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A Study on Elucidation of Formation Processes and Teaching Methods of Energy Concept of Elementary Students

Research Project

Project/Area Number 20K02922
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 09040:Education on school subjects and primary/secondary education-related
Research InstitutionMiyagi Gakuin Women's University

Principal Investigator

ITAHASHI Natsuki  宮城学院女子大学, 教育学部, 准教授 (90733212)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2020: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Keywords理科 / エネルギー概念 / 小学生 / 教授法 / 小学校
Outline of Research at the Start

本研究の目的は、小学生のエネルギー概念の形成過程の解明と、小学生の知識や思考に合わせたエネルギー概念の教授法を開発することである。具体的には以下の3点を行う予定である。①小学校教科書に記載されたエネルギーの用語の使用の実態について調査によりエネルギーの用語の使用される文脈上の特質を明らかにする。②小学生を対象としたアンケート調査により、児童がエネルギーを人体や食物に連想させていることの要因を解明する。③国内外のエネルギー概念の教え方に関する先行研究を調査し、エネルギー概念を小学校段階で教授する際に適切な内容、順序性を踏まえて、小学生の知識や思考に即したエネルギー概念の教授法を開発する。

Outline of Final Research Achievements

In this research, I studied the appropriate content and sequence when teaching the concept of energy to elementary school students. First, as a result of analyzing the textbooks of several publishers for each subject with a high usage rate in elementary school, I found that the term "energy" related to the human body and food is often used. The same tendency was observed in educational cartoons for elementary school students. Also, in British elementary school science textbooks, the introduction of the concept of energy was based on food in the third grade. This trend is similar to the results of previous studies in the United States. From the above, it is appropriate to introduce the concept of energy to elementary school science in Japan, starting from learning about food, which is a familiar part of children's daily life.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

小学校の理科では、エネルギー概念を用語“エネルギー”を用いずに周辺概念から理解させるという方策をとってきたが、それ以外の教科ではこの用語を度々用いており、ねじれの現象を明らかにした。また、発電に関する実験活動での小学生の発話を分析すると、児童はこの用語を用いないか、または、誤って使用していた。また、さらに、米国だけでなく英国の初等教育段階の理科教科書では、主に食物や人体を主とした同概念の導入を図っていた。小学生段階で正しくエネルギー概念を理解させることは重要であるので、本研究で得た知見は、今後の日本の小学校での理科教育におけるエネルギー概念の導入についての議論に対し大きく貢献するものである。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] A Study on Changes in Descriptions of Energy Concepts of Elementary Textbooks in U.K.:A Case Study of Collins Science Textbooks2023

    • Author(s)
      板橋夏樹
    • Journal Title

      宮城学院女子大学発達科学研究

      Volume: No23 Issue: 23 Pages: 31-39

    • DOI

      10.20641/00000674

    • URL

      https://mgu.repo.nii.ac.jp/records/688

    • Year and Date
      2023-03-31
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Study on Children’s Exposure to Multiple Uses of the Word “Energy” in Elementary School Textbooks:Analyzing Contents of Elementary School Textbooks in All Subjects2022

    • Author(s)
      板橋夏樹
    • Journal Title

      宮城學院女子大學研究論文集

      Volume: 135 Issue: 135 Pages: 1-16

    • DOI

      10.20641/00000647

    • URL

      https://mgu.repo.nii.ac.jp/records/659

    • Year and Date
      2022-12-30
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Study on Expression and Characteristics of Energy in Learning Cartoons for Elementary School Students2022

    • Author(s)
      板橋夏樹
    • Journal Title

      JSSE Research Report

      Volume: 37 Issue: 2 Pages: 11-14

    • DOI

      10.14935/jsser.37.2_11

    • ISSN
      1882-4684
    • Year and Date
      2022-12-03
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] 単元「電気の利用」の実験活動における児童の発話の特質2022

    • Author(s)
      板橋夏樹
    • Journal Title

      日本理科教育学会 第72回全国大会発表論文集

      Volume: 第20号 Pages: 168-168

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Study on the Introduction of the Energy Concept in Elementary and Junior High School Science:An Analysis of The National Curriculum, Science Textbooks,and Teacher’s Guidebooks of UK2021

    • Author(s)
      板橋 夏樹
    • Journal Title

      宮城學院女子大學研究論文集

      Volume: 133 Issue: 133 Pages: 23-39

    • DOI

      10.20641/00000597

    • NAID

      120007187966

    • URL

      https://mgu.repo.nii.ac.jp/records/609

    • Year and Date
      2021-12-30
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 小・中学校理科におけるエネルギー概念の導入についての研究 ~英国のナショナル・カリキュラム、理科教科書、教師用指導書を事例として~2021

    • Author(s)
      板橋夏樹
    • Journal Title

      宮城学院女子大学研究紀要

      Volume: 第133号 Pages: 23-40

    • NAID

      120007187966

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] 小学校理科における「エネルギー」の用語の取扱 いの変遷-小学校理科教科書を事例として-2020

    • Author(s)
      板橋夏樹
    • Journal Title

      日本理科教育学会 第59回東北支部大会論文集

      Volume: 1 Pages: 8-8

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] 『学習指導要領理科編(試案)』におけるエネルギーの内容の特徴2020

    • Author(s)
      板橋夏樹
    • Journal Title

      日本理科教育学会 全国大会論文集

      Volume: 第18号 Pages: 179-179

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 単元「電気の利用」の実験活動における児童の発話の特質2022

    • Author(s)
      板橋夏樹
    • Organizer
      日本理科教育学会第72回全国大会
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  • [Presentation] 小学生を対象とした学習漫画におけるエネルギーの表現と特徴2022

    • Author(s)
      板橋夏樹
    • Organizer
      日本科学教育学会第2回研究会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 初等教育段階におけるエネルギー概念導入についての一考察 ―CAIEプログラムに準拠した理科教科書を事例として―2021

    • Author(s)
      板橋夏樹
    • Organizer
      日本理科教育学会 第60回東北支部大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 小学校理科における「エネルギー」の用語の取扱いの変遷-小学校a理科教科書を事例として-2020

    • Author(s)
      板橋夏樹
    • Organizer
      日本理科教育学会 第59回東北支部大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 『学習指導要領理科編(試案)』におけるエネルギーの内容の特徴2020

    • Author(s)
      板橋夏樹
    • Organizer
      日本理科教育学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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