2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of an experimental learning (chemical) program for teacher education that promoting learners' positiveness
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19K03139
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| Research Institution | Tokyo Gakugei University |
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Principal Investigator |
小川 治雄 東京学芸大学, 教育学部, 名誉教授 (10134769)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
生尾 光 東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (50159589)
國仙 久雄 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (10251571)
吉永 裕介 東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (60322848) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 教師教育 / 実験学習プログラム / 反応速度 / 燃料電池 / 試行 / 遠隔授業 / ハイブリッド授業 / 個別実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は教師教育を目的とした研修プログラムとしての実験学習プログラムを作成するものである。作成するプログラムは，基本的な化学概念を基に科学概念を形成する３つの思考レベル｛実験・観察レベル（マクロレベル）⇔記号レベル（記号＆式レベル）⇔分子レベル（ミクロレベル）｝を統合して一体化した設計となる。これにより化学概念・知識・技能のより一層の定着がなされ，それらの結びつきが明瞭となり，科学の統合的イメージを持って指導が行えるようになる。結果として教師は，科学的思考のイメージを持って授業計画を組立てることができるようになり，指導に積極的に取り組めるようになる。積極的な姿勢・取り組みは学習者に反映され，科学の方法論に基づく姿勢で学習が行われ，より一層の概念・知識・技能の積極的な取り込み定着がなされる。
化学の基礎となる物理化学の視点から，大学教養レベルまでの化学の主要概念を検討し，概念と知識・技能の統合化の観点から実験テーマとして，反応速度(RR)，燃料電池(FC)，そして磁性(M)を抽出した。それら実験の実施を通して学習者が３つの思考レベルを実感することができるように実験条件の最適化を行い，教材を作成した。作成した教材のうちRRは本学教育学部で試行してアンケート調査を行ない，その結果を取りまとめて国内外の学会で発表し，各国の科学教育研究者から評価を受けながら，知識・技能との結合のためのイメージ化(図)やモデル化（記号化や図式化）を行い，教材を改善した。さらに，新型コロナウイルスの感染拡大に伴い対面授業が制限されたため，個別対面形式のほか遠隔型やハイブリッド型についても試行し，それらの結果を国際学会で発表した。教材FCについては新型コロナウイルスの感染状況が収束しないため附属学校での試行は見送り，現職教員向けの研修において個別対面形式で試行した。
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