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マイクロスケール実験の導入による理科実験の個別化と児童・生徒の能動的学習の支援

研究課題

研究課題/領域番号 17K01028
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 科学教育
研究機関京都教育大学

研究代表者

芝原 寛泰  京都教育大学, 名誉教授 (60144408)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワードマイクロスケール実験 / 理科教育 / 個別実験 / 探究活動 / 主体的活動 / 小学校理科 / 中学校理科 / 高校化学 / 主体的学習 / 理科実験 / 教材開発 / 授業実践 / 科学教育 / 言語能力 / 実験・観察 / 能動的学習
研究成果の概要

2017~2019年度において開発・改良した教材は、小中高等学校の理科を対象に、①ダニエル電池②霧箱実験③鉛蓄電池④空気電池⑤呈色板による電気分解⑥テルミット反応の各テーマで、各実験の教材化においては個別実験をねらいとしてマイクロスケール化の検討を行った。マイクロスケール実験の学校現場への継続的な活用を念頭におき、できるだけ安価で安全な器具の開発を積極的に行った。授業実践では、児童・生徒の評価も高く、指導者側の負担も少なく、今後の普及に向けて大きな成果となった。マイクロスケール実験による実験時間の短縮と個別実験の実現は、児童・生徒の考える力の育成と主体的・能動的な学習を支援することがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

学習指導要領の改訂を間近に控えた研究期間において、マイクロスケール実験の特徴を生かした教材開発と授業実践による検証行ったが、理科実験において、児童・生徒が主体的に取り組むための具体的な提案となった。同時に、マイクロスケール実験の様々な特徴の中で、個別実験の実現が大きく貢献していることがわかり、今後の研究の方向性を再確認した。 開発した教材実験については、論文発表及び学会発表をとおして積極的に公表した。また児童・生徒を対象にした授業実践だけでなく、教員を対象にした実験教室や研修においても紹介を行った。今後の理科教育の改善につながり、また新学習指導要領への対応についても指針を与えることができた。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うちオープンアクセス 3件、 査読あり 1件) 学会発表 (9件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] マイクロスケール実験によるダニエル電池の教材開発と探究的授業デザインの構築―新学習指導要領による中学校理科への導入に向けて―2020

    • 著者名/発表者名
      芝原寬泰, 佐藤美子
    • 雑誌名

      教職キャリア高度化センター教育実践研究紀要

      巻: 2 ページ: 95-104

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 空気電池の教材化と高校化学実験への実践的応用2019

    • 著者名/発表者名
      若山裕規, 芝原寛泰
    • 雑誌名

      教職キャリア高度化センター教育実践研究紀要

      巻: 1 ページ: 75-84

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] マイクロスケール実験による鉛蓄電池の教材化と授業実践 -実用電池の体験による実感を伴った理解を図るために-2019

    • 著者名/発表者名
      芝原寛泰、佐藤美子、川本公二
    • 雑誌名

      フォーラム理科教育

      巻: 20 ページ: 1-6

    • NAID

      120006732459

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 空気電池の教材化と高校化学実験への実践的応用2019

    • 著者名/発表者名
      若山祐規・芝原寬泰
    • 雑誌名

      京都教育大学教職キャリア高度化センター教育実践研究紀要

      巻: 1 ページ: 75-84

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] ペルチェ素子を用いた簡易な霧箱の教材化と授業実践―放射線の透過性について理解するための授業展開の提案―2018

    • 著者名/発表者名
      髙辻舞華・芝原寬泰・山口道明
    • 雑誌名

      京都教育大学教育実践研究紀要

      巻: 18,No.2 ページ: 21-28

    • NAID

      40021542674

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 呈色板を用いたマイクロスケール実験による電気分解の教材開発と授業実践―中学校理科および高校化学への普及を目指した汎用性のある器具の活用―2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤美子,芝原寛泰
    • 雑誌名

      科学教育研究

      巻: 41 号: 2 ページ: 213-220

    • DOI

      10.14935/jssej.41.213

    • NAID

      130005775815

    • ISSN
      0386-4553, 2188-5338
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 主体的・対話的な実験活動を考える-マイクロスケール実験の個別実験のあり方をさぐる-(趣旨説明)2019

    • 著者名/発表者名
      芝原寛泰
    • 学会等名
      日本理科教育学会全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ダニエル電池の原理を探究するマイクロスケール実験-中学校理科への導入をふまえて-2019

    • 著者名/発表者名
      芝原寛泰,佐藤美子
    • 学会等名
      日本理科教育学会全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 中・高校の学習の連続性を踏まえた電池の探究的授業デザイン-マイクロスケール実験によるダニエル電池を例に-2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤美子,芝原寛泰
    • 学会等名
      日本理科教育学会近畿支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ミクロチューブを用いたマイクロスケール実験(MSE)-タンパク質の性質における個別実験の実践報告-2018

    • 著者名/発表者名
      山口幸雄,芝原寛泰
    • 学会等名
      日本理科教育学会 近畿支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 中学校理科のイオンの学習に向けた簡便なダニエル電池(Ⅱ)-マイクロスケール実験の個別実験による学習支援-2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤美子,芝原寛泰
    • 学会等名
      日本理科教育学会 近畿支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 主体的・対話的で深い学びに活用できるマイクロスケール実験-新学習指導要領の実施を目前に控え- (趣旨説明)2018

    • 著者名/発表者名
      芝原寛泰
    • 学会等名
      日本理科教育学会 全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 中学校理科のイオンの学習に向けた簡便なダニエル電池-マイクロスケール実験の個別実験による学習支援-2018

    • 著者名/発表者名
      芝原寛泰,佐藤美子
    • 学会等名
      日本理科教育学会 全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ボタン電池と呈色板を用いた電気分解マイクロスケール実験-操作の簡略化と安全・安価な器具の開発と普及に向けて-2017

    • 著者名/発表者名
      芝原寛泰,佐藤美子
    • 学会等名
      日本理科教育学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 呈色板を用いたマイクロスケール実験の教材開発(Ⅵ)- 個別実験により「金属のイオン化傾向」を実感する教材 -2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤美子,芝原寛泰
    • 学会等名
      日本理科教育学会近畿支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 理科教員の実践的指導のための理科実験集2017

    • 著者名/発表者名
      芝原寛泰(編著) 他8名執筆
    • 総ページ数
      257
    • 出版者
      電気書院
    • ISBN
      9784485302491
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 京都マイクロスケール実験研究会HP

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 京都マイクロスケール実験研究会HP

    • URL

      http://h-shiba.wixsite.com/k-micro

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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