2017 Fiscal Year Research-status Report
「理数教育の充実」をはかる理科と数学を関連付けた指導プログラムの開発と実践
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16K01003
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| Research Institution | Hokkaido University of Education |
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Principal Investigator |
安藤 秀俊 北海道教育大学, 教育学部, 教授 (70432820)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 理数教育 / 理科と数学の関連性 / 理数探究 / 教材開発 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度においては，高等学校「物理基礎」の「光」の単元において，スネルの法則を題材とした理科と数学の関連性を重視した教材の開発を行った。具体的には，「光の速度は空気中とガラス中では異なり，ガラス中の速度は空気中よりも早くなる」という前提条件から，理科の実験による科学的なアプローチと，フェルマーの原理と合成関数の微分を用いた数学的な証明のアプローチによって，同じ結果を導き出す過程を検証させる授業プログラムを開発し，高校において授業実践を行った。実践授業の前後で理科と数学に関連する項目のアンケート調査を行い，その結果を分析したところ，科学的な探究や自然事象と数学との関わりに対する生徒の興味・関心や，一つの事象を多角的な視点で捉える力などにおいて，教育的な効果が有意に認められた。一単元における実践ではあるが，次期学習指導要領で新設が決まっている「理数探究」の試行として，このような教材の開発は有効であると考えられた。
今年度は，この実践例を「光の屈折を用いた理科と数学を関連付ける授業の実践」として理数教育関連の学会で発表したほか，「高等学校における数学と理科を関連させた探究活動の指導計画について」および「The developement of a teaching program, focusing on the importance of connections between science and mathematics teaching, using a Maraldi's angle」についても，関連する国内および国際学会で発表を行った。
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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
1年目（28年度）に考案した教材をもとに，29年度は一つの高等学校において，授業実践を行うことができ，生徒に行ったアンケートの結果からは，目標とした項目において教育的な効果が有意に認められたことから，一定の成果を上げたと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度に行った授業実践では，理科と数学の関連性に関して，目標とした生徒の意識に向上が見られたことから本研究の方向の妥当性を確認できた。したがって，今後の方策としては，次期学習指導要領で新設される高等学校の選択教科「理数探究」に向けて，実施可能なより多く教材を開発し，蓄積していくことが重要と考えられる。
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Research Products
(3 results)
