Development of science instruction for foresting scientific thinking based on metacognitive ability

• Project/Area Number: 15K04448
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Education on school subjects and activities
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: KUSABA MINORU 高知大学, 教育研究部人文社会科学系教育学部門, 講師 (00737851)
• Research Collaborator: HARADA Yuki ; SUZUKI Tatsuya ; CHI Eunsup ; NISHIGAWA Takuma
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2017: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2015: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: メタ認知 / 動機づけ / 学習方略 / 科学的思考力 / 理科学習 / 観察・実験 / 科学的探究活動 / ワーキングメモリ / 理科 / 課題解決方略 / アクティブラーニング型理科授業 / 方略 / 動機づけモデル / 実験動機づけ / 実験方略

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study was to develop the teaching methods for foresting scientific thinking based on metacognitive ability. The main results were as follows:(1) Metacognition had moderation effects on the relationship between academic motivation and learning strategies.(2) The science lessons that promoted metacognitive activities could forest scientific thinking ability.(3) Metacognition may also have moderation effects on working memory.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

新学習指導要領では，教育課程を通して子どもたちに育成を目指す資質・能力としてメタ認知が明示的に位置づけられており、理科教育においてもその能力を育成することが求められている。本研究成果では、理科学習におけるメタ認知の働き、その能力を育成するための具体的な理科授業について示すことができた。したがって、理科学習におけるメタ認知の機能の解明や科学的思考力を育成するための理科授業の構築に寄与するものと考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Changes in Strategy among High School Students in Observation and Experimental Activities: Study Using the Latent Curve Model (2018)
  • Author(s): 草場実・鈴木達也
  • Journal Title: 学習開発学研究 Volume: 11 Issue: 11 Pages: 49-57
  • DOI: 10.15027/45279
  • NAID: 120006410871
  • ISSN: 1883-8200
  • URL: https://hiroshima.repo.nii.ac.jp/records/2017162
  • Year and Date: 2018-03-16
  • Open Access
• [Journal Article] 理科の「ものづくり」活動における動機づけと方略の関係の検討（Ⅰ）－項目作成を中心として－ (2018)
  • Author(s): 中尾友紀・難波賢太・鈴木達也・道法浩孝・草場実
  • Journal Title: 高知大学教育学部研究報告 Volume: 78 Pages: 173-180
  • NAID: 120006478689
  • Open Access
• [Journal Article] 理科の「ものづくり」活動における動機づけと方略の関係の検討（Ⅱ）－技術・家庭科技術分野との比較を中心として- (2018)
  • Author(s): 難波賢太・中尾友紀・鈴木達也・道法浩孝・草場実
  • Journal Title: 高知大学教育学部研究報告 Volume: 78 Pages: 181-186
  • Open Access
• [Journal Article] 理科学習場面における高校生のメタ認知の実態に関する調査研究 (2017)
  • Author(s): 草場実・足達慶暢・鈴木達也
  • Journal Title: 学習開発学研究 Volume: 10 Pages: 75-81
  • NAID: 120005998231
  • Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] アクティブラーニング型理科授業が中学生の実験に対する動機づけと方略に及ぼす効果－性別差に着目して－ (2017)
