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An analysis of the content composition principle of "Nature of Science" and curriculum development in science education

Research Project

Project/Area Number 23K20741
Project/Area Number (Other) 21H00916 (2021-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 09080:Science education-related
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

鈴木 宏昭  山形大学, 大学院教育実践研究科, 准教授 (90581843)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大高 泉  筑波大学, 人間系(名誉教授), 名誉教授 (70176907)
内ノ倉 真吾  鹿児島大学, 法文教育学域教育学系, 准教授 (70512531)
大嶌 竜午  千葉大学, 教育学部, 助教 (40700414)
石崎 友規  常磐大学, 人間科学部, 准教授 (60747020)
遠藤 優介  筑波大学, 人間系, 助教 (80759051)
後藤 みな  山形大学, 地域教育文化学部, 准教授 (10817711)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥15,990,000 (Direct Cost: ¥12,300,000、Indirect Cost: ¥3,690,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
KeywordsNature of Science / 理科教育 / カリキュラム / 内容構成原理 / カリキュラム開発
Outline of Research at the Start

本研究は、これまでに日本の教育内容として等閑視されてきた、科学の営みをメタ的に思考するというNOSを、日本の児童・生徒に学習内容の一つとして直接教授するための理科カリキュラム(教授・学習プログラムの開発を含む)を開発するための構成原理を解明することである。本研究を通して、米国、英国等の理科教育におけるNOSを導入した理科カリキュラムに関する基本的な枠組み等々を解明し、日本の教育事情に応じて再構築することによって、日本の理科教育においてNOSに関するカリキュラムモデルを開発することを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、これまでに日本の教育内容として等閑視されてきた、科学の営みをメタ的に思考するというNOSを、日本の児童・生徒に学習内容の一つとして直接教授するための理科カリキュラム(教授・学習プログラムの開発を含む)を開発するための構成原理を解明することである。本研究を通して、米国、英国等の理科教育におけるNOSを導入した理科カリキュラムに関する基本的な枠組み等々を解明し、日本の教育事情に応じて再構築することによって、日本の理科教育においてNOSに関するカリキュラムモデルを開発することを目的とする。
2023年度(3年目)は以下のことに取り組んだ。まず第1に、昨年度に引き続き、アメリカ・イギリス等の理科カリキュラムに関する基本的枠組みの解明(文献調査)するため、アメリカ・イギリス等における理科カリキュラムの構成原理およびNOSの教授・学習に関する基本的枠組み(教材・教授法)に関する文献調査を行った。具体的には、米国やシンガポールの科学教育におけるNOSに関する授業教材(指導書・ワークシート)等を対象とした。その結果、米国科学教科書(初等教育段階)の内容構成、NOSの教授アプローチの特質、シンガポールの試験問題の特質を整理した。
第2に、日本の理科カリキュラムに関する基礎調査(カリキュラム分析、及び問題点の把握)を実施するため、日本の児童のNOSに関する理解状況などを、質問紙調査によって解明し、その特質を明らかにした。具体的には、小学生の科学的な問題解決の過程における「結果」と「考察」に関する理解状況を観察と推論の区別という観点より解明した。また、中学生がもつ科学的探究の過程に関する認識の実態を解明した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

昨年度までの新型コロナウイルスの感染症拡大の影響により、当初計画にて実施予定であった欧米諸国におけるNOSの教授・学習に関して理科(科学)授業を参観することや、現地教員や研究者との研究協議といったフィールド調査を実施することが実質的に困難となったため、具体的なカリキュラム開発およびカリキュラムの構成原理の解明にまで至っていない。

Strategy for Future Research Activity

昨年度までの新型コロナウイルスの感染症拡大の影響により、当初計画にて実施予定であった海外における研究活動が十分に実施できなかった。そのため、研究の展開を踏まえつつ、代替措置(研究期間の延長を含む)を検討しながら研究活動を進める予定である。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (4 results)

  • [Journal Article] Elementary School Students’ Understanding of “Results” and “Discussion” in a Process of Scientific Problem-Solving: From the Perspective of the Distinction Between Observations and Inferences2024

    • Author(s)
      桃原研也, 内ノ倉真吾
    • Journal Title

      Journal of Research in Science Education

      Volume: 64 Issue: 3 Pages: 313-327

    • DOI

      10.11639/sjst.23057

    • ISSN
      1345-2614, 2187-509X
    • Year and Date
      2024-03-31
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] シンガポールの大学入学試験における科学の内容構成の特質 : 科学3科目に着目して2024

    • Author(s)
      鈴木宏昭
    • Journal Title

      山形大学教職・教育実践研究

      Volume: 19 Pages: 78-87

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Pre-Service Science Teachers’ Perceptions of the Human Element of Science2023

    • Author(s)
      Shingo Uchinokura, Daiki Yamashita, Hiroaki Suzuki, Ryugo Oshima, Satoshi Tsuchida
    • Journal Title

