2017 Fiscal Year Annual Research Report
理科教育における自然のモデル化・数学化能力育成の基礎的研究
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15H03506
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
内ノ倉 真吾 鹿児島大学, 法文教育学域教育学系, 准教授 (70512531)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 伸也 金沢大学, 学校教育系, 准教授 (10570434)
高橋 聡 椙山女学園大学, 教育学部, 講師 (20613665)
稲田 結美 日本体育大学, 児童スポーツ教育学部, 准教授 (30585633)
板橋 夏樹 宮城学院女子大学, 教育学部, 准教授 (90733212)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | モデル / モデル化 / 数学化 / メタ表象 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、モデルの理論的な検討、子どもの自然のモデル化・数学化能力の認知的な特性の把握、諸外国の理科/数学カリキュラムの構造分析を踏まえた上で、理科教育における自然のモデル化・数学化能力の育成方法の基本的な枠組みを構築することを目的とする。
(1)文献調査として、平成28年度に引き続き科学論におけるモデルや数学化論、理科教育におけるモデル・アナロジー論、数学教育におけるモデリング論、理科/数学教育における表象論に関して、文献・資料の収集・分析を行った。
(2)国際比較調査として、アメリカ・イギリス・日本の理科/数学教科書における自然のモデル化・数学化の記述を相互に比較した。特に、数学的モデル化の一つとして、グラフに着目して、教科書分析を行った。日本の小学校・中学校の理科教科書に見られるグラフについて、学年・内容領域とグラフ類型やグラフ化される変数の関係性に着目して、それらの頻度などを把握した。校種間でグラフの種類や変数に違いが確認された。また、諸外国と比較して、グラフからの数式化への言及が見られないことが分かった。
(3)フィールド調査として、理科/算数・数学授業の双方で、自然の数学化として、グラフ作成能力に関連する調査問題および試行授業を開発し、実践した。そこで得られた結果は、平成31年度に詳細に分析する予定である。また、小学生等を対象として、理科での図的表現についての認識（メタ認知）を探る調査問題を作成した。この結果についても、平成31年度に詳細に分析する予定である。
ここまでの研究の成果を整理・集約して国内の関連学会もしくは国際学会で口頭および論文にて発表した。
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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
国内外の研究分担者と共同して、(1)文献調査、(2)国際比較調査、(3)フィールド調査を予定通りに実施することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
事前の研究計画に従って、国内外の研究分担者と共同して、(1)文献調査、(2)国際比較調査、(3)教科間比較調査、(4)フィールド調査を実施する。特に、(4)フィールド調査結果の分析を重点的に取り組む。研究の成果を整理・集約して国内の関連学会もしくは国際学会で口頭および論文にて発表する。
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