自然事象の理解を促すITを活用した新しい初等・中等理科学習支援システムの開発

• 研究課題/領域番号: 17500605
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 科学教育
• 研究機関: 鎌倉女子大学
• 研究代表者: 高垣 マユミ 鎌倉女子大学, 児童学部, 教授 (50350567)
• 研究分担者: 清水 誠 埼玉大学, 教育学部, 教授 (30292634) ; 田爪 宏二 鎌倉女子大学, 児童学部, 准教授 (20310865)
• 連携研究者: 田爪 宏二 鎌倉女子大学, 児童学部, 准教授
• 研究期間 (年度): 2005 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,600千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2007年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2006年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円); 2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
• キーワード: 教授・学習 / 認知心理学 / 理科教育 / 学習支援システム / 概念変容

研究概要

子どもたちに自然事象の振る舞いを理解させるために,単に観察・実験を行うだけではなく,対象となる自然事象のモデルを自ら生成し,修正し,再構成する過程をモニタリングすることができる学習支援ツールとして,3D CG モデル・電子黒板等を開発した。実証的授業を実施した結果,これらの学習ツールは,子どもたちの知的好奇心を引き出して,自らの学習状況を実感しながら,自然事象を理解させていく効果があることが確認された。

研究成果

• [雑誌論文] コンフリクトマップを用いた教授方略の効果とそのプロセス-実験・観察の提示による波動の概念学習の事例的検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ・田爪宏二・降旗節夫・櫻井修
  • 雑誌名: 教育心理学研究 56 ページ: 93-103
  • NAID: 110007618604
  • 査読あり
• [雑誌論文] 仮説検証型の問題志向の討論を導入したグループの協同学習における概念変化過程の事例的検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ・田爪宏二・森本信也・加藤圭司
  • 雑誌名: 教授学習心理学研究 4 ページ: 17-28
  • NAID: 110008729875
  • 査読あり
• [雑誌論文] The study of class assessment and reflection on the fieldwork activities in seikatu-ka with analyzing students ' performances (2008)
  • 著者名/発表者名: Sakata,S., Takagaki,M., & Shimizu,M.
  • 雑誌名: 埼玉大学教育学部研究紀要 56 ページ: 1-6
• [雑誌論文] コンフリクトマップを用いた教授方略の効果とそのプロセス-実験・観察の提示による波動の概念学習の事例的検討- (2008)
  • 著者名/発表者名: 高垣マュミ, 田爪宏二, 降旗節夫, 櫻井修
  • 雑誌名: 教育心理学研究 第56巻・ 1号 ページ: 93-103
  • NAID: 110007618604
  • 査読あり
• [雑誌論文] 「仮説検証型の問題思考の討論」を導入したグループの協同学習における概念変化過程の事例的検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高垣マュミ, 田爪宏二, 森本信也, 加藤圭司
  • 雑誌名: 教授学習心理学研究 第4巻・1号 ページ: 17-28
  • 査読あり
• [雑誌論文] マクロ・マイクロな観点からの統合的な授業分析の手法-理科授業における概念変化プロセスの把握- (2008)
  • 著者名/発表者名: 高垣マュミ, 田爪宏二
  • 雑誌名: 日本教科教育学会誌 第30巻・4号 ページ: 69-77
  • NAID: 110008094674
  • 査読あり
• [雑誌論文] マクロ・マイクロな観点からの統合的な授業分析の手法-理科授業における概念変化プロセスの把握- (2008)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ・田爪宏二
  • 雑誌名: 日本教科教育学会誌 30(4) ページ: 69-77
  • NAID: 110008094674
  • 査読あり
• [雑誌論文] 幼児の線画カテゴリー判断における言語音声による干渉-線画-音声干渉課題を用いた検討- (2008)
  • 著者名/発表者名: 田爪宏二
  • 雑誌名: 鎌倉女子大学紀要 15 ページ: 13-22
  • NAID: 110007041925
• [雑誌論文] ストループ効果から見た幼児期の認知発達 (2008)
  • 著者名/発表者名: 田爪宏二
  • 雑誌名: 鎌倉女子大学学術研究所報 8 ページ: 99-104
  • NAID: 110007043720
• [雑誌論文] 相互教授と概念変容教授を関連づけた学習環境による概念変化の促進-溶解時の保存概念の事例的研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ・田爪宏二・松瀬歩
  • 雑誌名: 教育心理学研究 55 ページ: 426-437
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inquiry into the scientific thinking processes through fieldwork activities in biology. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sakata,S., Takagaki,M., & Kumano, Y.
