2017 Fiscal Year Research-status Report
実験計画を容易に行うことができる実験教材の開発と教員養成への活用
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17K00962
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| Research Institution | Tokyo Gakugei University |
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Principal Investigator |
宮内 卓也 東京学芸大学, 教育実践研究支援センター, 准教授 (60791663)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | モデル化 / 理科 / 中学校 / 実験計画 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、中学校理科において、定型に従って、生徒が事象から課題や仮説を見いだし、実験方法を計画することが容易にできる教材を開発し、生徒を対象とした実践を行い、その効果を検証することを目標としている。また、開発した教材について、教員志望の学生を対象とした講義で使用することにより、実験を計画する授業の意義と指導の視点を学ぶための効果を検証することを目標としている。
本年度は中学校第二学年を対象とした木炭の燃焼の授業実践から得たワークシートの分析を行った。定型化したモデルを使用して生徒に課題や仮説を見いださせ、実験の計画を記述させたところ、多くの生徒が筋道を立てて、実験を計画することができることが示された。その成果の一部は、日本理科教育学会全国大会において口頭発表を行った。
また、高等学校第三学年を対象としたスチールウールの燃焼の実践を行った。現在、レポートの記述の分析をすすめている。
さらに、東京学芸大学の学生キャリア支援室の一組織である学芸カフェテリアでは、「探究活動を指導できる教員になるために必要なこと」というテーマで実験を中心においた演習形式の講義を企画し、開発した教材の分析を経て得られた知見をふまえながら、課題や仮説を見いだし、実験を計画する活動の具体的な手立てについて、演習を行った。
課題や仮説を見いだし、実験方法を計画する活動を広げていくためには、それにふさわしい教材の開発を進めていかなければならない。平成29年に告示された新しい中学校学習指導要領では新たに金属のイオンへのなりやすさとダニエル電池の内容を扱うこととなった。金属のイオンへのなりやすさからダニエル電池につながるような一連の探究的な学習の場を保障するような教材の開発を進めている。
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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
モデル構築の基本項目を用いて実験を計画する学習では、学級の2／3程度の生徒が自分の考えから筋道を立てて実験の計画を立てることができた。化学実験において、生徒がすべての実験計画を自立的に行うことは、技能や安全性の観点から難しい場合が多いが、方針を立てさせ、教師が方針を生かした具体的な方法を提示すれば、実験を計画する活動の一部は実践可能であり、意義があることが明らかになった。
また、実験の計画を行うことで、考察の質的な向上を図ることができた可能性がある。実験計画においては、1／3程度の生徒に課題が見られたが、実験の考察の記述においては、9割の生徒が適切な結論を記述していた。活動を通して、生徒が同士で影響を及ぼし合い、修正されたものと考えられるが、実験を計画する活動が考察の記述に寄与している可能性が考えられる。
さらに、学習感想で、実験の計画から考えたことで理解が深まったことや、実験方法の妥当性に関わる記述が見られたことから、実験計画を立てる活動は、主体的に課題を解決しようとする態度の育成にも寄与していると考えられる。
一方、自分の考え、着目については比較的記述ができるが、導出、前提など、見通しに関わる記述に個人差が見られ、課題のひとつとなっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
定型を用いた実験を計画する活動については、繰り返し、類似した実践を行うことで、より生徒の中に定着していくものと考えている。木炭の燃焼の実践後にスチールウール（鉄）の燃焼の実践を行っており、得られたワークシートの分析を進める予定である。
また、平成29年告示の新しい学習指導料をふまえ、金属のイオンへのなりやすさからダニエル電池につながる探究的な教材の開発をすすめているので、その完成度を高めるとともに、実際に試行的な実践を行いたい。
さらに、教員養成系大学の学生を対象とした講義や演習を通して、探究的な指導を行うための資質・能力（特に実験計画に相当する部分）の育成の手立てを検討していきたい。
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| Causes of Carryover |
研究会に参加した協力者の旅費について、その出席状況により、当初に予定していた額よりも少額となったため。次年度は、主に協力者の旅費として使用する予定である。
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