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見いだして理解する新しい授業方法の実践研究 -定義値としての定数を出発点として-

Research Project

Project/Area Number 20H00899
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section 1210:Science education-related
Research Institution立教新座中学校・高等学校

Principal Investigator

WATANABE TOMOHIRO  立教新座中学校・高等学校, 教諭

Project Period (FY) 2020-04-01 – 
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥480,000 (Direct Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥480,000 (Direct Cost: ¥480,000)
Keywordsアボガドロ定数 / 電気素量 / ファラデー定数 / 定義値 / 学習指導要領 / 定数 / 実践研究 / 授業
Outline of Research at the Start

これまでの高等学校の実験では, アボガドロ定数, 電気素量, そしてファラデー定数などを確認する実験が多かった。2019年には, SIの新しい定義が発表となり, これらが定義値として定められた。また, 新しい学習指導要領の改訂のポイントは, 知識の理解の質を高め資質・能力を育む主体的・対話的で深い学びにある。そこで, これらの定数を確かめる実験から, 定数から考えさせる実験への転換が求められていると言える。本研究では, 定義値であることを認識させ, それらを出発点として課題を見出し, そして実験をふまえた解決方法を考えさせることで, 化学の本質的な理解や, 深い学びを実現させるることを主たる目的とした。

Outline of Final Research Achievements

見いだして理解する新しい授業方法を検討する上で,アボガドロ定数を定義値であると説明することから始める。1 mol単体や任意の大きさの金属の密度を測定し,何が分かるかを考えさせる授業を行う。段階に応じて「原子1個を立方体と仮定した時,立方体の一辺の長さを求めることはできるか。」,「基本的な最密構造がわかっている時,単位格子の格子定数や原子1個の大きさを求めることができるか。」,「ケイ素の格子定数や原子1個の大きさを求めることができるか。」と問いかけた。次に,ファラデー定数を定義値とした扱いを説明する。「銅と銀の価数を求められるか。」という課題を与え,導出方法や実験方法を考えさせる授業を検討した。

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

平成30(2018)年に高等学校の学習指導要領が改訂され,2019年にはSI単位の定義改定がなされ,高等学校で学習するアボガドロ定数,電気素量,ファラデー定数などが定義値として確定した。このため,これらの定数を確かめる授業から,定数を出発点として,何がわかるのかを明確に考えさせることができるようになった。改訂された新しい学習指導要領では「資質・能力を育むために重視すべき学習過程のイメージ」が示されているが,本研究で行ったように,段階に応じて思考力を働かせて原子の大きさや価数を求めることを通して,資質・能力を育む学習がなされることとなり,本研究の教育的な意義は大きいと考えられる。

Report

(2 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • Research Products

    (2 results)

All 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Open Access: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] 「量」が関わる理科の学習2021

    • Author(s)
      渡部智博,島野誠大
    • Journal Title

      教職研究

      Volume: 36 Pages: 109-120

    • NAID

      40022612625

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Presentation] 定義値としての定数を出発点として分かること ―アボガドロ定数と電気素量の場合―2020

    • Author(s)
      渡部智博,齊藤太郎,加藤天,島野誠大
    • Organizer
      日本理科教育学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2023-03-23  

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