Inquiry-Based Study of Science and Mathematics (Special)

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第９節　理　　　数

第１款　目標 　事象を探究する過程を通して，科学及び数学における基本的な概念，原理・法則などについての系統的な理解を深め，科学的，数学的に考察し表現する能力と態度を育て，創造的な能力を高める。

第２款　各　科　目

第１　理数数学Ⅰ

１　目標 　数学における基本的な概念や原理・法則を系統的に理解させ，基礎的な知識の習得と技能の習熟を図り，事象を数学的に考察し表現する能力を養い，数学のよさを認識できるようにするとともに，それらを的確に活用する態度を育てる。

２　内容

(1) 数と式

(2) 図形と計量

(3) 二次関数

(4) 指数関数・対数関数

(5) データの分析

３　内容の取扱い

(1) 指導に当たっては，第２章第４節第１の「数学Ⅰ」，第２の「数学Ⅱ」，第３の「数学Ⅲ」及び第４の「数学Ａ」の内容等を参照し，必要に応じて，これらの科目の内容を発展，拡充させて取り扱うものとする。

(2) 内容の取扱いに当たっては，次の事項に配慮するものとする。

ア　内容の(1)については，「数学Ⅰ」の内容の(1)を扱うこと。

イ　内容の(2)については，「数学Ⅰ」の内容の(2)及び「数学Ａ」の内容の(3)を扱うこと。

ウ　内容の(3)については，「数学Ⅰ」の内容の(3)及び「数学Ⅲ」の内容の(2)のイの(ア)を扱うこと。

エ　内容の(4)については，「数学Ⅱ」の内容の(3)を扱うこと。

オ　内容の(5)については，「数学Ⅰ」の内容の(4)を扱うこと。

第２　理数数学Ⅱ

１　目標 　数学における概念や原理・法則についての理解を深め，知識の習得と技能の習熟を図り，事象を数学的に考察し表現する能力を伸ばすとともに，それらを積極的に活用する態度を育てる。

２　内容

(1) いろいろな式

(2) 数列

(3) 三角関数と複素数平面

(4) 図形と方程式

(5) 極限

(6) 微分法

(7) 積分法

３　内容の取扱い

(1) 指導に当たっては，第２章第４節第２の「数学Ⅱ」，第３の「数学Ⅲ」及び第５の「数学Ｂ」の内容等を参照し，必要に応じて，これらの科目の内容を発展，拡充させて取り扱うものとする。

(2) 内容の取扱いに当たっては，次の事項に配慮するものとする。

ア　内容の(1)については，「数学Ⅱ」の内容の(1)に加えて，最大公約数及び最小公倍数も扱うこと。

イ　内容の(2)については，「数学Ｂ」の内容の(2)を扱うこと。

ウ　内容の(3)については，「数学Ⅱ」の内容の(4)及び「数学Ⅲ」の内容の(1)のイを扱うこと。

エ　内容の(4)については，「数学Ⅱ」の内容の(2)及び「数学Ⅲ」の内容の(1)のアに加えて，円と円の共有点を求めることも扱うこと。

オ　内容の(5)については，「数学Ⅲ」の内容の(2)のアの(ア)(イ)及びイの(イ)(ウ)を扱うこと。

カ　内容の(6)については，「数学Ⅱ」の内容の(5)のア及び「数学Ⅲ」の内容の(3)を扱うこと。

キ　内容の(7)については，「数学Ⅱ」の内容の(5)のイ及び「数学Ⅲ」の内容の(4)に加えて，（は定数）程度の簡単な微分方程式の意味と解法も扱うこと。

第３　理数数学特論

１　目標 　数学における概念や原理・法則についての理解を広め，知識の習得と技能の習熟を図り，事象を数学的に考察し表現する能力を伸ばすとともに，それらを積極的に活用する態度を育てる。

２　内容

(1) 整数の性質

(2) ベクトル

(3) 行列とその応用

(4) 離散グラフ

(5) 場合の数と確率

(6) 確率分布と統計的な推測

３　内容の取扱い

(1) この科目は，内容の(1)から(6)までの中から適宜選択させるものとする。指導に当たっては，第２章第４節第４の「数学Ａ」，第５の「数学Ｂ」の内容等を参照し，必要に応じて，これらの科目の内容を発展，拡充させて取り扱うものとする。

(2) 内容の(1)から(6)までの取扱いに当たっては，次の事項に配慮するものとする。

ア　内容の(1)については，「数学Ａ」の内容の(2)を扱うこと。

イ　内容の(2)については，「数学Ｂ」の内容の(3)に加えて，空間における直線や平面の方程式も扱うこと。

ウ　内容の(3)については，行列の表し方や演算，行列の積と逆行列，行列を用いた連立一次方程式の解法及び点の移動を扱うこと。

エ　内容の(4)については，離散グラフの基本的な考え方，いろいろな離散グラフ及び離散グラフの活用を扱うこと。

オ　内容の(5)については，「数学Ａ」の内容の(1)を扱うこと。

カ　内容の(6)については，「数学Ｂ」の内容の(1)を扱うこと。

第４　理数物理

１　目標 　物理的な事物・現象についての観察，実験などを行い，自然に対する関心や探究心を高め，物理学的に探究する能力と態度を育てるとともに，物理学の基本的な概念や原理・法則の系統的な理解を深め，科学的な自然観を育成する。

