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Study on cognitive science based science lessons that promote self-efficacy

Research Project

Project/Area Number 16J03041
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Science education
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

原田 勇希  北海道大学, 大学院理学院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2018: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords空間イメージ / 天文分野 / 空間的視点取得 / 中学校理科 / 自己効力 / 統制感 / 心的イメージ / 視空間認知 / 理科 / 個人差 / 視覚的イメージ
Outline of Annual Research Achievements

本年度は,現場の理科教師と共同し低い空間イメージ能力を持つ子どもが困難を経験しやすい学習単元を対象とした実践的研究を行なった。具体的には中学校3年生の天文分野の授業において,太陽・地球・月を模した天体モデルによる検証過程を探索的に行うか,仮説検証的に行うかを実験的に操作し,その教育効果を検証した。本研究の結果,低い空間イメージ能力を持つ子どもは事前に理論構築を行ってから天体モデルを観察する仮説検証型の授業構成の方が,授業後の理解度テストの得点,および主観的理解度が高いことが明らかになった。この結果はワーキングメモリモデルより考察され,低い空間イメージ能力を持つ子どもは視空間性ワーキングメモリの処理資源容量に厳しい制約があるため,モデル観察において事前に注意を向けるべき箇所が焦点化されている仮説検証型の指導法の方が,処理資源を節約できるものと考えられた。本研究の結果は日本理科教育学会の全国大会(岩手大会)にて発表され,当該分野の研究者と意見交換を行った。
また,空間イメージ能力の測定にあたり新たな方法を開発した。天文分野の学習で頻繁に要求される空間的視点取得の測定課題を学校現場で簡潔に実施できるように応用た。内的整合性の確認によって信頼性を,同じく空間イメージ能力の測定課題である心的回転課題との相関分析,および天文分野の小テストと主観的理解度との相関分析によって妥当性を検証した。作成された本課題は『日本教育工学会論文誌』に発表され,掲載された。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Development of Paper-pencil Based Spatial Perspective Taking Task for Astronomy Education in Lower Secondary School2018

    • Author(s)
      原田 勇希
    • Journal Title

      Japan Journal of Educational Technology

      Volume: 42 Issue: Suppl. Pages: 181-184

    • DOI

      10.15077/jjet.S42096

    • NAID

      130007546339

    • ISSN
      1349-8290, 2189-6453
    • Year and Date
      2018-12-20
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Effects of Mental Imagery Abilities on Diagram-Drawing Skills in the Field of Physics and Effective Learning Strategies2018

    • Author(s)
      原田勇希・坂本一真・鈴木 誠
    • Journal Title

      Journal of Research in Science Education

      Volume: 59 Issue: 1 Pages: 125-137

    • DOI

      10.11639/sjst.17045

    • NAID

      130007437731

    • ISSN
      1345-2614, 2187-509X
    • Year and Date
      2018-07-31
    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Relationship Between Control Beliefs for Four Fields of Science Learning and Verbal - Spatial Working Memory Capacities2018

    • Author(s)
      原田勇希・鈴木誠
    • Journal Title

      Japan Journal of Educational Technology

      Volume: 41 Issue: Suppl. Pages: 025-028

    • DOI

      10.15077/jjet.S41015

    • NAID

      130006407725

    • ISSN
      1349-8290, 2189-6453
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effect of Mental Imagery Processing Characteristics on the Junior High School Students' Expectancy Belief for Science Learning2018

    • Author(s)
      原田勇希・鈴木誠
    • Journal Title

      Japan Journal of Educational Technology

      Volume: 41 Issue: 4 Pages: 315-327

    • DOI

      10.15077/jjet.41049

    • NAID

      130006513976

    • ISSN
      1349-8290, 2189-6453
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] When and Why Have Lower Secondary School Students Disliked Science Learning?:2018

    • Author(s)
      原田 勇希、坂本 一真、鈴木 誠
    • Journal Title

      Journal of Research in Science Education

      Volume: 58 Issue: 3 Pages: 319-330

    • DOI

      10.11639/sjst.17028

    • NAID

      130006647176

    • ISSN
      1345-2614, 2187-509X
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Relationship Between Individual Differences in Diagram-Drawing Skills not Requiring Numerical Processing and Expectations about Learning Physics2017