  • Author(s): 草場実・岡村華江・鈴木達也・筋野健治
  • Journal Title: 学習開発学研究 Volume: 10 Pages: 83-90
  • NAID: 120005998232
  • Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 理科学習場面における動機づけモデルに関する基礎的研究（Ⅰ）－メタ認知の調整効果－ (2017)
  • Author(s): 足達慶暢・岡村華江・鈴木達也・草場実
  • Journal Title: 高知大学教育学部研究報告 Volume: 77 Pages: 71-78
  • Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 理科学習場面における動機づけモデルに関する基礎的研究（Ⅱ）－性別差の調整効果－ (2017)
  • Author(s): 岡村華江・足達慶暢・鈴木達也・草場実
  • Journal Title: 高知大学教育学部研究報告 Volume: 77 Pages: 79-86
  • Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 理科の観察・実験場面における動機づけモデルに関する基礎的研究（Ⅰ）－因果モデルの構成－ (2017)
  • Author(s): 鈴木達也・足達慶暢・岡村華江・草場実
  • Journal Title: 高知大学教育学部研究報告 Volume: 77 Pages: 87-93
  • Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 理科の観察・実験場面における動機づけモデルに関する基礎的研究（Ⅱ）－中学生と高校生の発達差の調整効果－ (2017)
  • Author(s): 長尾隆広・足達慶暢・岡村華江・鈴木達也・草場実
  • Journal Title: 高知大学教育学部研究報告 Volume: 77 Pages: 95-101
  • Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 中学生の自然体験に対する動機づけを高める生物教材開発とそれを活用した授業実践 (2017)
  • Author(s): 岡田祐也・草場実・伊谷行
  • Journal Title: 高知大学教育実践研究 Volume: 30 Pages: 91-99
  • NAID: 120006227554
  • Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] OPPシートを活用した理科学習指導が小学生のメタ認知活性化と理科の学力に及ぼす効果－小学校第3学年理科「明かりをつけよう」を事例として－ (2016)
  • Author(s): 草場実・武内崇・蒲生啓司
  • Journal Title: 高知大学教育学部研究報告 Volume: 76 Pages: 133-144
  • NAID: 120005841757
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 科学的知識を活用した課題解決が中学生のメタ認知活性化と理科の学力の育成に及ぼす効果－中学校理科生物的領域「生命を維持する働き」を事例として－ (2016)
  • Author(s): 草場実・福島啓介・蒲生啓司
  • Journal Title: 高知大学教育学部研究報告 Volume: 76 Pages: 145-156
  • NAID: 120005841754
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 中学生の理科の学習意欲と自然体験への動機づけの関係―構造方程式モデリングによる検討― (2016)
  • Author(s): 草場実・岡田祐也・伊谷行
  • Journal Title: 学習開発学研究 Volume: 9 Pages: 101-108
  • NAID: 120005733251
  • Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 中学生のワーキングメモリと理科の学力の関係（Ⅰ）-メタ認知の差異に着目して- (2017)
  • Author(s): 鈴木達也・草場実・湯澤正通
  • Organizer: 日本理科教育学会全国大会
• [Presentation] 中学生のワーキングメモリと理科の学力の関係（Ⅱ）-動機づけモデルにおける調整効果- (2017)
  • Author(s): 草場実・鈴木達也・湯澤正通
  • Organizer: 日本理科教育学会全国大会
• [Presentation] 理科の観察・実験場面におけるメタ認知を測定する項目の作成 (2017)
  • Author(s): 山中孝一・鈴木達也・草場実
  • Organizer: 日本理科教育学会全国大会
• [Presentation] 理科と英語の合教科型授業の開発・実践とその教育効果-演示実験プレゼンテーション（6分間ジッケング）を事例として- (2017)
  • Author(s): 池恩燮・宇津宮留美・Spartacus Crawford・鈴木達也・草場実
  • Organizer: 日本理科教育学会全国大会
• [Presentation] 理科の観察・実験場面における動機づけモデルの検討-ワーキングメモリの調整効果- (2017)
  • Author(s): 鈴木達也・草場実・湯澤正通
  • Organizer: 日本教育工学会全国大会
