メタ認知的活動の促進による科学的な問いを設定する力の育成に関する研究

Research Project

Project/Area Number	21K02484
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 09040:Education on school subjects and primary/secondary education-related
Research Institution	Gunma University
Principal Investigator	栗原淳一群馬大学, 共同教育学部, 教授 (90583922)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	益田裕充群馬大学, 共同教育学部, 教授 (30511505) 山田貴之上越教育大学, 大学院学校教育研究科, 准教授 (90824277)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000) Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000) Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords	理科 / メタ認知的活動 / 問いの設定 / 理科授業 / 科学的な問い
Outline of Research at the Start	科学的リテラシーの育成に関連して，科学的探究における問いを設定する力の育成が重視されている。我が国の中学校理科教育においては，教員の意識と指導実態からその育成を図る指導方法の開発が喫緊の課題となっているが，未だ理科授業の文脈を踏まえた具体的な指導方法は確立されていない。そこで，協働的知識構築モデルを中学校理科授業の導入場面に特化して援用し，科学的な問いの設定の仕方に関するメタ認知的知識を獲得させつつ，その知識を基に学習者同士で思考を整理・統合しながら科学的な問いを設定することができる指導方法を開発するとともにその効果を実証的に検証し，指導方法として確立させる。
Outline of Annual Research Achievements	2022年度は、「科学的な問いを設定する力」に影響を及ぼす因子を同定するための調査問題、及び「科学的な問いを設定する力」を測定する調査問題を確定し、公立中学校の第3学年の生徒を対象に両調査を実施した。そして、生徒の回答を分析し、「科学的な問いを設定する力」に影響を及ぼす諸要因の因果モデルを検討した。その結果、「理科への興味・感心」、「理科への自信」、「文章構成能力」が共変動して初発に位置付き、「作業や活動に対する意味理解」と「状況の把握・分析」が「科学的な問いを設定する力」に直接的影響を及ぼすことが明らかとなった。このことから、理科授業において、問いの記述や設定の仕方を検討する活動を組み入れたり、疑問として捉えた自然事象が起こる要因を抽出・整理する活動を組み入れたりする指導方法が、「科学的な問いを設定する力」を育成する可能性についての根拠と示唆を得ることができた。この成果については、論文投稿中である。一方で、教科書に記載されている「問い」の分類とその探究的な特徴を踏まえた指導方法を検討する必要があるため、小・中学校で使用されているY社の理科教科書に記載されている観察・実験等の「問い」を対象に、「問い」を分類するとともにその特徴を明らかにした。予想や仮説を設定したり検証計画を立案したりするといった見通しをもった問題解決に取り組むことができるように、「はい・いいえ」、「どのように＋動詞（How＋動詞）」、「どのような＋名詞（How/What＋名詞）」といった形式の「問い」が7割と多いことが明らかとなった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 予備調査により調査項目の再検討を行う必要が生じ、本調査時期が遅れたため、成果を論文という形で発表する部分で遅れがある。しかし、因果モデルが明らかとなったため、プレ実践が行え、指導方法の骨子を確立させることができた。
Strategy for Future Research Activity	確立した指導方法の骨子を踏まえ、具体的に理科指導をデザインし、その授業を行う。そして、学習者のメタ認知的活動や「問い」の設定の状況（記述など）を量的・質的に分析し、指導方法の効果を実践的に検証する。