| 研究課題/領域番号 |
15K00975
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| 研究機関 | 京都教育大学 |
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研究代表者 |
谷口 和成 京都教育大学, 教育学部, 准教授 (90319377)
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| 研究分担者 |
村田 隆紀 京都教育大学, 名誉教授 (10027675)
笠 潤平 香川大学, 教育学部, 教授 (80452663)
内村 浩 京都工芸繊維大学, アドミッションセンター, 教授 (90379074)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 認知発達 / 科学的推論力 / 物理教育 / 教員研修 / 問題解決能力 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，中等教育における現在の教育課題である「問題解決能力」を育成する方法として，その基本となる「科学的推論力」に着目し，認知科学的アプローチを用いた物理授業により，その育成を目指すものである。２年目にあたる本年度は，昨年度の成果に基づき，研究協力校において，引き続き，科学教育により認知発達を促す（CASE）プログラムを実施しつつ，並行してその手法を応用した「物理基礎」の授業開発およびその実践を年間を通じて行った。また，その評価として，(1)生徒の認知的な発達段階，(2)科学的推論力，(3)学習に対する動機づけの各変容に着目し，それぞれの相関について分析を行った。
(1)について，年度末に科学的推論課題（SRTs）を用いて調査した結果，具体的操作期から形式的操作期への大幅な伸長を示す生徒が多数確認された。1年目の終了時には，その変容はほとんど確認できず限定的であったことから，認知的な発達が緩やかであることが確認されるとともに，本実践のように，教師による継続的なはたらきかけが重要であることが示唆された。また，(2)の観点について評価するために，ダチョウの卵を利用したパフォーマンステストを開発し，年度初めと終わりに同調査を行った。その結果，課題に含まれる変数に対する認識の広がりおよびそれに付随して変数制御の視点の習熟が確認された。(3)については，質問紙調査を行った結果，動機づけの下位尺度のうち「効力予期」と「社会的環境」の有意な向上および正の相関が確認された。実際，インタビューにおいても相談・議論を有効な学習方法だと認識している発言が多数確認された。また，(2)と(3)の相関が確認された。一方，物理学習への効果として定期考査での成績の向上が確認できたものの，抽象度が高い単元での効果は限定的であり，さらなる支援の方法を検討することが次年度の課題として明らかになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の研究計画において本年度は，科学的推論に必要な「推論形式」の総合的・複合的な活用を必要とする探究活動プランを構築し，高校3年間を通して，問題解決能力を育む物理カリキュラムの開発を行う予定であった。しかし，本年度に研究協力を行った米国のローソンテストを用いた科学的推論力をはかる全国調査の結果，高校生の４割程度が「具体的操作期（移行期を含む）」にあることが明らかになった。この結果は，研究協力校においても同様であり，日本の高校の実態として，探究活動を行う以前に，通常の物理学習が成立していない可能性を示唆している。したがって，本年度は当初の予定を多少変更して，「具体的操作期」の生徒に認知的な支援を行いつつ，物理学習ができる物理授業プランの開発実践を行った。
上記以外の研究計画の進捗状況は以下のとおりである。科学的推論力を評価するテストの開発については，本年度開発を行い，実際に授業評価に用いるなど順調である。また，これらの成果を教育現場に還元するための，現職教員を対象とした「教員研修講座」についても，今年度の実施には至らなかったものの，講座の概要，対象教員の設定や募集方法，運営体制などが決定し，次年度開催に向けた準備が順調に進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の研究計画に基づきつつ，今年度の調査により明らかになった上記の高校生の実態に対応すべく，次の４つの事項を中心に研究を推進する予定である。
(1)高校生の認知的な発達状況を考慮し，その発達を支援する高校物理カリキュラムの開発研究を継続する。具体的には，実態に基づき，物理学習に必要な「推論形式」を選別し，物理の単元の学習内容との整合性を検討し，年間を通じて実施する。その上で，推論形式の総合的・複合的な活用を必要とする探究活動プランを提案する。
(2)授業を同時に開発している「科学的推論力をはかる調査問題」により評価を行い，その結果を物理授業の内容，展開に反映する授業手法を確立する。
(3)上記(1)，(2)の結果に基づき，同様の教育効果を実現できる教員の力量形成を目指す「教員研修講座」を開催する。実施にあたっては，教育現場との連携をはかり，可能な限り，実地研修を含む実践的な体制をとる。
(4)研修参加教員に対する継続的支援ができるシステムを構築する。また，これに興味を持つ教員を広く受け入れ，研修外でも共同で授業プランを検討，構築する機会や実践における質問や疑問に答える場を提供する。たとえば，Webページ（HP）やML等が考えられ，ここで開発される授業プランや成果・課題等の情報を交換，共有できるようにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度の後半に，研究分担者のひとりが勤務形態に変更が生じ，その分担金が使用できなくなったため。また，今年度の研究によって新たに明らかになった高校生の実態に対応するため，当初予定していた出張が不要となったため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
明らかになった高校生の実態に対応するための教材開発費として使用する予定である。
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