  • 雑誌名: 静岡大学教育学部研究紀要 38 ページ: 51-59
  • NAID: 110007094898
• [雑誌論文] 外化と内省が理解に与える効果-維管束の学習を事例に (2007)
  • 著者名/発表者名: 清水誠・渡邉文代・安田修一
  • 雑誌名: 理科教育学研究 48 ページ: 45-51
  • NAID: 110006884616
  • 査読あり
• [雑誌論文] 相互教授と概念変容教授を関連づけた学習環境の設定による概念変化の促進-溶解時の質量保存の事例的検討- (2007)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ・田爪宏二・松瀬歩
  • 雑誌名: 教育心理学研究 55 ページ: 426-437
  • NAID: 110006424552
  • 査読あり
• [雑誌論文] 理科授業の学習環境のデザイン-観察・実験による振り子の概念学習を事例として (2006)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ・田原裕登志・冨田英司
  • 雑誌名: 教育心理学研究 54 ページ: 558-571
  • NAID: 110006152387
  • 査読あり
• [雑誌論文] 理科授業の議論過程におけるトランザクティブディスカッションの生成を促す教師の介入方略 (2006)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ・田爪宏二・清水誠
  • 雑誌名: 教授学習心理学研究 2 ページ: 23-33
  • NAID: 110008729863
  • 査読あり
• [雑誌論文] 「水のすがたとゆくえ」の授業における発話事例の解釈的分析-小集団の議論を通した概念変化の様相- (2006)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ
  • 雑誌名: 科学教育研究 30 ページ: 27-36
  • 査読あり
• [雑誌論文] 社会的な学びを構成するツールとしての「電子黒板」の活用に関する試み-小学校5年理科「ものの溶け方」を事例として- (2006)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ・森本信也・加藤圭司・松瀬歩・田原裕登志
  • 雑誌名: 理科教育学研究 47 ページ: 31-39
  • NAID: 110006884582
  • 査読あり
• [雑誌論文] 外化物の違いが学習者同士の相互作用に与える影響 (2006)
  • 著者名/発表者名: 清水誠・福田健
  • 雑誌名: 科学教育研究 30 ページ: 70-77
  • 査読あり
• [雑誌論文] 理科授業の学習環境のデザイン : 観察・実験による振り子の概念学習を事例として (2006)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ, 田原裕登志, 富田英司
  • 雑誌名: 教育心理学研究 54・4 ページ: 558-571
  • NAID: 110006152387
• [雑誌論文] 社会的な学びを構成するツールとしての「電子黒板」の活用に関する試み-小学校5年理科「ものの溶け方」を事例として- (2006)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ, 森本信也, 加藤圭司, 松瀬歩, 田原裕登志
  • 雑誌名: 理科教育学研究 47・2 ページ: 31-39
  • NAID: 110006884582
• [雑誌論文] 理科授業の議論過程におけるトランザクティブディスカッションの生成を促す教師の介入方略 (2006)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ, 田爪宏二, 清水誠
  • 雑誌名: 授業学習心理学研究 2・1 ページ: 23-33
  • NAID: 110008729863
• [雑誌論文] 鎌倉女子大学と初等部における連携研究の歩み-理論と実践のコラボレーション- (2006)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ, 柴村抄織, 中島朋紀, 田原裕登志, 蓮沼健太郎, 佐々木淳一
  • 雑誌名: WEF教育新世界 54 ページ: 31-37
  • NAID: 40007283071
• [雑誌論文] 「水のすがたとゆくえ」の授業における発語事例の解釈的分析-小集団の議論を通した概念変化の様相- (2006)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ
  • 雑誌名: 科学教育研究 30・1 ページ: 27-36
• [雑誌論文] 小学校4年理科「水の状態変化」の既有概念の変容過程における発語の解釈的分析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ, 田原裕登志
