2019 Fiscal Year Research-status Report
Individual Experiments and Classwork Design based on Microscale Experiment Solving Present Problem in Science Education
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19K02692
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| Research Institution | Shitennoji University |
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Principal Investigator |
佐藤 美子 四天王寺大学, 教育学部, 教授 (50734521)
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2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | マイクロスケール実験 / 理科実験 / 主体的学習 / プログラミング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
児童・生徒の主体的な学習を促すマイクロスケール実験による教材開発と授業デザインの提案を通して、学校現場への普及を図ることを目的として研究を継続してきた。マイクロスケール実験による個別実験が適した学習内容の教材化を図り、主体的な学習の支援に相応しい実験方法の提案に努めた。さらに時間短縮による思考力の育成に向けた新しい授業展開、詳細な観察による考察の深化、実感を伴った理解等を図る授業デザインの提案を行ってきた。本研究では，より安価で安全な実験器具を用いて学校現場への普及を図る。具体例として、電池・電気分解の分野における「ダニエル電池の原理」についての実験を取り上げ、考えさせる授業デザインの検討を行った。次期学習指導要領では中学校理科の学習対象であることも踏まえて実施した。また小学校ではプログラミング学習が必須となり、理科実験の応用としてプログラミング学習との連携を検討した。特にマイクロスケール実験により可能となった個別実験をベースに、児童・生徒の主体的な学習をより促す実験の進め方を模索した。具体的には、micro:bitとmakecodeを用いて、マイクロスケール実験による「電気のとおりみち」の実験との連携を検討した。LEDの点灯・消灯を自動化するプログラミングの応用として、固体物の電気伝導性をチェックできる教材実験も開発した。また、本年度は、海外における理科教育やマイクロスケール実験の動向を調査するために、イギリスの学校現場を訪問した。平成２年1月に６日間の日程で、小学校（リーズにあるBlenheim Primary School）の訪問と算数・理科の授業見学を行った。後半は、ロンドンで開催されていた教育関係の展示会（Bett Show）に参加して、様々な実験教材の調査を行った。海外での理科実験、理科教育の動向は、本研究の今後の進め方にとって重要な指針であり、教材研究や授業実践を進めて行く上で貴重な体験となった。
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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
研究期間の初年度として、おおむね順調に進んでいる。すでに組織した研究会を活用した情報交換と学校現場との協力を積極的に図り、教材開発、授業実践、成果発表という流れのなかで研究を進めることができた。新コロナ対策の影響により、年度末における実践活動と研究の総括が十分に行うことができなかったが、その間、様々な情報収集も可能となり今後の研究に有効に生かしたい。
以上より、本年度は当初の計画通り研究をほぼ順調に進めることができたが、次の点を課題としてまとめるに至った。１）新学習指導要領との対応に向けて、より具体的な教材実験、授業デザインの提示を行い、授業実践の機会をさらに増やす。 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ことを想定した取り組みを検討する。
研究結果につい ては主に理科教育学会で発表を行った。同学会における課題研究発表会をはじめとして共同研究者による発表も含め５件行った。開発した教材実験のうち２件はナリカK.K及びケニスK.Kとの協力で商品化を行った。教員研修を含む実践活動3件、論文等の公表２件である。また、「ひらめき☆ときめきサイエンス」では、中高生を対象に開発した教材を用いた体験授業を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度はマイクロスケール実験の教材開発と授業実践を継続的に実施するが、特に新学習指導要領の実施の時期であることを踏まえ、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。学校現場の教員に対しても導入の手助けをするため、指導要領の主旨に合致した探究的な授業展開を提案する。教材開発の立場からも、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、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「プログラミングの理科実験への応用」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する。また教科間の連携も意識しながら、理科実験への応用を検討する。 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科学館等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。今までの学校現場における演示実験やグループ実験から個別実験への移行は、児童・生徒の目線に立ち、実験の楽しさ、理科を学ぶことの意義を実感させることができる。具体的な推進の施策を以下にまとめる。１）マイクロスケール実験による個別実験の活用により、次期学習指導要領に対応した児童・生徒の主体的な実験を取り入れた授業デザインの提案 ２）「電気の通りみち」（小３）「ダニエル電池」（中３）「気体の発生と性質」（中２）等の教材を取り上げ、主体的な学習を図る教材開発から授業実践、授業デザインの提案、現場への普及にいたる課題の検討 ３）プログラミング学習との連携により、教科横断的に学習の機会を増やし理科実験の学習の意義を実感させる工夫 そして、蜜を避け、主体的に取り組む実験として、実験活動の普及に努める。
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| Causes of Carryover |
残額72973円が生じたが、値引き額や消費税等の見積もりにおける誤差で、研究を遂行する上で差し支えることはなかった。
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Research Products
(7 results)