    • Author(s)
      原田 勇希、坂本 一真、鈴木 誠
    • Journal Title

      Journal of Research in Science Education

      Volume: 58 Issue: 1 Pages: 65-80

    • DOI

      10.11639/sjst.16070

    • NAID

      130005906752

    • ISSN
      1345-2614, 2187-509X
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] The Mediation Effect of Academic Self-Concepts on Influence from Spatial Ability to Academic Performances in Mathematics and Science.2018

    • Author(s)
      Yuki Harada, Yuying He & Makoto Suzuki
    • Organizer
      2018 International Conference of East-Asian Association for Science Education
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 中学校1年生における理科の動機づけの発達的変化と視空間認知による予測性2018

    • Author(s)
      原田勇希
    • Organizer
      平成30年度日本理科教育学会北海道支部大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 空間認知能力による文系-理系学業的自己概念への影響2018

    • Author(s)
      原田勇希
    • Organizer
      日本教育工学会第34回全国大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 中学校理科に対する動機づけの発達的変化と心的イメージ能力による影響2018

    • Author(s)
      原田勇希
    • Organizer
      日本教育心理学会第60回総会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 低い空間イメージ能力をもつ生徒に対する“季節による星座の見え方”の有効な指導方法2018

    • Author(s)
      原田勇希・三浦雅美・鈴木誠
    • Organizer
      日本理科教育学会第68回全国大会岩手大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 心的イメージ能力の個人差が理科の学業達成・動機づけに影響する心理的プロセスの検討―どのような認知特性の子どもが理科に苦手意識を持ちやすいのか?―2017

    • Author(s)
      原田勇希・鈴木誠
    • Organizer
      日本理科教育学会第67回全国大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 心的イメージ能力の個人差が中学校理科への志向性を規定するプロセス2017

    • Author(s)
      原田勇希・鈴木誠
    • Organizer
      日本教育工学会第33回全国大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 心的イメージ能力の個人差は中学校理科への志向性と関連するか?―鮮明性と空間的統御性の次元に着目して―2017

    • Author(s)
      原田勇希・鈴木誠
    • Organizer
      日本教育心理学会第59回総会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 理科固有の学力・自己効力に関連する個人差変数の同定2017

    • Author(s)
      原田勇希・鈴木誠
    • Organizer
      平成29年度日本理科教育学会北海道支部大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 理数教科に特異的な苦手意識を誘発しうる個人差変数の同定―認知能力および非認知能力 に着目して―2017

    • Author(s)
      原田勇希
    • Organizer
      平成29年度第5回日本科学教育学会研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 物理分野における作図スキルと心的視覚イメージ能力の関連2016

    • Author(s)
      原田勇希・坂本一真・鈴木誠
    • Organizer
      日本教育工学会第32回全国大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府・吹田市)
    • Year and Date
      2016-09-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Poor verbal and visuospatial working memory of students induces modality specific errors in science learning2016

    • Author(s)
      Yuki Harada & Makoto Suzuki
    • Organizer
      2016 International Conference of East-Asian Association for Science Education
    • Place of Presentation
      東京理科大学(東京都・新宿区)
    • Year and Date
      2016-08-26
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高校入学直後の理科4領域に対する認識の特徴と差異 ―中学までの学習に基づく自己効力・日常関連認識・選択希望科目から―2016

    • Author(s)
      原田勇希・鶴岡森昭・鈴木誠
    • Organizer
      理科教育学会第66回全国大会
    • Place of Presentation
      信州大学(長野県・長野市)
    • Year and Date
      2016-08-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 力学の問題解答の初期に要する作図スキルに関する研究 ―物理学的描写スキルと自己効力・学力テストとの関連―2016

    • Author(s)
      坂本一真・原田勇希・鈴木誠
    • Organizer
      理科教育学会第66回全国大会
    • Place of Presentation
      信州大学(長野県・長野市)
    • Year and Date
      2016-08-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Study on the impact of children’s theories of intelligence for science and working memory capacity on the beliefs for science learning2016

    • Author(s)
      Yuki Harada & Makoto Suzuki
    • Organizer
      31st International Congress of Psychology
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-07-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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