  • 雑誌名: 理科教育学研究 46・2 ページ: 29-38
• [雑誌論文] 児童がめあてをたて、学びを振り返ることの効果 (2006)
  • 著者名/発表者名: 豊田由香, 清水誠
  • 雑誌名: 埼玉大学教育学部附属・教育実践総合センター紀要 No.5
• [雑誌論文] 小学校4年理科「水の状態変化」の既有概念の変容過程における発話の解釈的分析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ, 田原裕登志
  • 雑誌名: 日本理科教育学会・理科教育学研究 46・2 ページ: 11-20
  • NAID: 110006884556
• [雑誌論文] 「水のすがたとゆくえ」の授業における発話事例の解釈的分析-小集団の議論を通した概念変化の様相- (2006)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ
  • 雑誌名: 日本科学教育学会・科学教育研究 30・1 ページ: 27-36
• [雑誌論文] 小グループで話し合い、考えを外化することが概念変化に及ぼす効果-お湯の中から出る泡の正体の学習を事例- (2006)
  • 著者名/発表者名: 清水誠, 石井郁, 梅津惠子, 島田直也
  • 雑誌名: 日本理科教育学会・理科教育学研究 46・1 ページ: 53-60
• [雑誌論文] 観察時に生徒がルーブリックを作成する効果 (2006)
  • 著者名/発表者名: 塚本泰平, 清水誠
  • 雑誌名: 埼玉大学紀要・教育学部・教育科学 55・1
• [雑誌論文] 教師のリヴォイスが学びに与える影響-葉の付き方の学習を事例に- (2006)
  • 著者名/発表者名: 清水誠
  • 雑誌名: 埼玉大学教育学部附属・教育実践総合センター紀要 No.5
  • NAID: 40015250704
• [雑誌論文] 相互教授が小学生の電流概念の変容に及ぼす効果とそのプロセス (2005)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ・田原裕登志
  • 雑誌名: 教育心理学研究 53 ページ: 551-563
  • NAID: 110003479881
  • 査読あり
• [雑誌論文] 観察・実験によって「振り子の概念」はどのように形成されるのか (2005)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ
  • 雑誌名: 科学教育研究 29 ページ: 184-195
  • 査読あり
• [雑誌論文] 観察・実験によって「振り子の周期」に関する概念はどのように形成されるか (2005)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ
  • 雑誌名: 日本科学教育学会・科学教育研究 29・3 ページ: 184-195
• [雑誌論文] 振り子の概念形成を促す「学習者主体の思考実験シュミレータ」の開発 (2005)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ, 田原裕登志
  • 雑誌名: 日本理科教育学会・理科教育学研究 45・3 ページ: 56-64
• [雑誌論文] 2020年の科学教育のあり方に関する企画調査研究 (2005)
  • 著者名/発表者名: 吉岡亮衛, 高垣マユミ 他25名
  • 雑誌名: 科学研究費補助金基盤研究C(2)研究成果報告書 ページ: 120-122
• [雑誌論文] 相互教授が小学生の電流概念の変容に及ぼす効果とそのプロセス (2005)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ, 田原裕登志
  • 雑誌名: 日本教育心理学会・教育心理学研究 53・4 ページ: 551-563
  • NAID: 110003479881
• [学会発表] ピア・ラーニングと動機づけ過程-社会的文脈における学業達成(3)- (2008)
  • 著者名/発表者名: 中谷素之,野崎秀正,伊藤崇達,富田英司,鹿毛雅治,高垣マユミ
  • 学会等名: 日本教育心理学会第50 回総会自主シンポジウム
  • 発表場所: 東京学芸大学
  • 年月日: 2008-10-11
• [学会発表] カリキュラムの教育心理学-その可能性と課題-学習科学による授業研究:協調学習過程の分析を中心に (2008)
  • 著者名/発表者名: 白水始,小林寛子,高垣マユミ
  • 学会等名: 日本教育心理学会第50 回総会自主シンポジウム
  • 発表場所: 東京学芸大学
  • 年月日: 2008-10-11
• [学会発表] ピア・ラーニングと動機づけ過程-社会的文脈における学業達成(3)- (2008)
  • 著者名/発表者名: 中谷素之, 野崎秀正, 伊藤崇達, 富田英司, 鹿毛雅治, 高垣マュミ
  • 学会等名: 日本教育心理学会第50回総会
  • 発表場所: 東京学芸大学
