2018 Fiscal Year Research-status Report
マイクロスケール実験の導入による理科実験の個別化と児童・生徒の能動的学習の支援
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17K01028
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| Research Institution | Kyoto University of Education |
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Principal Investigator |
芝原 寛泰 京都教育大学, 名誉教授 (60144408)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | マイクロスケール実験 / 個別実験 / 理科実験 / 理科教育 / 教材開発 / 主体的活動 / 授業実践 / 科学教育 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H30年度は研究期間3年の中間年度として、研究目的である「マイクロスケール実験の導入による理科実験の個別化と児童・生徒の能動的学習の支援」に向けて、教材開発と実践活動を中心に取り組み、学会発表、論文その他の公表も継続的に行った。
次期学習指導要領の実施に向けての準備期間中であり、公表された学習指導案の改訂の主旨を鑑み教材開発と実践的検証を行った。すなわち、児童・生徒が主体的にかかわることを通して、実感を伴った理解を助ける実験に注目した。マイクロスケール実験で可能な個別実験を基礎に、探究的な要素を取り入れた授業展開（授業デザイン）を検討した。具体例としては、電池・電気分解の分野における空気電池、鉛蓄電池を取り上げた。ダニエル電池については、次期学習指導要領では中学校理科でも学習対象になっていることも踏まえ、開発と実践は中学校理科及び高校化学を想定して行った。以上の取り組みは、児童・生徒の能動的学習の支援につながる具体的な研究活動として行ってきた。
教材開発においては、身の回りの不思議や材料を対象にすることで、より理科の学習の有用性を再認識できる授業展開を想定しながら実施した。開発した教材実験は、通常の授業だけでなく、地域の実験教室、教員研修、ひらめき☆ときめきサイエンス等においても活用して、教材としての有効性の確認と、今後の研究を推進して行く上での課題の抽出も念頭において取り組んだ。
研究結果については主に理科教育学会で発表を行い、同学会での課題研究発表会等で共同研究者による発表も含め4件行った。H30年度において開発した教材実験は4件で、またナリカK.K及びケニスK.Kとの協力で商品化を2件行った。教員研修を含む実践活動は2件、論文等の公表２件、また四天王寺大学（大阪府）で実施されたひらめき☆ときめきサイエンスでは、外部講師として参加し開発した教材を用いた体験授業を行った。
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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
研究期間の２年目の段階においては、おおむね順調に進んでいる。すでに組織した私的な研究会（京都マイクロスケール実験研究会）を活用した情報交換、卒業生を中心とした学校現場との協力を積極的に図り、教材開発、授業実践、成果発表という研究の基本的な体制を維持することに努めた。その効果もあり、ほぼ順調に教材開発を進めることができた。しかし教材の有用性を確認する実践の機会が少なくなる傾向もあり、今後の課題として改善を図りたい。
日本理科教育学会における課題研究発表については、マイクロスケール実験の普及、学校現場との交流、情報交換を目的に、継続的（11回目）に行い一定の成果を得ることができた。また、長年、開発した教材の学校現場への普及を図るため、教材会社の協力を得ながら開発した教材の商品化にも取り組んできた。
以上より課題としてまとめると、１）新学習指導要領との対応にむけて、より具体的な教材実験、授業デザインの提示を行い、授業実践の機会を増やす。２）さらに実践的な活動を行うと同時に、その成果を実験書等の形でまとめる取り組みを検討する。
現在までの進捗状況を踏まえ、今後の取り組みとする。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度(H31年度)は、研究期間の最終年度として、マイクロスケール実験の特徴を生かした教材開発と授業実践を行いながら、学校現場への普及をさらに推進するため、実験手順、ワークシート等の作成と整備も行う。 同時に、小学校、中学校及び高校の学習指導要領の改訂及び完全実施を迎えるにあたり、それに対応した取り組みを行う。すなわち児童・生徒に求められる「主体的で対話的な深い学び」に、マイクロスケール実験による個別実験がどのように貢献できるか、より実践的な観点で取り組み、アンケート調査等による評価を進める予定である。具体例としては、継続課題でもある「ダニエル電池」について、安全性を保ちながら、より簡便に短時間で実施できる教材を整備し、学習の主目的である「イオンの概念」の獲得に向けての授業展開も併せて検討する。 特に教材開発の段階においては、電極付近の反応、半透膜の役割等が実感をともなって理解できるように器具、観察方法等に工夫を行う。実験における詳細な観察が、考察の深化を伴い、さらに深い理解に繋がること を実践的に証明する研究目的が背景となっている。
また、新学習指導要領との対応にむけて、深い学びに繋がる言語能力の育成についても注目する。 個別実験等が言語能力の育成に対して、どの程度の貢献があったかを判定する方法についても、学校現場の意見をふまえ、さらに検討を重ね検証できる体制を整えたい。以上のことは今後の研究継続の上でも重要であり、優先度を上げて取り組みたい。また学校現場や他大学との交流を深めるためにも、理科教育学会での課題研究発表や学外での実験教室も積極的に取り組み、研究成果の社会還元も図りたい。
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| Causes of Carryover |
旅費の使用額が減ったのは、海外渡航を次年度に計画したためである。また人件費等についての減額は、学生・院生によるTAがなかったためである。他大学で実施した研究成果還元活動（ひらめき☆ときめきサイエンス）におけるTAは、当該活動による費用でまかなうことができたためである。
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Research Products
(7 results)
