2018 Fiscal Year Research-status Report
火山・気象現象に関する科学的な問いの生成を促す理科教材・指導法の探究
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17K00980
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
土田 理 鹿児島大学, 法文教育学域教育学系, 教授 (10217325)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 初中等教育（算数・数学，理科，情報） / 科学教育 / 問いの生成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，これまで蓄積してきた膨大な桜島画像データを基に，火山活動，気象現象に関する科学的な問いの生成（質問づくり）を促すことで地学領域に関する科学的思考・判断力を促進し，防災に対するハザードスキルを獲得できる理科教材の開発を目指している。
平成３０年度は，研究項目１）「気象や火山活動についての問いの生成キーワードとキーイメージの抽出と分析」について，テキストマイニングを中心に研究を進めた。科学的な問いの生成を児童・生徒が行うためには，そのトリガーとなる気象や火山活動についてのキーワードとキーイメージが必要である。本研究のテーマである気象現象は児童・生徒にとっても天気予報や毎日の気象状況などを通して身近な存在と予想される。そのため，問いの生成について毎日の生活を通してのキーイメージが作りやすくなっている。しかし，火山活動は地域によってイメージに大きな差が生じていることが予想される。
そこで，小学校理科検定教科書（大手5社）の３年生から６年生までのB区分「生命・地球」に関する「地球と宇宙」の単元から，平成２９年度に抽出した「問い」について，その関連性を詳しく分析するため，火山と気象現象に絞って，「火山」（出版社によって「火山活動」「火山灰」）と「気象」を中心語に定めて，問いの文章に見られる関連語を分析しマッピングした。その結果，「気象」については，概ね類似のマップになったが，「火山」については1社は多様な関連性を示すマップとなったものの，他の4社は直線型の類似したマップとなった。
これらのことより，検定教科書であっても，理科授業で用いる教科書が異なることで，授業中の「問い」の頻度や内容，活用の仕方も異なってくることが明らかになった。さらに中学校理科検定教科書についても，問いの抽出を行って，分析を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成３０年度の調査で，ギリシャのRACCEプロジェクトが停止していることが判明したため，それに変わる情報収集先の検討が必要になった。それに伴って，平成３０年度から平成３１年度は研究計画を一部修正した。平成３１年度は，試行授業と授業アンケートの実施とその分析，考察を進める。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成３０年度の調査で，ギリシャのRACCEプロジェクトが停止していることが判明したため，それに変わる情報収集として２０１９年３月３０日から４月４日にかけて，米国で開催されたNARST年会に正会員として出席し，本研究のテーマである火山と気象現象が，米国の次期スタンダードの中心テーマであるSTEAM（Science, Technology, Engineering, Art and Mathematics）と深い関係性を持つことが確認できた。平成３１年度は当初計画３）を一部修正し，NARST年会とワークショップで得られた情報の分析をさらに進める。
以下の項目１）を継続し，項目２）３）を行い，４）の提言へ進める予定である。
１）気象や火山活動についての問いの生成キーワードとキーイメージの抽出と分析 ２）１）の成果をもとに，問いの生成授業試行案を作成し，附属学校等において試行と分析 ３）２）の成果とSTEAMに関する授業事例をフィードバックした科学的な問いの生成を目指す授業デザイン ４）火山活動や気象現象について科学的な問いの生成を行う理科教材と授業方法の提言
平成３０年度の成果である問いのマッピングをもとに，小学校理科Ｂ区分「地球と宇宙」，気象現象と火山活動に関する科学的な問いの生成を目指した教材を用いた試行授業を本学附属学校において行う計画である。さらに抽出を続けている中学校理科検定教科書の問いの関連性分析を進めて，中学校理科における教材の作成と試行授業を計画している。
授業デザインに関しては，NARST年会で得られたSTEAMに関する授業事例をもとに，教科横断的に科学的問いの生成を促す構成を目指している。
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| Causes of Carryover |
（理由）平成３１年３月３０日から４月４日まで期間，日本の会計年度をまたいだ海外学会への出席となったため。
（計画）平成３１年４月１日から４月４日までの海外出旅費にあてる予定である。
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