| 研究課題/領域番号 |
09680254
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
教科教育
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| 研究機関 | 福井大学 |
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研究代表者 |
奥野 信一 福井大学, 教育地域科学部, 助教授 (60281028)
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| 研究分担者 |
上田 正紘 福井大学, 教育地域科学部, 教授 (30036420)
牧野 亮哉 福井大学, 教育地域科学部, 教授 (40008032)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 2000
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| キーワード | 技術・家庭科 / 電気学習 / 回路構成実験 / 回路図構成課題 / 指導方略 / 電気の流れ |
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| 研究概要 |
回路構成実験および回路図構成課題を通して被験者のつまずく箇所とその意味を明らかにし、小学生や中学生が回路を組んだり、回路図を構成したりする際の一般化・方略化・ルーチン化をめざす。さらに、その成果をもとに、各学校種における授業における指導方略を提案することを目的とする。
平成9年度〜10年度は被験者(教員養成系大学生)に簡易回路図構成用CADを使用させ、回路図構成課題を解決する過程をビラオ録画し、被験者特性の差異を分析した。その結果、・理系いう枠組みではなく、パソコン使用の有無や電気学習に対する興味・関心の程度により正答率が異なる。・CAD利用回路図構成は、スイッチ部を中心に行う傾向が強く、ディスプレイ画面上で試行錯誤する方法が正当を見出しやすい。・理系と文系では実験前の構えの違いが実験前操作練習の大きな隔たりとして現れる。という結論を得た。また、中学生に回路構成実験を実施した。その結果、・最初に電源を選択し、電源中心の回路構成を行う傾向が強い。・試行錯誤的に回路構成するのではなく、演繹的に回路構成を行う傾向が強い。・スイッチと負荷の接続方法を誤るケースが多い。という結論を得た。
平成11年度は中学生の電気回路図構成課題の誤答分析を行った。その結果、・電位差概念を理解していないことに起因すると考えられる幾つかの誤り(例えば、電源の短絡、負荷の配線ミス、スイッチの配置ミス等)のパターンが見受けられた。
平成12年度は平成9年度〜11年度の成果をもとに、授業で利用できる回路構成実験例と回路図構成課題例について、検討した。中学校技術・家庭科電気領域での授業実践の結果、モデル的な回路(回路図)からより実用的現実的回路(回路図)へ、単純な回路(回路図)からより複雑な回路(回路図)へと回路構成実験と回路図構成課題を組織することによって、学習者は主体的に学習に取り組みながら確実に電気回路に関する諸能力が向上することが明らかになった。ただし、認知的学力面での性差は見出せなかったが、精神運動領域面や情意面では男子生徒が女子生徒よりも良い結果を示した。
回路図構成能力の形成過程は、実体配線図から回路図への転換過程と考えられ、回路構成能力も回路図を実物に置き換える操作であるが故に、回路図での電気の流れと制御を理解することが必要不可欠である。今後の研究課題は、授業実践を通してこれらの転換過程や電気の流れの理解の分析である。
尚、平成11年度から12年度の結果については、平成13年度の福井大学教育実践研究に発表する。
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