• [Presentation] 理科の観察・実験場面における高校生の方略使用の変化-潜在曲線モデルによる検討- (2017)
  • Author(s): 草場実・鈴木達也
  • Organizer: 日本教育工学会全国大会
• [Presentation] 規約主義に基づく理科授業構成の効果の検討-Ⅱ-児童に学習の見通しをもたせる仮説検証的な問題解決型理科学習- (2017)
  • Author(s): 棟田一章・草場実・中城満
  • Organizer: 日本教育工学会全国大会
• [Presentation] ワーキングメモリ理論に基づく理科授業の提案（Ⅰ）-メタ認知との関係について- (2017)
  • Author(s): 草場実・鈴木達也・湯澤正通
  • Organizer: 日本理科教育学会四国支部大会
• [Presentation] ワーキングメモリ理論に基づく理科授業の提案（Ⅱ）-「力学的エネルギーの保存」を事例として- (2017)
  • Author(s): 鈴木達也・草場実・湯澤正通
  • Organizer: 日本理科教育学会四国支部大会
• [Presentation] 理科学習における「ものづくり」活動に対する動機づけと方略の関係の検討（Ⅰ）-項目作成を中心として- (2017)
  • Author(s): 中尾友紀・難波賢太・鈴木達也・道法浩孝・草場実
  • Organizer: 日本理科教育学会四国支部大会
• [Presentation] 理科学習における「ものづくり」活動に対する動機づけと方略の関係の検討（Ⅱ）-技術分野との比較を中心として- (2017)
  • Author(s): 難波賢太・中尾友紀・鈴木達也・道法浩孝・草場実
  • Organizer: 日本理科教育学会四国支部大会
• [Presentation] 中学生の理科学習に対する動機づけと科学的思考力の関係-交差遅延効果モデルを用いた因果関係の検討- (2016)
  • Author(s): 青野愁斗・足達慶暢・岡村華江・鈴木達也・長尾隆広・草場実
  • Organizer: 日本理科教育学会四国支部大会
  • Place of Presentation: 香川大学
  • Year and Date: 2016-12-10
• [Presentation] 理科の観察・実験活動における動機づけモデルの検討‐多母集団同時分析によるメタ認知の調整効果‐ (2016)
  • Author(s): 鈴木達也・足達慶暢・岡村華江・草場実
  • Organizer: 日本理科教育学会四国支部大会
  • Place of Presentation: 香川大学
  • Year and Date: 2016-12-10
• [Presentation] 中学生の理科学習と自然体験に対する動機づけを促す生物教材開発とその授業実践への活用 (2016)
  • Author(s): 岡田祐也・草場実・伊谷行
  • Organizer: 日本理科教育学会四国支部大会
  • Place of Presentation: 香川大学
  • Year and Date: 2016-12-10
• [Presentation] 理科の観察・実験活動における動機づけモデルの検討 (2016)
  • Author(s): 鈴木達也・足達慶暢・岡村華江・草場実
  • Organizer: 日本教育工学会全国大会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2016-09-17
• [Presentation] 生徒の観察・実験に対する動機づけと方略の関係（Ⅰ）‐構造方程式モデリングによる検討‐ (2016)
  • Author(s): 草場実・足達慶暢・岡村華江・鈴木達也・青野愁斗・長尾隆広
  • Organizer: 日本理科教育学会全国大会
  • Place of Presentation: 信州大学
  • Year and Date: 2016-08-06
• [Presentation] 生徒の観察・実験に対する動機づけと方略の関係（Ⅱ）‐多母集団同時分析による中学・高校生の発達差の検討‐ (2016)
  • Author(s): 長尾隆広・足達慶暢・岡村華江・鈴木達也・青野愁斗・草場実
  • Organizer: 日本理科教育学会全国大会
  • Place of Presentation: 信州大学
  • Year and Date: 2016-08-06
• [Presentation] 生徒の観察・実験に対する動機づけと方略の関係（Ⅲ）‐多母集団同時分析による生徒のメタ認知差の比較‐ (2016)
  • Author(s): 鈴木達也・足達慶暢・岡村華江・青野愁斗・長尾隆広・草場実
  • Organizer: 日本理科教育学会全国大会
  • Place of Presentation: 信州大学
  • Year and Date: 2016-08-06
• [Presentation] 理科学習における高校生のメタ認知を測定する項目の作成 (2016)
  • Author(s): 足達慶暢・鈴木達也・岡村華江・青野愁斗・長尾隆広・池恩燮・草場実
  • Organizer: 日本理科教育学会全国大会
  • Place of Presentation: 信州大学
  • Year and Date: 2016-08-06
• [Presentation] 理科学習場面における中学生の動機づけモデルの検討‐多母集団同時分析による男女差の比較‐ (2016)
  • Author(s): 岡村華江・足達慶暢・鈴木達也・青野愁斗・長尾隆弘・蒲生啓司・赤松直・草場実
  • Organizer: 日本理科教育学会全国大会
  • Place of Presentation: 信州大学
