2018 Fiscal Year Annual Research Report
The development of a teaching program, focusing on the importance of connection between science and mathematics teaching
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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 / 数学 / 理数探究 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2016年に文部科学省が次期学習指導要領で高等学校に理科と数学を統合した「理数探究」の選択科目を新設することを発表し,今まで以上に理科と数学が密接に連携することと，両教科の関連性を実感できるような横断的，クロスカリキュラム的な教材の開発と指導を行うことが求められた。そこで，本研究の目的を以下の3点とした。
（1）理科と数学の関連性を重視し，「理数の力」の充実を目指した教育の普及を図る。
（2）理科と数学の関連性を実感できる教材や実験方法を考案し，授業の指導プログラムを作成する。
（3）作成した指導プログラムを使用して中学や高校で授業実践を行い，その教育的効果を検証する。
まず初年度においては，理科と数学の教科書の文献調査により教材の選定を行い，次年度はスネルの法則を題材とし，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分析を行ったところ，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。また，3年間連続で日本科学教育学会の課題研究『「理数教育の充実」に向けて，理科と数学の関連はどうあるべきかⅢ～Ⅴ』を主宰し，理数教育の研究者や学校現場の理科や数学の実践者である教師と，理科と数学の関連性についての議論を重ね，次期学習指導要領で設定される高校「理数探究」について，このような教材の開発は有効であることが示された。
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