  • 年月日: 2008-10-11
• [学会発表] カリキュラムの教育心理学-その可能性と課題-学習科学による授業研究 : 協調学習過程の分析を中心に (2008)
  • 著者名/発表者名: 白水始, 高垣マュミ, 小林寛子
  • 学会等名: 日本教育心理学会第50回総会
  • 発表場所: 東京学芸大学
  • 年月日: 2008-10-11
• [学会発表] 児童・生徒の理解支援ニーズに応える教材提示のあり方-研究と実践の乖離を超えて- (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本博樹, 大野精一, 高垣マュミ, 藤村宣之, 小野瀬雅人, 吉田甫
  • 学会等名: 日本教育心理学会第50回総会
  • 発表場所: 東京学芸大学
  • 年月日: 2008-10-11
• [学会発表] 動機づけと概念変化に影響を及ぼす教授方略の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高垣マュミ, 田爪宏二, 中西良文
  • 学会等名: 日本認知科学会第25回大会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2008-09-05
• [学会発表] 授業評価における教師の教授要因と学生の自己評価との関連-保育者養成短期大学における授業実践を通した検討- (2007)
  • 著者名/発表者名: 田爪宏二・高垣マユミ
  • 学会等名: 日本教科教育学会第33回大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2007-10-27
• [学会発表] 幼児の線画カテゴリー判断における言語音声による干渉-ストループ様線画-音声干渉課題を用いた検討- (2007)
  • 著者名/発表者名: 田爪宏二
  • 学会等名: 日本心理学会第71回大会
  • 発表場所: 東洋大学
  • 年月日: 2007-09-20
• [学会発表] カリキュラムの教育心理学-その可能性と課題- (2007)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ・鹿毛雅治, 秋田喜代美・進藤聡彦
  • 学会等名: 日本教育心理学会第49回総会
  • 発表場所: 文教大学
  • 年月日: 2007-09-17
• [学会発表] 教授学習を促す説明のあり方-教育実践に生かす説明活動のデザイン- (2007)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ・比留間太白・山本博樹・中野美香・富田英司・田島充士
  • 学会等名: 日本教育心理学会第49回総会
  • 発表場所: 文教大学
  • 年月日: 2007-09-16
• [学会発表] 教授学習を促す説明のあり方-教育実践に生かす説明活動のデザイン- (2007)
  • 著者名/発表者名: 比留間太白,山本博樹,高垣マユミ,中野美香,富田英司,田島充士
  • 学会等名: 日本教育心理学会第49 回総会自主シンポジウム
  • 発表場所: 文教大学
  • 年月日: 2007-09-15
• [学会発表] 認知的/社会的文脈の学習環境下における概念化の促進 (2007)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ
  • 学会等名: 日本認知科学会第24 回大会発表論文集
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2007-09-05
• [学会発表] 認知的/社会的文脈の学習環境下における概念変化の促進 (2007)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ・田爪宏二
  • 学会等名: 日本認知科学会第24回大会
  • 発表場所: 成城大学
  • 年月日: 2007-09-03
• [学会発表] ビデオ分析を用いた授業リフレクションに実践-理科フィールドワーク授業を通して- (2007)
  • 著者名/発表者名: 松浦静治,森嘉代子,坂田尚子,高垣マユミ
  • 学会等名: 日本科学教育学会第31 回年会論文集
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-08-17
• [学会発表] 科学的概念の理解を促す学習環境のデザイン-その動向と課題- (2007)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ
  • 学会等名: 日本科学教育学会第31 回年会論文集
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-08-17
• [学会発表] 科学的リテラシーの獲得を支援する学習環境のデザイン (2007)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ
