2021 Fiscal Year Research-status Report
校種を超えた数学科と理科を総合する教材開発と教師教育の実証的研究
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19K03145
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| Research Institution | Naruto University of Education |
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Principal Investigator |
金児 正史 鳴門教育大学, 大学院学校教育研究科, 教授 (00706963)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土田 理 鹿児島大学, 法文教育学域教育学系, 教授 (10217325)
後藤 顕一 東洋大学, 食環境科学部, 教授 (50549368)
佐伯 昭彦 鳴門教育大学, 大学院学校教育研究科, 教授 (60167418)
川上 貴 宇都宮大学, 教育学部, 講師 (90709552)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 数学科と理科を総合する教育 / 教材研究 / 教師教育 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者らによる教師教育実践とその研究成果から，数学科と理科では,用語の共有化や指導内容の調和的な順序構成が積極的に考慮されておらず，児童生徒の総合的な数理的運用能力に限界があると考えている。本研究では，校種や教科を超えた数学と理科の教師を対象とする定期的な勉強会を通して，学習内容を相互理解することの重要性も明らかになっている。そこで本研究では，数学と理科の総合的な理解力を持つための教師の資質・能力向上の方策を探究している。2021年度も，2019年度に研究代表者らが確認した，本研究の目的と研究方法は変更していない。しかしながら，2021年度は2020年度に引き続いてコロナ禍にあり，対面による教材開発や議論の場を確保することができないままになってしまっている。オンラインによる議論では，教材の具体的な情報が十分でないことが要因で，十分な情報共有もままならないでいる。
それでも，日本科学教育学会鹿児島大会45回年会では化学反応速度を素材とした指導案の提案をおこない，日本科学教育学会第6回（四国支部）では教科横断の指導を意識した数学教育の視点からのSTEM教育を題材とした発表を行った。いずれもオンラインによる学会発表だったが，研究会での質疑は充実していた。複数の教材や指導案は整いつつあり，教師教育の方針も見通しが立ってきているが，2020年度に引き続いて，2021年度も実践授業の機会を得ることができなかった。実践授業の実施の許可を学校現場にいただいて，できるだけ早く授業実践したいと考えている。
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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
研究代表者らによる，数学科と理科を総合する教育実践の先行研究によれば，関連する学習単元が，小学校から高等学校にわたって，しかも教科の枠を超えてそれぞれの教科で指導されていることが明らかになっている。例えばモーメントに関する指導は，小学校6年で学習する，てこのはたらきから始まり，高校で学習する物理基礎や物理で剛体に働く力まで続く。またそれだけでなく，支点に働く力に着目して，数学の反比例の素材として活用もされている。こうした背景を，校種や教科の枠を超えて，異なる専門性を持つ教員が，使える智として有することができれば，学習者にとって，非常に有意義な学びにつなげることができると考えている。こうした教材開発は，本研究を通じて少しずつであるが順調に進み，2021年度は化学反応速度を題材とした化学と数学を総合する教材と学習指導案も作成することができた。
その一方で，教員研修のための方策については，2020年度同様に，これまでの教員研修の限界を改善するための工夫を，研究代表者らや一部の研究協力者での吟味にとどまり，具体的な方策まで，十分に明らかにできずにいる。実戦を通して見いだされる知見が不足しているからである。
このように，教材開発と学習指導案の作成は，当初の予定通り実施できているものの，教員研修の具体的な方策を十分に見いだせないままでいるのが現状である。教員研修の具体的な方策を見いだしていくことが，本研究の現在の課題である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は，2022年度が最終年度となる。これまでの研究成果から，教材やそれを活用した学習指導案の作成は積み上げられてきている。そこで2022年度は，これまでの研究代表者らによる，教材開発や学習指導案立案における過程を，数学科と理科の教員に提供しつつ，彼らとの議論を基に，さらに教材や学習指導案に改善を加えたうえで，これらの教材を活用した授業実践を行うことが大きな方針である。また，この過程のうち，教材開発や学習指導案立案における課題を教員に提供する場面では，教員の再教育，ないしは教師教育を実践することになる。こうした教員研修の実際が，本研究で実現し切れていない点であるので，教材研究を中心とした教員との議論や授業実践を通して，教師の再教育あるいは教師教育の，成果と課題を明確にしていきたい。
これまでに開発してきている単振り子の教材や化学反応速度の教材などの授業実践を通して，教員研修の課題が明らかになれば，数学科と理科を総合する，2022年度から実施する理数探究の授業実践に向けた具体的な教師教育の提案にもつながるものと考えている。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた大きな理由は，研究代表者が，鳴門教育大学から帝京平成大学に研究機関を異動する関係で，利用する研究費を早めに打ち切ったことである。当初予定していた年度末での学内出張も，コロナの影響を受けて移動がままならず，次年度使用額が生じた。
次年度は，新たな高等学校学習指導要領の実施年となるので，研究分担者にさらに高等学校の教科初冬の候入額を多く配分することに使用するとともに，国際学会，国内学会，教師教育に伴う会合の設定を対面で実施するようにする。そのために，対面の会議室で利用する，初菌対策のクリーナーなども，新たに購入して対応する。
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Research Products
(3 results)
