくは安山岩の切片を置き、LED光源の上に偏光板を貼ったシャーレを置いた。偏光板を貼ったシャーレを回し、色やコントラストの変化により鉱物を区別した。観察時に、surfaceのカメラを接眼レンズに近づけ、動画を撮った。撮影後、動画を再生し、一時停止し、スクリーンショットを撮った。この画像を拡大してスケッチし、同定した鉱物名を記入した。動画の撮影は、サーフェイスのカメラが接眼レンズにうまく固定できないことに対する措置である。動画で少しでも目的の組織が入れば、画像を得られた。スケッチは2種の火成岩（花崗岩、安山岩）に対して行い、残り4種の火成岩（流紋岩、閃緑岩、玄武岩、斑糲岩）は撮影した画像そのものを使用し、生徒はレポートを作成した。２種の完成したスケッチもsurfaceで撮り、パワーポイントのファイルに貼り付け、6種の組織像をまとめた。　2023年1学期に、中学2年30人学級において、50分×2回の授業でこの観察を行った。結果、30人全員が2種のスケッチをレポートとして提出し、最低限の課題はクリアできた。この中で、6種すべてを提出したのは27％、5種は0％、3～4種が計30％となり、目標達成率には差が出た。しかし、surfaceを利用せずに行った過去の同実験では、6種を完成させたレポートは非常にまれであったため、完全レポートが増えた点で、ICT機器の効果は大きいと評価できる。観察実験では、スケッチ等を主にした従来のレポートを原型とし、ICT機器の活用でその完成度を高めることができることが分かった。

　中学理科において、iPadのノートアプリによる講義型を開発し、組み入れたZOOM授業を追究した。リアルタイムでも操作可能なシンプルなシステムを開発した。ZOOM授業について教職課程の大学生にアンケートを行い、教育効果や課題を考察した。　iPadのGoodNotes5というノートアプリでの板書画面と、WEBカメラで撮影した教員の姿をWINDOWS PCのOBSという配信アプリで取り込み、「iPadノート＋教員」の合成映像を作成した。OBSで背景を切り抜いた教員の映像をノート内に登場させる。合成映像をZOOMに送り、加えて、別のアングルからＷＥＢカメラでも教員の姿を撮影した。ZOOMの参加者(ホスト)のカメラ映像で「iPadノート＋教員」と「黒板の前にいる教員」を都度、切り替えて配信した。前者では板書の見やすさや解説のわかりやすさを重視し、後者では中学生とのやり取りを重視した。　2023年12月、理科教育法を受講する大学生に、過去に実施したZOOMの録画映像(本研究の原型)を見せ、アンケートをとり、20人の有効回答を得た。録画内容は、コロナ禍に臨時休校になった際、中学2年の1クラス30名に対して行った理科授業である。中学理科の天体分野を扱い、講義20分→ブレイクアウト５分(３人10班)→代表発表５分→講義20分の構成になっている。アンケートの「生徒に顔出しをさせるべきか？」の質問に対して、自由でよい85％、必須15％と回答を得た。同様に、「ノートをとっている生徒は何％かと思うか？」に対して、60％＞80％＞40％と回答があった。「ノートをとらせるには？」に対して、「声掛けをこまめにする」「ノートを提出させる」「ノートを映させる」「顔出しを必須にする」等のコメントを得た。「50分のZOOM授業でブレイクアウトはどれくらいがいいか？」に対して、５分×２回が60％の回答と高かった。　アンケートから、ZOOMでも対面と同じように、ノートをとらせる工夫とグループワークをこまめにした飽きさせない展開が求められると、わかった。

中学理科のオンライン授業型に関するアンケート調査をし、考察した。①大学の理科教育法の受講生に、オンライン型に関するアンケートを実施した。②中学生と仮定した生徒側および教員側の視点から、好みの傾向を検証した。③「好むオンライン授業は？」に対し、ZOOM配信が人気だった。課題提示は生徒に人気がないが、教員は3倍好む傾向があった。④「好むZOOMは？」に対し、タブレットでのノートアプリが人気だった。パワーポイントは生徒に人気がないが、教員は2倍好む傾向があった。⑤「ZOOMに先生の顔映像は？」に対し、「出したくない」という教員側の意見は41％に上った。恥ずかしいという感想が多かった。

中学理科におけるハイフレックス型授業の開発と改良を実施した。①中学校で欠席者対応の臨時的なハイフレックス型授業を展開した。ZOOMで黒板での講義を対面と同時配信した。ZOOMにiPad画面を取り込み、教室ではプロジェクターで、ZOOMでは共有画面で、iPad画面を映し出した。②大学の講義で毎時間、ハイフレックス型授業を展開した。教科教育法の一環として受講生による模擬授業も実施した。③②の大学生にハイフレックス型授業に関するアンケートを実施した。④アンケートの結果をまとめ、ハイフレックス型授業の運用に関して検証した。ZOOMがあることのデメリットは少なく、76％がハイフレックス型を歓迎するという結果を得た。