数学科と理科を総合したデジタルコンテンツの開発とその利用に関する実証的研究

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25885054
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Research Institution: Naruto University of Education
• Principal Investigator: 金児 正史 鳴門教育大学, 大学院学校教育研究科, 准教授 (00706963)
• Project Period (FY): 2013-08-30 – 2015-03-31
• Keywords: 力の合成・分解 / ハンズオン教材 / デジタルコンテンツ / 数学科と理科の総合

Research Abstract

本研究では，数学科と理科を総合した教材としてデジタルコンテンツを作成し，これを用いた実践授業を行い，デジタルコンテンツを用いた実践授業の意義を実証的に明らかにする。平成25年度は力の合成・分解に関する学習指導案を作成し，小学校と中学校で実践授業を実施した。実践授業に当たっては学習指導案の検討を各学校で行い，修正学習指導案に沿った授業を行った。その結果，力の合成・分解の実験シートに改良すべき点があることが明らかになり，さらに修正した学習指導案を作成した。小学校と中学校の授業導入では2人綱引きと3人綱引きを実際に見せて綱引きが釣り合う様子について考察することを伝えた。さらに，デジタルコンテンツの1つである実験VTRを視聴させて実験に取り組ませた。実践授業における児童・生徒の活動は活発で，彼らが持つ既有知識・技能等を横断的，総合的に活用して力が釣り合うことの理解を深めていたことが明らかにできた。このことから，力の合成・分解に関する授業が小学校から中学校にかけて実施できることが確信できた。
力の合成と分解の教具については，事前の計画通りにばねばかりを利用することで対応できることが判明した。ただし当初のワークシートではなかなか実験データが正確に取り出せなかったことからこれを改善し，より正確に実験データが取り出せるように改善した。またデジタルコンテンツの開発にあたっては，力の合成と分解に関する中学校3年の学習内容や高等学校物理基礎における力のつり合い，数学Ｂにおけるベクトルに関する学習内容をできる限り平易に記載する工夫をした。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究課題は当初の研究目的に沿って実践授業を実施し，教材・教具の改善を図ることができた。力の合成・分解に関する数学科と理科の学習内容についても精査し，小学校から高等学校の児童・生徒にとってわかりやすい内容になるよう工夫することもできた。

Strategy for Future Research Activity

小学校・中学校での実践授業によって改善された教材・教具を用いて力の合成・分解に関する実践授業を高等学校で実施する。また高等学校での実践授業を受けてさらに教材・教具の改善点を明らかにするとともに，デジタルコンテンツ（完成版）を作成し，これを用いた実践授業も実践する。デジタルコンテンツ(完成版)を用いた実践授業では授業における児童・生徒の活動を分析し，これを用いた授業の意義を実証的に明らかにする。