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本研究の目的は、算数・数学に対する自律的学習能力を育成する新しい教授・学習システムを開発することである。
平成２８年度は、平成２７年度に行った数学概念の抽出を基にしたモデルの可塑化についての検討を基に、算数・数学に対する自律的学習能力を育成する授業構成の原理と方法の構築、教授・学習システムの開発を行った。具体的には、まず、平成２７年度に抽出した算数・数学の教科書における共通の数学的概念を基に、学習順序の前後関係によらず可塑的にモデルとして扱える内容を明確化し、数と計算・式、数量関係の分野で、学問的構成原理を基にした学習内容の構造を基に、可塑化したモデルが学年、領域、単元等に適した教材とできるように、提示内容・方法について検討した。次に、検討結果を踏まえて、学問的構成原理を基にした学習内容の構造及び可塑化した数学概念、及び脳神経科学における認知についての知見を基に、算数・数学に対する自律的学習能力を育成する授業構成の原理と方法を構築した。その後に、構築した授業構成の原理・方法が学習者の数学の理解を深め、自律的学習能力の育成につながるものになっているかについての情報を得るために、数学・数学教育の専門家及び小・中教員から意見を聴取して授業構成の原理と方法の修正を行った。
教員が授業中にどのような指導を行い、児童生徒が思考をどのように働かせることで数学に対する自律的学習能力を高めることができるのかを理解しやすくするために、数学固有の知識観を基にした数学学習モデルとメタ認知の関係を明確化し、開発した授業構成の原理を学校現場での算数・数学の授業改善、大学・大学院での教員教育に役立てた。
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