2003 Fiscal Year Annual Research Report
中学校の理系教科における横断的な新学習単元『モデリング』の構築と実践
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14658043
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
鈴木 次雄 信州大学, 教育学部, 助教授 (90020627)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森山 潤 兵庫教育大学, 学校教育学部, 助教授 (40303482)
宮崎 樹夫 信州大学, 教育学部, 助教授 (10261760)
榊原 保志 信州大学, 教育学部, 助教授 (90273060)
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| Keywords | 中学校 / 理系教科 / モデリング |
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| Research Abstract |
本研究の目的は次の通りである。
中学校教育において,理系教科(数学科・理科・技術科)を横断する,新しい学習単元『モデリング』を構築・実践し,既存教科の教授・学習への効果・弊害などを特定する。
この目的を達成するために,平成15年度には,次の下位目標の達成を目指した。
●理系教科において横断する,新しい学習単元『モデリング』の構築原理を定める。
この目標を達成するために,次の2点を実施した。
1.高校情報科教科書の単元「モデル化とシミュレーション」の考察
2.新単元「モデリング」の学習活動の諸側面の同定
「1.高校情報科教科書の単元「モデル化とシミュレーション」の考察」の研究成果は次のとおりである。
●「モデル化」と「シミュレーション」が概念規定され使い分けられている。
たとえば,ある教科書では,「モデル化」は,問題の中に現れる対象や現象を抽象的に表現する過程とされ,「シミュレーション」は,モデルから必要な解が得られるまで複数の解法を繰り返し試みる作業とされている。
●理系の各教科の認識論的な特性が学習活動として十分に具現されていない。
モデリングに関して理系教科(数学,理科,技術科)には,"現実を映す鏡"という共通性とともに,合理性・説明可能性・実用性など,教科の認識論的な特性がある。後者の諸特性及びこれらの相補的な関係が学習活動として十分に具現されていない。
「2.新単元「モデリング」の学習活動の諸側面の同定」の研究成果は次のとおりである。
新単元「モデリング」の学習活動は次の諸側面を有する。
●科学的あるいは技術的な問題場面に直面する。
●科学的な知識に基づく観察・分析によって問題の特性を探求し,数学的なモデルを構成する。
●情報機器を用いてシミュレーションを実行する。
●当初の問題場面に応じてシミュレーションの結果を評価し,適用する。
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[Publications] Moriyama, J., Suzuki, T., Miyazaki, M., Sakakibara, Y.: "Integrated Learning of "Modeling" through Mathematics, Science and Technology : Concept and Plan for Development in Japan"Proceedings of The 14^<th> International Conference of Pupils Attitude Toward Technology (Albuquerque, NM, U.S). (未定). (2004)
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[Publications] 森山 潤, 高井 久, 角 和博: "米国における数学・理科・技術科の統合学習IMaSTの学習モジュール「食料生産」の教育内容の構成"信州大学教育学部紀要. 108. 11-22 (2003)
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[Publications] 榊原保志, 北原祐一: "日本の諸都市における人口とヒートアイランド強度の関係"天気. 50. 625-633 (2003)
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[Publications] 榊原保志: "長野県高山村にみる植物季節:サクラの開花日と標高"長野県地理. 22. 20-24 (2003)
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[Publications] 宮崎 樹夫: "中等学校数学の図形領域カリキュラム開発研究の方向性:命題の自律的な組織化の視点から"筑波数学教育研究. 23(未定). (2004)
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[Publications] 宮崎 樹夫: "学校数学図形領域における,実験・実測による命題の全称性の確立に関する研究:子どもの内的ゆらぎをとらえるための概念枠組みの構築"第27回日本科学教育学会年会論文集. 347-348 (2003)
