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2015 Fiscal Year Research-status Report

理科教員のための協働的アクションラーニングによるプロジェクト型授業開発

Research Project

Project/Area Number 26350235
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

竹下 俊治  広島大学, 教育学研究科(研究院), 教授 (90236456)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 古賀 信吉  広島大学, 教育学研究科(研究院), 教授 (30240873)
山崎 博史  広島大学, 教育学研究科(研究院), 教授 (70294494)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords教材研究 / 授業開発 / 理科 / アクションラーニング
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,教員の質の向上が求められている現在,教員や学校現場の要請に相応した支援の方策の一つとして,小・中・高等学校で理科教員が行う授業計画および教材研究から授業実践にいたるプロセスを総合的に支援し,それにより理科の教員としての資質や能力の向上を図る仕組みの構築を目的としている。具体的には,複数の授業開発をそれぞれプロジェクトと位置付け,個々のプロジェクトに対して複数の現場教員と大学教員とからなるチームが協働的に関わるアクションラーニングを実施し,より効果的な支援や研修のあり方を検討・その成果を蓄積していくものである。ここでは教材研究を主軸とし,そのプロセスにおける素材の探査,教材開発,学習活動への適用という流れにより,学習内容のみならず,その関連領域にまで理解を深め,柔軟な教材観に裏付けされた教科指導力の向上を図った授業開発を基盤としたシステムを構想している。
平成27年度は,授業開発プロジェクトの立案,授業開発の実施,およびアクションラーニングの評価・改善を行った。教材研究の題材には,発想に自由度を与え思考を柔軟にするため,前年度抽出されたキーワードの概念を拡大させ,「水」「土」「光」とした。授業開発では,既存知識の活用によって段階的な思考を促す授業づくりを念頭にプロジェクトとし,高校2年生を対象とした授業実践を行った。また,研究素材の探査,教材内容の検討や情報収集も行った。教材研究では,個々の専門領域を背景として取り組みながら,同時にお互いに情報交換することで関連領域についての理解を深めながら教材開発を行った。大学教員は,現場教員間の情報交換を媒介しながら適宜助言を与えた。授業実践は,現場教員・大学教員のTTとして実施した。これらの取り組みで抽出された課題,たとえば,情報交換の方法,検証実験の再現性,授業における探究的な仕掛けづくりなどの改善策について検討した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の計画は授業開発プロジェクトの立案,授業開発の実施,アクションラーニングの評価・改善,成果の公表に加え,前年度に抽出された題材の内容的な偏りの改善を目指したものであった。このうち内容的な偏りについては,抽出された題材に関するキーワードの概念を拡大させることで対処することができた。その結果,「水」「土」「光」を題材として取り組むことができた。例えば「土」については土壌細菌の硝化作用,「光」については光合成の反応経路,および蛍光色素を用いた顕微鏡観察といった,新たな実験教材を開発・実践的検証を行うことができた。「水」については,化学や地学的な内容が主になる傾向があったものの,「土」「光」の内容を補完する題材とした扱うことができた。また,高校2年生を対象とした授業実践では,酸素系漂白剤を取り上げた探究的な授業を開発・実践した。これは身近な素材を用いた化学の実験教材であると同時に,生物的な側面からも関連させることが可能であり,今後新たな方向性を持たせた展開が期待できる素材を発掘できたと言える。さらに,「光」については観察方法のこれ基本原理に関連しており,その知見を活用した観察・実験教材の開発も行うことができた。これらの成果として,研究論文等により5編,学会発表等により19件を公表した。
以上のように,いくつかのキーワードを元にして発想を拡大させ,それらを関連づけることで新たな素材が見出されるように,連鎖的に研究が展開されていおり,平成27年度の研究は,おおむね計画通りに進めることができたと言える。

