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教員養成系学部生が保持する4種類の誤った電流・電圧ルールを解消する実験講座の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K02899
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分09080:科学教育関連
研究機関横浜国立大学

研究代表者

平島 由美子  横浜国立大学, 教育学部, 教授 (60242377)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード教員養成 / 電気回路学習 / 誤概念 / 分かり直し / 実験講座 / 電圧(電位差) / 電流 / 電気回路 / 素朴概念 / 電位差 / 実験パッケージ
研究開始時の研究の概要

2009年~2019年、教員養成系学部1年生1465名を対象に電流・電圧理解に関する実態調査を行い、学生がつまずいている箇所とその理由を探ってきた。結果、間違ってはいるが、学生が強固に保持し判断基準として活用している“学生なりの電流・電圧ルール”が4種類見つかった。
本課題では、この誤った4種類の“学生なりの電流・電圧ルール”を解消する実験講座を開発したい。学生の持つ誤概念を出発点として、どのような発問や実験を採用し、どのような順番で実施すれば誤概念が解消されるのか、講座の流れを具体的に検討する。提案した講座は、主に教員採用内定者を対象として実践し、参加者の理解度の変化を分析・評価する。

研究成果の概要

質問紙調査の結果、間違ってはいるが、教員養成系学部生が強固に保持し問題を解く際に活用している“学生なりの電流・電圧ルール”が4種類見つかった。また、電位差(電圧)を理解できていない、回路全体を見ないで部分的に推測してしまう、電源電圧がどこにかかるのかを考えない学生が多くいることもわかった。本課題では、教員養成系学部生の誤った“学生なりの電流・電圧ルール”を解消し、科学的に正しい知識を獲得するための実験講座を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回、すでに小中学校や高等学校で電気回路に関して学習している教員養成系学部生を対象とした“分かり直し”のための講座を開発した。電気回路学習は、児童や生徒にとって理解が難しく、理科離れ・物理嫌いの一因になると言われている。開発した実験講座を、小学校教員を目指す教員養成系学部生や教職大学院生だけでなく、若手の現職教員も対象に実施することで小学校の理科教育にも寄与できるのではないかと考える。不安なく自信をもって電気単元の指導ができる若手教員の養成と育成につなげたい。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2024 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] 【論文】学年進行に伴う学習者の保持する電気概念の一貫性の変化Ⅱ~中学生から大学生まで~2024

    • 著者名/発表者名
      平島由美子、宮生彩子、鈴木健介、茂木達也
    • 雑誌名

      教育デザイン研究

      巻: 15 号: 1 ページ: 150-159

    • DOI

      10.18880/0002000486

    • URL

      https://ynu.repo.nii.ac.jp/records/2000486

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 電流と電圧に関する誤った素朴概念を克服するための指導方法に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      平島由美子
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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