誤概念を保有する教員養成系大学生と共にデザインする電気学習に関する理科授業

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K01021
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 平島 由美子 横浜国立大学, 教育学部, 教授 (60242377)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 電気回路 / 素朴概念 / 教員養成 / 理科授業

Outline of Annual Research Achievements

児童・生徒にとって電流や電圧の概念を正しくとらえることは容易ではなく、電気回路に関する学習に対して苦手意識を持つ児童・生徒は少なくないと指摘されている。本研究では、学習者に強固に残る電流や電圧等に関する誤概念を調査して学習者がつまずく箇所とその理由を探り、その結果を活用しながら学習者の電流や電圧概念の理解を促す教材を開発し指導方略を検討する。その際、自らも電流や電圧の誤概念を保有し、児童・生徒が電気回路学習に苦手意識を持つ気持ちも分かる教員養成系学部生の意見も取り入れて、学習者にとってよりわかりやすい授業展開の工夫を具体的に検討する。
研究を進めるために、（1）小中高の電磁気単元学習の内容のつながりの把握、（2）電気回路における学習者の素朴概念に関する先行研究の調査、（3）電気回路における学習者の素朴概念調査の実施、（4）学習者の特性に関する調査の実施、（5）小中高の教科書掲載の代表的な実験および教材の調査（6）学習者の電流や電圧概念の理解を促す教材の開発および指導方略の検討、（7）学校での授業実践と分析評価を行うこととした。平成29・30年度は（1）～（4）と（5）の一部を行い、令和元年度（平成31年度）は（3）と（4）の調査の結果分析と（5）および（6）を進めた。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

今回、電気回路における学習者の素朴概念調査の調査対象者の数が多く集計・分析に時間を要したことに加えて研究代表者の入院及び治療があり研究全体の進行計画に遅れが生じてしまったため事業期間延長の申請を行い、令和2年度での研究完成を目指すこととなった。

Strategy for Future Research Activity

小中高の電磁気単元の学習内容のつながりや指導上の留意点等を理解するために教科書掲載の代表的な実験や教材を調べ、実際に器具類を購入して試しているが、令和2年度は高等学校範囲の代表的な実験を行う。また、学習者の電流や電圧概念の理解を促す教材の開発および指導方略の検討も継続する。これについては、まず、自らも誤概念を持ち電気学習に苦手意識を持っている教員養成系学部生にインタビュー調査を行う。インタビュー調査で聞き取った意見を踏まえ、児童・生徒の理科嫌いの一因となる電気学習の授業改善に向けた具体的な方略や学習者の理解を促す教材や実験を引き続き検討する。最終的には、検討した教材および授業プランを初中等教育の場で実践したいと考えているが、学校との調整が難しい場合には、教員養成系学部での講座あるいは教員研修で一部実施して評価する。

Causes of Carryover

令和元年度のうちにできなかった高等学校範囲の電気学習で活用できるものづくりと実験を行うため、装置や器具類等を購入する。また、学習者の理解を促す教材を開発し、授業プランを具体的に計画して初中等教育の場（あるいは教員養成系学部での講座や教員研修）で実践する予定であるが、その際の実験教材材料・器具類等を購入する。なお、学習指導要領改訂に伴い、新しい教科書の購入も検討している。