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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Research on science classes for developing higher-order thinking skills based on deep learning

Research Project

Project/Area Number 19H01736
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

松浦 拓也  広島大学, 人間社会科学研究科(教), 准教授 (40379863)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 雲財 寛  日本体育大学, 児童スポーツ教育学部, 助教 (00806838)
木下 博義  広島大学, 人間社会科学研究科(教), 准教授 (20556469)
三好 美織  広島大学, 人間社会科学研究科(教), 准教授 (80423482)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords科学的推論 / 高次思考スキル / メタ認知知識
Outline of Annual Research Achievements

21世紀の教育の成果に対する期待は、統合、分析、評価という高次の思考にますます焦点が当てられている(Osborne, 2013)。そこで、高次思考スキルとしての科学的推論とメタ認知の関係性を現代的視座に基づいて整理し、理科の学びにおいて基盤となる能力を高次思考スキルという観点から具体化・精緻化することを目指した。
Schraw & Robinson (2011)によると、高次思考スキルとして、推論スキル、議論スキル、問題解決&クリティカルシンキング(CT)、メタ認知の4つの要素が挙げられている。これらのスキルは、過去数十年にわたり、科学教育に関する多くの研究で扱われており、相互に関連し、かつ互いに影響し合っている。これらの能力は、問題解決や思考をよりよく実行するために相互に関連して機能すると考えられているが、ある程度の領域特異性もあると考えられており、科学教育の文脈でさらなる実証研究が必要である。そこで、理系という特異な文脈を考慮し、CTが機能する領域として科学的推論に着目し、CTの成否とメタ認知の関係を検討することで、これらのコンピテンシーの関係性を明らかにできるのではないかと考えた。
調査の実施においては、一定程度の推論能力及びメタ認知知識を有していると想定される理系大学生を対象とし、科学的推論におけるCT「評価」得点と科学学習におけるメタ認知知識の間にどのような関係が存在するか分析した。
分析結果より、科学的推論におけるCT「評価」で高得点であった学生は、「①手順が正確に操作できているか確認する」、「②わからないことをメモする」、「③分類、体系化、整理、理解する」といったメタ認知的知識を用いる傾向があることがわかった。
また、本研究課題に関わる基礎的研究及び、教師を対象とした理科の学習指導に関わる調査の実施などについても実施した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

前年度以降、新型コロナウイルスの世界的蔓延の影響を受けて海外での情報収集の制限や学校における調査のスムーズな実施が困難な状況が継続していたことにより、研究全体の進捗が遅れ気味となっている。

Strategy for Future Research Activity

高次思考スキルを機能させる推進力としての動機づけなど、研究計画当初は想定していなかった視点についても検討の余地があると考えられる。このため、研究の遅れを挽回することを考慮しながらも、本研究課題の核心に迫るための計画変更についても検討する。

  • Research Products

    (18 results)

All 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] 理科における認知欲求尺度の再構成および項目反応理論に基づく検討2021

    • Author(s)
      中村 大輝、雲財 寛、松浦 拓也
    • Journal Title

      科学教育研究

      Volume: 45 Pages: 215~233

    • DOI

      10.14935/jssej.45.215

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Trends in STEM/STEAM Education and Students’ Perceptions in Japan2021

    • Author(s)
      Matsuura Takuya、Nakamura Daiki
    • Journal Title

      Asia-Pacific Science Education

      Volume: 7 Pages: 7~33

    • DOI

      10.1163/23641177-bja10022

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 理科が関わる学習の転移に関する諸外国を中心とした研究動向2021

    • Author(s)
      堀田晃毅, 松浦拓也
    • Journal Title

      理科教育学研究

      Volume: 62 Pages: 23~35

    • DOI

      10.11639/sjst.sp20018

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Critical Discussions in Small Groups to Support the Design of Experiments2022

    • Author(s)
      Takuya Matsuura & Urumi Hayashiuchi
    • Organizer
      NARST, 95th Annual International Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Metacognitive knowledge of science university students: The relationship with critical thinking skills2021

    • Author(s)
      Takuya Matsuura
    • Organizer
      NARST, 94th Annual International Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 月の満ち欠けと空間認知に関する予備的考察2021

    • Author(s)
      松浦拓也・岡田大爾・竹野英敏
    • Organizer
      日本科学教育学会第45回年会
  • [Presentation] 高次思考能力と理科カリキュラムに関する諸外国との比較に関する一考察2021

    • Author(s)
      松浦拓也・雲財寛・木下博義・三好美織
    • Organizer
      第47回日本教科教育学会全国大会
  • [Presentation] 児童の理科におけるメタ認知的知識―観察・実験場面での大事にすること・気を付けることに対する認識の差異―2021

    • Author(s)
      三井寿哉・松浦拓也
    • Organizer
      日本理科教育学会第71回全国大会
  • [Presentation] 物質量概念の獲得に関する調査問題の検討2021

    • Author(s)
      松元亮・松浦拓也
    • Organizer
      日本理科教育学会第71回全国大会
  • [Presentation] 物理量の認識に関する調査問題の検討:単位あたりの量に着目して2021

    • Author(s)
      町田一葉・松浦拓也
    • Organizer
      日本理科教育学会第71回全国大会
  • [Presentation] 理科における認知的葛藤の評価尺度に対する妥当性の検討2021

    • Author(s)
      石飛幹晴・松浦拓也
    • Organizer
      日本理科教育学会第71回全国大会
  • [Presentation] 仮説設定場面において理科教師が感じる指導の困難2021

    • Author(s)
      兵ヶ谷紗也佳・松浦拓也
    • Organizer
      日本理科教育学会第71回全国大会
  • [Presentation] 小学生を対象とした理科の学習方略の評価手法に関する一考察2021

    • Author(s)
      三井寿哉・松浦拓也
    • Organizer
      第47回日本教科教育学会全国大会
  • [Presentation] 理科の探究活動における「問い(question )」はどのように捉えられているか2021

    • Author(s)
      石飛幹晴・松浦拓也
    • Organizer
      第47回日本教科教育学会全国大会
  • [Presentation] 学習の転移における思考の質的検討-理科の学習文脈を中心として-2021

    • Author(s)
      堀田晃毅・松浦拓也
    • Organizer
      第47回日本教科教育学会全国大会
  • [Presentation] 理科における物理量の扱いに関する課題の検討2021

    • Author(s)
      町田一葉・松浦拓也
    • Organizer
      第47回日本教科教育学会全国大会
  • [Presentation] 理科における予想と仮説の区別に関する理論的検討2021

    • Author(s)
      兵ヶ谷紗也佳・中村大輝・石飛幹晴・松浦拓也
    • Organizer
      第47回日本教科教育学会全国大会
  • [Presentation] NOSに対する小学校教員の認識についての事例的研究2021

    • Author(s)
      松元亮・中村大輝・松浦拓也
    • Organizer
      第70回日本理科教育学会中国支部大会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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