２　内容

(1) 力と運動

(2) 波

(3) 電気と磁気

(4) 原子

３　内容の取扱い

(1) 内容の構成に当たっては，物理学の基本的な概念の形成と科学の方法の習得が無理なく行われるようにする。指導に当たっては，第２章第５節第２の「物理基礎」及び第３の「物理」の内容等を参照し，必要に応じて，これらの科目の内容を発展，拡充させて取り扱うものとする。

(2) 内容の取扱いに当たっては，次の事項に配慮するものとする。

ア　内容の(1)については，「物理基礎」の内容の(1)及び(2)のア及びカ並びに「物理」の内容の(1)を扱うこと。

イ　内容の(2)については，「物理基礎」の内容の(2)のイ及びカ並びに「物理」の内容の(2)を扱うこと。

ウ　内容の(3)については，「物理基礎」の内容の(2)のウ及びカ並びに「物理」の内容の(3)を扱うこと。

エ　内容の(4)については，「物理基礎」の内容の(2)のエ，オ及びカ並びに「物理」の内容の(4)を扱うこと。

オ　内容の(1)から(4)までの中で，身近な物理現象についてセンサーを用いた計測とコンピュータを用いた分析の手法も扱うこと。

第５　理数化学

１　目標 　化学的な事物・現象についての観察，実験などを行い，自然に対する関心や探究心を高め，化学的に探究する能力と態度を育てるとともに，化学の基本的な概念や原理・法則の系統的な理解を深め，科学的な自然観を育成する。

２　内容

(1) 化学と人間生活

(2) 物質の構成

(3) 物質の変化

(4) 物質の状態と化学平衡

(5) 無機物質の性質と利用

(6) 有機化合物の性質と利用

(7) 高分子化合物の性質と利用

３　内容の取扱い

(1) 内容の構成に当たっては，化学の基本的な概念の形成と科学の方法の習得が無理なく行われるようにする。指導に当たっては，第２章第５節第４の「化学基礎」及び第５の「化学」の内容等を参照し，必要に応じて，これらの科目の内容を発展，拡充させて取り扱うものとする。

(2) 内容の取扱いに当たっては，次の事項に配慮するものとする。

ア　内容の(1)については，「化学基礎」の内容の(1)を扱うこと。

イ　内容の(2)については，「化学基礎」の内容の(2)を扱うこと。

ウ　内容の(3)については，「化学基礎」の内容の(3)並びに「化学」の内容の(2)のア及びウを扱うこと。

エ　内容の(4)については，「化学」の内容の(1)並びに(2)のイ及びウを扱うこと。

オ　内容の(5)については，「化学」の内容の(3)に加えて，新素材に関する実験も扱うこと。

カ　内容の(6)については，「化学」の内容の(4)に加えて，物質の合成実験も扱うこと。

キ　内容の(7)については，「化学」の内容の(5)を扱うこと。

第６　理数生物

１　目標 　生物や生物現象についての観察，実験などを行い，自然に対する関心や探究心を高め，生物学的に探究する能力と態度を育てるとともに，生物学の基本的な概念や原理・法則の系統的な理解を深め，科学的な自然観を育成する。

２　内容

(1) 生物と遺伝子

(2) 生命現象と物質

(3) 生殖と発生

(4) 生物の環境応答

(5) 生態と環境

(6) 生物の進化と系統

３　内容の取扱い

(1) 内容の構成に当たっては，生物学の基本的な概念の形成と科学の方法の習得が無理なく行われるようにする。指導に当たっては，第２章第５節第６の「生物基礎」及び第７の「生物」の内容等を参照し，必要に応じて，これらの科目の内容を発展，拡充させて取り扱うものとする。

(2) 内容の取扱いに当たっては，次の事項に配慮するものとする。

ア　内容の(1)については，「生物基礎」の内容の(1)のア，イの(ア)(イ)及びウを扱うこと。

イ　内容の(2)については，「生物基礎」の内容の(1)のイの(ウ)及びウ並びに「生物」の内容の(1)に加えて，バイオテクノロジーに関する実験又はタンパク質に関する実験も扱うこと。

ウ　内容の(3)については，「生物」の内容の(2)を扱うこと。

エ　内容の(4)については，「生物基礎」の内容の(2)及び「生物」の内容の(3)を扱うこと。

オ　内容の(5)については，「生物基礎」の内容の(3)及び「生物」の内容の(4)に加えて，野外観察又は調査も扱うこと。

カ　内容の(6)については，「生物」の内容の(5)を扱うこと。

第７　理数地学

１　目標 　地学的な事物・現象についての観察，実験などを行い，自然に対する関心や探究心を高め，地学的に探究する能力と態度を育てるとともに，地学の基本的な概念や原理・法則の系統的な理解を深め，科学的な自然観を育成する。

