2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a science study program for understanding plate tectonics aimed at cultivation of human resources promoting a recycling-oriented society
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16K00966
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
山崎 博史 広島大学, 教育学研究科, 教授 (70294494)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古賀 信吉 広島大学, 教育学研究科, 教授 (30240873)
竹下 俊治 広島大学, 教育学研究科, 教授 (90236456)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 教材開発 / プレートテクトニクス / 通時的思考 / 堆積過程 / 続成作用 / 火成活動 / 岩石組織 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地球表層での物質循環を通してシステム思考を育成するため，水循環と岩石循環に関わる素材探査を実施した。またそれらの結果を基に，理科教育における通時的思考の育成を学習プログラム開発の基本的な目的と考えた。
長崎県奈留島及び和歌山県すさみ町の岩石海岸において新たにビーチロック様岩の存在を確認した。また，長崎県福江島では，古砂丘堆積物のセメント化作用を確認した。これら続成作用に関わる事象は海面変動や気温などの堆積環境に影響を受けて進行することを考察する学習素材となることが確認された。
運搬作用に関連して広島県芦田川の現河床堆積物の粒径分布と河床勾配との関連を検討した。その結果，芦田川の河床縦断方向の礫の最大粒径や円磨度の変化は，理科の教科書で示される理想モデルとは異なり，河床勾配の変化に対応して変化することを示した。このことは，河川地形と運搬作用の学習において実際の現河床堆積物を扱う際に，河床勾配に注目する必要があることを示唆している。
岩石循環の主要な過程は，プレート収束域での火成活動を起点として理解される。沈み込むプレートにより表層の物質が地下深部に移動し，その結果マグマが生じる。火成活動は形成されたマグマが一連の冷却過程において固化して火成岩が生成される現象であり，火山岩と深成岩の形成過程として中学校理科でも扱われる。中学校理科ではそれらの岩石組織の特徴に焦点が当てられている。質問紙調査の結果，以下のことが明らかとなった。高校生と大学生は岩石組織を最終的な固結場所と冷却時間との関連付けは概ねできているが，冷却過程とマグマの動きの関連付けは不十分であった。すなわち，地質現象の結果の特徴を通時的に理解するまでには至っていない。火成岩の形成を通時的に理解するための学習プログラムを作成した。また，作成した学習プログラムを中学校において授業実践により検証した。
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