  • 学会等名: 日本発達心理学会第18 回大会発表論文集
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 2007-03-19
• [学会発表] 概念変化のプロセスを把握する理科授業の分析手法 (2007)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ,降旗節夫,桜井修
  • 学会等名: 日本科学教育学会第5 回研究発表会論文集
  • 発表場所: 鎌倉女子大学
  • 年月日: 2007-02-20
• [学会発表] マクロ・マイクロな観点から統合的な授業分析の手法-理科授業における概念変化プロセスの把握- (2006)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ,田爪宏二
  • 学会等名: 日本教科教育学会第32 回全国大会発表論文集
  • 発表場所: 大阪教育大学
  • 年月日: 2006-11-21
• [学会発表] 科学的概念への変容を促す学習環境のデザイン-観察・実験場面における説明活動- (2006)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ
  • 学会等名: 日本教育心理学会第48 回総会発表論文集
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2006-09-16
• [学会発表] 知識の協同構築場面で生成される相互作用の質的分析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ
  • 学会等名: 日本認知科学会第23 回大会発表論文集
  • 発表場所: 成城大学
  • 年月日: 2006-09-05
• [学会発表] 生活科におけるフィールドワーク授業の評価・検討の試み-子どもたちの行動・発話の分析を通して- (2006)
  • 著者名/発表者名: 坂田尚子,高垣マユミ
  • 学会等名: 日本科学教育学会第30 回年会論文集
  • 発表場所: 筑波学院大学
  • 年月日: 2006-08-18
• [学会発表] 相互教授が小学生の電流概念の変容に及ぼす効果とそのプロセス (2006)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ
  • 学会等名: 日本発達心理学会第17 回大会発表論文集
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2006-03-20
• [学会発表] 素朴概念の変容に関わる要因は何か? (2005)
  • 著者名/発表者名: 杉村伸一郎,藤村宣之,高垣マユミ,布施光代,小林寛子,山名裕子
  • 学会等名: 日本教育心理学会第47 回総会自主シンポジウム
  • 発表場所: 浅井学園大学
  • 年月日: 2005-09-17
• [学会発表] フィールド学習における科学的思考のプロセススキルに関する研究 (2005)
  • 著者名/発表者名: 坂田尚子,高垣マユミ
  • 学会等名: 日本科学教育学会第29 回年会論文集
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 2005-09-09
• [学会発表] 知識の協同構築の場面ではどのような相互作用がみられるのか (2005)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ
  • 学会等名: 日本発達心理学会第16 回大会発表論文集
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2005-03-27
• [図書] 新学習指導要領・小学校学習指導要領解説(理科編) (2008)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ他
  • 総ページ数: 105
  • 出版者: 文部科学省
• [図書] 教育心理学へのいざない「教授方略のデザインと授業分析(第7 章)」 (2008)
  • 著者名/発表者名: 並木博(編)・高垣マユミ 他
  • 総ページ数: 293
  • 出版者: 八千代出版
• [図書] 教育心理学へのいざない (2008)
  • 著者名/発表者名: 並木博, 安東寿康, 藤谷智子, 直井一博, 大津由紀雄, 天岩静子, 鹿毛雅治, 高垣マュミ, 讃岐真佐子, 本田恵子, 小林亮
  • 総ページ数: 293
  • 出版者: 八千代出版
• [図書] 授業デザインの最前線-理論と実践の知のコラボレーション- (2005)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ
  • 総ページ数: 237
  • 出版者: 北大路書房
• [図書] 認知科学辞典 (2005)
  • 著者名/発表者名: 高垣マユミ他
  • 総ページ数: 25
  • 出版者: 認知科学