Strategy for Future Research Activity

平成28年度は,前年度に明らかにされた課題を改善した上で,新たに授業開発プロジェクトを立ち上げ,実施する。題材は「水」「土」「光」から派生させて着想したもの,また複数を組み合わせたものとする。終了後は再び評価を行い,必要な改善策をとる。また,本研究による協働的アクションラーニングの一部のプロセスを現職教員の研修プログラムとして模索,部分的に試行することを構想している。また,教材とする素材の探査,学習教材としての内容の検討や,教師教育に関する情報収集も引き続き行う予定である。
改善すべき課題の一つである日常的な情報交換については,SNSの利用などについて継続して検討する。授業における探究的な仕掛けづくりについては,探究の過程を学習させるのか,実際に探究させるのか,のような目標設定を明確化し,「理科授業デザインベース構造化シート」の利用など,授業づくりの方法についても検討する。
予定している学習内容としては,たとえば「生命」の領域では,「光」「水」を関連付けた「光合成」や「発生」,「遺伝情報の発現」が挙げられる。これらは「物質」や「環境」の各領域においても関連内容が多く,より幅広い教材観が育成されることが期待される。「物質」の領域では,たとえば「水」を発展させ,その物理化学的な性質に基づき,種々の化学反応について授業の展開が想定される。さらに生体内での代謝や物理的環境要因,地学的な現象まで発想を広げることが可能である。「環境」の分野では「光」「水」「土」の全てが,直接的・間接的に教材として成立し,その背景には物理化学的要因,生物学的要因が関連しており,特に地学の授業内容においての展開が想定される。
以上の成果は,研究論文のほか,各種学会等において発表する予定である。

  • Research Products

    (24 results)

All 2016 2015

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] 簡易蛍光顕微鏡の開発と高等学校生物における活用の提案2016

    • Author(s)
      竹下俊治,雑賀大輔,間賀綾音,絹谷和子,福田(時澤)味佳
    • Journal Title

      学校教育実践学研究

      Volume: 22 Pages: 143-148

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Identifying Liquid-Gas System Misconceptions and Addressing Them Using a Laboratory Exercise on Pressure-Temperature Diagrams of a Mixed Gas Involving Liquid-Vapor Equilibrium2016

    • Author(s)
      M. Yoshikawa, N. Koga
    • Journal Title

      Journal of Chemical Education

      Volume: 93 Pages: 79-85

    • DOI

      10.1021/acs.jchemed.5b00107

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 室内での堆積物観察・水槽実験を取り入れた地学実習プログラム-教員免許状更新講習の例-2016

    • Author(s)
      山崎博史
    • Journal Title

      学校教育実践学研究

      Volume: 22 Pages: 99-104

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 緑藻類Apatococcus lobatus (Chodat) J.B.Petersen (Trebouxiophyceae, Chlorophyta) の生活感の再検討2015

    • Author(s)
      絹谷和子,嶋村正樹,Thomas Friedl,竹下俊治
    • Journal Title

      Hikobia

      Volume: 17 Pages: 33-40

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Using a Laboratory Inquiry with High School Students to Determine the Reaction Stoichiometry of Neutralization by a Thermochemical Approach2015

    • Author(s)
      T. Tatsuoka, K. Shigedomi, N. Koga
    • Journal Title

      Journal of Chemical Education

      Volume: 92 Pages: 1526-1530

    • DOI

      10.1021/ed500947t

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 地衣類の「相利共生」を実験で確かめる2016

    • Author(s)
      竹下俊治,福田味佳
    • Organizer
      日本生物教育学会第100回全国大会
    • Place of Presentation
      東京理科大学(東京)
    • Year and Date
      2016-01-11 – 2016-01-11
  • [Presentation] デジタル顕微鏡を用いたヒト毛細血管の血流観察法および授業での活用2016

    • Author(s)
      雑賀大輔,竹下俊治
    • Organizer
      日本生物教育学会第100回全国大会
    • Place of Presentation
      東京理科大学(東京)
    • Year and Date
      2016-01-10 – 2016-01-10
  • [Presentation] 目盛り無し温度計を用いた学習活動2015

    • Author(s)
      亀野奈央,龍岡寛幸,古賀信吉
    • Organizer
      2015 年日本化学会中国四国支部大会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山市)
    • Year and Date
      2015-11-15 – 2015-11-15
  • [Presentation] 示差圧測定装置を用いた気体の法則に関す る学習プログラムの開発2015

    • Author(s)
      坪井庸二,吉川雅大,古賀信吉
    • Organizer
      2015年日本化学会中国四国支部大会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山市)
    • Year and Date
      2015-11-15 – 2015-11-15
  • [Presentation] 比喩的思考を介した化学平衡に関する学習活動2015

    • Author(s)
      藤原敬之,亀野奈央,坪井庸二,垣迫真未,仲野将慶,西川和志,古賀信吉
    • Organizer
      2015年日本化学会中国四国支部 大会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山市)
    • Year and Date
      2015-11-15 – 2015-11-15
  • [Presentation] 家庭用酸素系漂白剤を素材とし た高等学校科学における探究的な学習活動2015

    • Author(s)
      仲野将慶,小笠原陽華,和田健,古賀信吉
    • Organizer
      2015年日本化学会中国四国支部大会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山市)
    • Year and Date
      2015-11-14 – 2015-11-14
  • [Presentation] 小・中・高等学校における熱・エネルギー教育の素材2015