２　内容

(1) 地球の概観と構造

(2) 地球の活動

(3) 地球の歴史

(4) 大気と海洋の構造と運動

(5) 宇宙の構造と進化

３　内容の取扱い

(1) 内容の構成に当たっては，地学の基本的な概念の形成と科学の方法の習得が無理なく行われるようにする。指導に当たっては，第２章第５節第８の「地学基礎」及び第９の「地学」の内容等を参照し，必要に応じて，これらの科目の内容を発展，拡充させて取り扱うものとする。

(2) 内容の取扱いに当たっては，次の事項に配慮するものとする。

ア　内容の(1)については，「地学基礎」の内容の(1)のイの(イ)(ウ)及びウ並びに「地学」の内容の(1)を扱うこと。

イ　内容の(2)については，「地学基礎」の内容の(2)のア及びオ並びに「地学」の内容の(2)のア及びウに加えて，岩石などの偏光顕微鏡観察も扱うこと。

ウ　内容の(3)については，「地学基礎」の内容の(2)のイ及びオ並びに「地学」の内容の(2)のイ及びウに加えて，地質図の実習も扱うこと。

エ　内容の(4)については，「地学基礎」の内容の(2)のウ，エ及びオ並びに「地学」の内容の(3)を扱うこと。

オ　内容の(5)については，「地学基礎」の内容の(1)のア，イの(ア)及びウ並びに「地学」の内容の(4)を扱うこと。

第８　課題研究

１　目標 　科学及び数学に関する課題を設定し，その課題の解決を図る学習を通して，専門的な知識と技能の深化，総合化を図るとともに，問題解決の能力や自発的，創造的な学習態度を育てる。

２　内容

(1) 特定の自然の事物・現象に関する研究

(2) 特定の社会事象に関する研究

(3) 先端科学や学際的領域に関する研究

(4) 自然環境の調査に基づく研究

(5) 科学や数学を発展させた原理・法則に関する研究

３　内容の取扱い

(1) 内容の構成とその取扱いに当たっては，次の事項に配慮するものとする。

ア　生徒の興味・関心，進路希望等に応じて，内容の(1)から(5)までの中から，個人又はグループで適切な課題を設定させること。なお，課題は内容の(1)から(5)までの２項目以上にまたがる課題を設定することができること。

イ　指導に効果的な場合には，大学や研究機関，博物館などと積極的に連携，協力を図ること。

ウ　研究の成果について，報告書を作成させ，発表を行う機会を設けること。

(2) 内容の範囲や程度については，次の事項に配慮するものとする。

ア　内容の(1)及び(2)については，理数科の各科目の内容と関連させて扱うこと。

第３款　各科目にわたる指導計画の作成と内容の取扱い

１　理数に関する学科における指導計画の作成に当たっては，次の事項に配慮するものとする。

(1) 「理数数学Ⅰ」，「理数数学Ⅱ」及び「課題研究」については，原則としてすべての生徒に履修させること。

(2) 「理数物理」，「理数化学」，「理数生物」及び「理数地学」については，これらのうちから，原則として３科目以上をすべての生徒に履修させること。

(3) 「理数数学Ⅱ」及び「理数数学特論」については，原則として「理数数学Ⅰ」を履修した後に履修させること。

(4) 各科目の指導に当たっては，大学や研究機関，博物館などと積極的に連携，協力を図るようにすること。

２　内容の取扱いに当たっては，次の事項に配慮するものとする。

(1) 「理数数学Ⅰ」，「理数数学Ⅱ」及び「理数数学特論」の指導に当たっては，第２章第４節第３款の３を参照し，数学的活動を一層重視すること。

(2) 「理数物理」，「理数化学」，「理数生物」，「理数地学」及び「課題研究」の指導に当たっては，観察，実験などの結果を分析し解釈して自らの考えを導き出し，それらを表現するなどの学習活動を充実すること。

(3) 生命を尊重し，自然環境の保全に寄与する態度の育成を図ること。また，環境問題や科学技術の進歩と人間生活にかかわる内容等については，持続可能な社会をつくることの重要性も踏まえながら，科学的な見地から取り扱うこと。

(4) 観察，実験，野外観察，調査などの指導に当たっては，関連する法規等に従い，事故防止について十分留意するとともに，使用薬品などの管理及び廃棄についても適切な措置を講ずること。

(5) 各科目の指導に当たっては，数理現象の理解や多数の計算例による法則性の認識及び観察，実験の過程での情報の収集・検索，計測・制御，シミュレーション，結果の集計・処理などのために，コンピュータや情報通信ネットワークなどを積極的かつ適切に活用すること。