数学的探究を軸足にした「理数探究基礎」「理数探究」の高大接続教材の開発と実践
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19K03158
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 09080:Science education-related
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| Research Institution | Ashikaga University |
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Principal Investigator |
長谷川 貴之 足利大学, 工学部, 教授 (70553197)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大竹 博巳 京都教育大学, 教育学部, 教授 (70168970)
山田 篤史 愛知教育大学, 教育学部, 教授 (20273823)
花木 良 岐阜大学, 教育学部, 准教授 (70549162)
河崎 哲嗣 岐阜大学, 教育学部, 准教授 (00582488)
笠谷 昌弘 富山高等専門学校, その他部局等, 講師 (40527884)
南郷 毅 尾道市立大学, 経済情報学部, 准教授 (30710933)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 理数探究 / 理数探究基礎 / 数学的探究 / 高大接続 / 教材 / 数理的モデル化 / STEM / SSH / 理数探求 / 数学的探究を軸足 / 高大接続教材 |
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| Outline of Research at the Start |
①素材の発掘・収集：基本原理を実現し得る学習素材を，先行研究，自然・社会現象の数理的モデル化，STEM 教材，過去のSSH 実践などを参考に発掘・収集する。
②素材における探究プロセスの抽出と教材への具体化：「理数探究基礎」「理数探究」における探究プロセスを想定して，具体的教材に落とし込む。
③教材の試行的指導による評価と修正：②の教材を高校・高専・大学で試行的に指導し，想定した探究プロセスを生徒・学生が共通して達成し得るかどうか評価し，修正する。
④育成すべき資質・能力の観点からの教材の体系化：①～③を経た教材で育成し得る具体的な資質・能力を，新設科目で育成すべき資質・能力の観点から体系化する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
「理数探究基礎」，「理数探究」は，「将来，学術研究を通じた知の創出をもたらすことができる人材の育成を目指し，そのための基礎的な資質・能力を身に付けることができる科目となることが期待され」ており，事象の観察，問題発見から，具体的課題設定を経て，課題解決に向けた探究プロセスの遂行とその振り返りに至るまで，研究活動に必要な一連の探究の過程を経験させ，その遂行能力を身につけさせることが企図されている．
本研究は，高等学校新学習指導要領における理数科の新設科目「理数探究基礎」及び「理数探究」の数学的探究を軸足とした教材を，高大接続を意識しつつ，下記４過程①～④によって実践を通して開発することを目的とするものである．
①【素材の発掘・収集】当該科目の基本原理を実現し得る学習素材を，本研究グループの先行研究，自然・社会現象の数理的モデル化，STEM 教材，過去のSSH 実践などを参考に発掘・収集する．②【素材における探究プロセスの抽出と教材への具体化】それらを「理数探究基礎」，「理数探究」における探究プロセスを想定して，具体的教材に落とし込む．③【教材の試行的指導による評価と修正】②の教材の一部を高等学校や高等専門学校・大学で試行的に指導し，想定した探究プロセスを生徒・学生が共通して達成しうるかどうか評価し，修正する．④【育成すべき資質・能力の観点からの教材の体系化】①～③の過程を経て蓄積した教材において育成しうる具体的な資質・能力を，新設科目で育成すべき資質・能力の観点から体系化する．
本研究の初年度にあたる2020年度は，主に，①【素材の発掘・収集】の作業と②【素材における探究プロセスの抽出と教材への具体化】の作業を行った．その際，生徒が興味を持って選択でき，その探究の過程を追体験できたりする事象や課題に，照準を合わせてきた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究に参加している主要メンバー・研究協力者は，2005年（平成17年）以来，高大連携カリキュラムに関連する研究（高大接続カリキュラム，数学教育目的論，数学的モデリング，数学的表現・イメージ，学力問題など）を継続的に行ってきた．本研究においても，この過去の研究分担体制を維持し，先ず３つの作業グループに分かれて作業を進め，次に全体会において進捗状況の報告・調整を行った．
教材化可能な素材の発掘・収集（①）とその第一段階の教材化（②）の素案設定を担当する２つの作業グループは，それぞれ本研究グループの先行研究，自然・社会現象の数理的モデル化，STEM 教材，過去のSSH 実践等を，積極的に発掘・収集し，教材化を検討した．
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度（2020年度）の主な作業であった教材化可能な素材の発掘・収集（①）から，徐々に教材化（②）の作業に，更に，教材の試行的指導による評価と修正（③）の作業に移行する計画である．
ただし，現状では，新型コロナウイルスの感染拡大防止対策のため，教材の試行的指導の実施対象の確保が難しくなっている．指導現場（高等学校，高等専門学校，大学）における安全対策を第一優先として，地域の感染状況や指導現場の管理者の判断によっては，教材の試行的指導による評価と修正（③）の作業を一時停止する．
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Report
(1 results)
Research Products
(33 results)