  • Year and Date: 2016-08-06
• [Presentation] 中学生の科学的知識と科学的思考力の因果の方向性‐交差遅延効果モデルを用いた検討‐ (2016)
  • Author(s): 青野愁斗・足達慶暢・岡村華江・鈴木達也・長尾隆広・草場実
  • Organizer: 日本理科教育学会全国大会
  • Place of Presentation: 信州大学
  • Year and Date: 2016-08-06
• [Presentation] 英語を用いた演示実験プレゼンテーションが生徒の科学的表現力に及ぼす効果-大分県立日田高等学校（SSH認定校）でのSSCを事例として- (2016)
  • Author(s): 池恩燮・宮崎和彦・宇津宮留美・草場実
  • Organizer: 日本理科教育学会全国大会
  • Place of Presentation: 信州大学
  • Year and Date: 2016-08-06
• [Presentation] 高校生の観察・実験に対する動機づけと方略の関係（Ⅰ）‐構造方程式モデリングによる因果モデルの構成‐ (2016)
  • Author(s): 草場実・足達慶暢・鈴木達也・岡村華江・池恩燮
  • Organizer: 日本理科教育学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 宮崎市民プラザ（宮崎県宮崎市）
  • Year and Date: 2016-05-28
• [Presentation] 高校生の観察・実験に対する動機づけと方略の関係（Ⅱ）‐メタ認知を測定する項目の作成‐ (2016)
  • Author(s): 足達慶暢・鈴木達也・岡村華江・池恩燮・草場実
  • Organizer: 日本理科教育学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 宮崎市民プラザ（宮崎県宮崎市）
  • Year and Date: 2016-05-28
• [Presentation] 高校生の観察・実験に対する動機づけと方略の関係（Ⅲ）‐メタ認知を調整変数とする多母集団同時分析‐ (2016)
  • Author(s): 鈴木達也・足達慶暢・岡村華江・池恩燮・草場実
  • Organizer: 日本理科教育学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 宮崎市民プラザ（宮崎県宮崎市）
  • Year and Date: 2016-05-28
• [Presentation] 中学生の理科学習における動機づけモデルの検討‐多母集団同時分析による男女差の検討‐ (2016)
  • Author(s): 岡村華江・足達慶暢・鈴木達也・蒲生啓司・赤松直・草場実
  • Organizer: 日本理科教育学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 宮崎市民プラザ（宮崎県宮崎市）
  • Year and Date: 2016-05-28
• [Presentation] 大分県立日田高等学校における探究Ⅰ・Ⅱとその教育効果 (2016)
  • Author(s): 池恩燮・草場実・川村和夫
  • Organizer: 日本理科教育学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 宮崎市民プラザ（宮崎県宮崎市）
  • Year and Date: 2016-05-28
• [Presentation] 中学生の理科の学力と学習意欲・学習方略の関係（Ⅰ）－構造方程式モデリングによる因果モデルの構成－ (2015)
  • Author(s): 草場実・足達慶暢・岡村華江・山下太一・蒲生啓司
  • Organizer: 日本理科教育学会四国支部大会
  • Place of Presentation: 高知大学
  • Year and Date: 2015-12-12
• [Presentation] 中学生の理科の学力と学習意欲・学習方略の関係（Ⅱ）－多母集団同時分析によるメタ認知差の比較－ (2015)
  • Author(s): 足達慶暢・草場実・岡村華江・山下太一・蒲生啓司
  • Organizer: 日本理科教育学会四国支部大会
  • Place of Presentation: 高知大学
  • Year and Date: 2015-12-12
• [Presentation] 中学生の理科の学力と学習意欲・学習方略の関係（Ⅲ）－多母集団同時分析による男女差の比較－ (2015)
  • Author(s): 岡村華江・草場実・足達慶暢・山下太一・蒲生啓司
  • Organizer: 日本理科教育学会四国支部大会
  • Place of Presentation: 高知大学
  • Year and Date: 2015-12-12
• [Presentation] 中学生の理科の学習意欲と自然体験への動機づけの関係 (2015)
  • Author(s): 岡田裕也・草場実・伊谷行
  • Organizer: 日本理科教育学会四国支部大会
  • Place of Presentation: 高知大学
  • Year and Date: 2015-12-12
• [Presentation] 中学生の学習意欲と学習方略が科学的知識とその活用に及ぼすメタ認知の調整効果 (2015)
  • Author(s): 草場実・山下太一・蒲生啓司
  • Organizer: 日本理科教育学会全国大会
  • Place of Presentation: 京都教育大学
  • Year and Date: 2015-08-01