| 研究課題/領域番号 |
19K03109
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分09080:科学教育関連
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| 研究機関 | 宇都宮大学 |
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研究代表者 |
伊東 明彦 宇都宮大学, 共同教育学部, 特命教授 (70134252)
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| 研究分担者 |
出口 明子 宇都宮大学, 共同教育学部, 准教授 (70515981)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 小学校電気単元 / 中学校電気単元 / 電圧の理解 / 電位概念 / 電位測定回路 / 中学校理科 / 電気単元 / 小学校理科 / 理科教育 / 科学教育 / 物理教育 / 電気概念の獲得 / 電圧概念 / 電位概念の導入 / 実体的水流モデル / 電流概念 / 小中学校 / 指導法の改善 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
正しい電気概念の獲得を目指し，小学校から中学校まで一貫した電気単元の指導の在り方を検討する。現在の電気単元の指導の結果として，多くの児童生徒が「電圧」について正しい理解を獲得できていない．そのため本研究では，「電圧」概念の獲得が最重要課題であると捉え，小中学生が電圧をイメージできるような実体モデルの開発を行う．これを用いた授業実践を通して，小学校から中学校までの一貫したありうべき電気学習の指導方法を提案する。
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| 研究成果の概要 |
児童生徒にとって理解が困難と言われている電圧概念に着目し，正しい電圧概念の獲得を促進するための小中学校を通した電気分野の教育プログラムの開発に関する実践的な研究を行った．現状の標準的な学習プログラムを超えて，小学生に電圧を教え，中学生に電位概念を教える試行的な授業実践を行い，一定の効果があることを明らかにした．
現状の学習プログラムでは正しい電圧の理解には到達することが極めて困難であること，電圧の正しい理解を導くためには，位置エネルギーとの学習順序も含めた総合的な学習プログラムの検討が早急に行われるべきであることを示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
中学校では，「電圧は電流を流す働きの強さを表す」と定義されているのみで具体的な説明が全くなされていない．そのため，電圧に関する理解が極めて低いことは繰り返し指摘されてきた．本研究においても，学習後の中学生の多くは電圧概念を獲得できていないことが改めて明らかとなった．本研究では，電位測定回路を用いた授業実践を行い，電圧とは電気的なエネルギーの高さを表すという電位概念を導入し，電圧理解の促進を図った．授業実践の結果，電圧概念の理解は有意に上昇し，電位概念導入の効果を示すことができた．
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