    • Author(s)
      古賀信吉
    • Organizer
      第51回熱 測定討論会
    • Place of Presentation
      東京電機大学(埼玉)
    • Year and Date
      2015-10-09 – 2015-10-09
  • [Presentation] A Multidisciplinary and Comprehensive Chemistry Teaching/Learning for Next Generation2015

    • Author(s)
      N. Koga
    • Organizer
      1st International Seminar on Chemical Education 2015
    • Place of Presentation
      Yogyakarta(Indonesia)
    • Year and Date
      2015-09-30 – 2015-09-30
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 風化学習素材としてのため池堆積物2015

    • Author(s)
      家成賢太郎,山崎博史
    • Organizer
      日本地学教育学会第68回全国大会福岡大会
    • Place of Presentation
      福岡教育大学(宗像市)
    • Year and Date
      2015-08-23 – 2015-08-23
  • [Presentation] 高等学校『地学基礎』で行う模擬野外観察活動の意義2015

    • Author(s)
      中西裕也,山崎博史
    • Organizer
      日本地学教育学会第68回全国大会福岡大会
    • Place of Presentation
      福岡教育大学(宗像市)
    • Year and Date
      2015-08-23 – 2015-08-23
  • [Presentation] 地形図とペーパークラフトを活用した学校所有ボーリング資料の教材化:小学校での時間概念導入のツールとして2015

    • Author(s)
      山崎博史
    • Organizer
      日本地学教育学会第68回全国大会福岡大会
    • Place of Presentation
      福岡教育大学(宗像市)
    • Year and Date
      2015-08-22 – 2015-08-22
  • [Presentation] A Multidisciplinary and Comprehensive Chemistry Teaching/Learning and STEM Education2015

    • Author(s)
      N. Koga
    • Organizer
      IUPAC-2015, 45th World Chemical Congress
    • Place of Presentation
      Busan (Korea)
    • Year and Date
      2015-08-10 – 2015-08-10
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Integration of Students’ Understanding of Energy Changes of Materials through Learning the Thermal Behavior of Polyethylene Terephthalate2015

    • Author(s)
      K. Nishikawa, N. Koga
    • Organizer
      IUPAC-2015, 45th World Chemical Congress
    • Place of Presentation
      Busan (Korea)
    • Year and Date
      2015-08-10 – 2015-08-10
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Model-based Approach to Hard Water in High School Laboratory2015

    • Author(s)
      M. Kakisako, M. Nakano, K. Nishikawa, K. Harada, T. Tatsuoka, N. Koga
    • Organizer
      IUPAC-2015, 45th World Chemical Congress
    • Place of Presentation
      Busan (Korea)
    • Year and Date
      2015-08-10 – 2015-08-10
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Guided Inquiry for the Reactions of Hydrogen Peroxide using Daily-Use Oxygen Bleach in High School Chemistry2015

    • Author(s)
      M. Nakano, H. Ogasawara, T. Wada, N. Koga
    • Organizer
      IUPAC-2015, 45th World Chemical Congress
    • Place of Presentation
      Busan (Korea)
    • Year and Date
      2015-08-10 – 2015-08-10
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis of Solid Oxygen Bleach: Granular Sodium Carbonate Peroxyhydrate2015

    • Author(s)
      M. Nakano, T. Wada, N. Koga
    • Organizer
      6th NICE Conference(NICE2015)
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      2015-07-30 – 2015-07-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Experimental Approach to the Chemistry of Detergents at Junior High School2015

    • Author(s)
      M. Kakisako, K. Nishikawa, M. Nakano, K. Harada, T. Tatsuoka, N. Koga
    • Organizer
      6th Symposium of Network of Inter-Asian Chemical Educator (NICE2015)
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      2015-07-30 – 2015-07-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] What is Malachite?: A Guided-Inquiry for Determining the Chemical Composition of Malachite in High School2015

    • Author(s)
      S. Kitabayashi, K. Harada, T. Tatsuoka, N. Koga
    • Organizer
      6th Symposium of Network of Inter-Asian Chemical Educator (NICE2015)
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      2015-07-30 – 2015-07-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Students’ Understanding of Amorphous State of Materials Using Energy Diagram,2015

    • Author(s)
      K. Nishikawa, N. Koga
    • Organizer
      6th Symposium of Network of Inter-Asian Chemical Educator (NICE2015)
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      2015-07-29 – 2015-07-29
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-01-06  

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