      15th European Science Education Research Association Abstract Book

      Volume: 1 Pages: 189-189

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 米国の科学教育における高大のアーティキュレーション2023

    • Author(s)
      鈴木 宏昭
    • Journal Title

      Proceedings of the Annual Meeting of Japan Society for Science Education

      Volume: 47 Issue: 0 Pages: 185-186

    • DOI

      10.14935/jssep.47.0_185

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Japan’s Lower Secondary School Science Practices and Students’ Perceptions: A Filipino Science Teacher’s Point of View2022

    • Author(s)
      Rogelio Banares Lacorte, Jr., Ryugo Oshima, Haruno Iwasaki
    • Journal Title

      Journal of Research in Science Education

      Volume: 63 Issue: 1 Pages: 15-31

    • DOI

      10.11639/sjst.A21005

    • ISSN
      1345-2614, 2187-509X
    • Year and Date
      2022-07-31
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Historical Development of Project-Based Learning in Science Education in Germany2021

    • Author(s)
      大川 翔平、大髙 泉
    • Journal Title

      Journal of Research in Science Education

      Volume: 62 Issue: 2 Pages: 377-387

    • DOI

      10.11639/sjst.20047

    • NAID

      130008122783

    • ISSN
      1345-2614, 2187-509X
    • Year and Date
      2021-11-30
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Actual State of Understanding the Meaning of Cloud Chamber Experiments and Experimental Operations among Junior High School Students—Some Proposals for Conducting Experiments—2021

    • Author(s)
      森孝行・大高泉
    • Journal Title

      Journal of Research in Science Education

      Volume: 62 Issue: 2 Pages: 485-495

    • DOI

      10.11639/sjst.21005

    • NAID

      130008122789

    • ISSN
      1345-2614, 2187-509X
    • Year and Date
      2021-11-30
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 実験方法に目を向けさせる-実験計画で生徒に何を求めるのか-2021

    • Author(s)
      大嶌竜午
    • Journal Title

      理科の教育

      Volume: 70 Pages: 748-749

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] 幼児期における科学的探究能力の構成要素と領域「環境」の指導 -米国ヘッドスタート・プログラムにおけるフレームワークを手がかりに-2021

    • Author(s)
      石﨑友規
    • Journal Title

      常磐大学教職センター紀要『教職実践研究』

      Volume: 6 Pages: 27-40

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 「学び続ける主体」を育む理科教育に向けて2021

    • Author(s)
      遠藤優介
    • Journal Title

      学校教育

      Volume: 1248 Pages: 14-21

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Pre-Service Science Teachers’ Perceptions of the Human Element of Science2023

    • Author(s)
      Shingo Uchinokura, Daiki Yamashita, Hiroaki Suzuki, Ryugo Oshima, Satoshi Tsuchida
    • Organizer
      15th European Science Education Research Association 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 理科教育における「探究的な学習」の意味と意義-研究動向を踏まえて-2023

    • Author(s)
      石﨑友規
    • Organizer
      日本理科教育学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 中学生がもつ科学的探究の過程に関する認識の実態2023

    • Author(s)
      髙橋優太・遠藤優介
    • Organizer
      日本理科教育学会関東支部大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 児童・生徒の創造性の育成を志向した科学実践:科学史に基づく活動の導入を通して2023

    • Author(s)
      鈴木宏昭
    • Organizer
      日本理科教育学会東北支部大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 日本の小・中学生のNOSに関する認識の基礎的調査2022

    • Author(s)
      鈴木宏昭
    • Organizer
      日本理科教育学会第61回東北支部大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Japan’s lower secondary school science practices: A Filipino science teacher’s viewpoints2021

    • Author(s)
      Rogelio, B. Lacorte, Ryugo Oshima & Haruno Iwasaki
    • Organizer
      The International Conference of East-Asia Association for Science Education
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 日本型STEM教育のための理論と実践2023

    • Author(s)
      中村泰輔、大嶌竜午、磯崎哲夫(編著)
    • Total Pages
      180
    • Publisher
      学校図書
    • ISBN
      9784762502477
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      2023 Annual Research Report
  • [Book] 理論と実践をつなぐ理科教育学研究の展開2022

    • Author(s)
      鈴木宏昭(分担執筆):一般社団法人日本理科教育学会編
    • Total Pages
      311
    • Publisher
      東洋館出版社
    • ISBN
      9784491049359
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      2022 Annual Research Report
  • [Book] 初等理科教育(新・教職課程演習)2021

    • Author(s)
      鈴木宏昭(分担執筆)、大嶌竜午(分担執筆):片平克弘・木下博義編
    • Total Pages
      262
    • Publisher
      協同出版
    • ISBN
      9784319003556
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Book] 中等理科教育(新・教職課程演習)2021

    • Author(s)
      鈴木宏昭(分担執筆)、大嶌竜午(分担執筆):山本容子・松浦拓也編
    • Total Pages
      261
    • Publisher
      協同出版
    • ISBN
      9784319003617
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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