| 研究課題/領域番号 |
15K16245
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
中村 琢 岐阜大学, 教育学部, 准教授 (70377943)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 科学探究能力 / 高校生 / 課題研究 / スーパーサイエンスハイスクール |
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| 研究実績の概要 |
本研究は高等学校における理数の探究活動の実施状況および教員による指導状況を調査し，高校生の科学探究能力との関係を明らかにして，教育効果の高い指導法の開発を目的としている。
（１）平成26～28年度の全国約200校のスーパーサイエンスハイスクール（以下SSH）の研究開発実施報告書とSSH生徒研究発表会の要旨集，高等学校の探究活動の指導現場の視察，指導教員へのインタビュー調査を実施した。課題研究等の探究活動の実施状況は，各校独自の方法で行われており，指導体制や実施時期，評価方法，成果，課題の多様な傾向を明らかにした。
（２）高校生の科学探究能力を定量的に評価する「探究能力調査」を開発し，平成28年度に調査を開始した。29年度までに高等学校15校，8200名を超える規模で実施し，回答を分析した。科学探究能力を6カテゴリーに分類した解析において，「科学的な課題を設定する能力」と「結果を解釈する能力」に正の相関があることを明らかにした。追跡調査の可能な学校の多くで，1年ほどの探究活動の経験によって，高校生の科学探究能力が向上していることを明らかにした。また，学習意欲と科学探究能力に相関がないこと，探究方法の系統的な講義が科学探究能力向上に有効であること，を明らかにした。海外3カ国の高等学校で同一の質問紙調査を実施した。
（３）探究能力調査の結果と指導法の関係から，探求能力向上に効果のある指導法の要素を抽出し，高等学校にフィードバックした。2高等学校で全教員対象のワークショップを開催した。そのうちの1校は調査に参加していない新規校である。大学初年次生対象の物理学授業で指導法を検証し，初等中等教育の教員にも紹介した。ミャンマーとカンボジアの教員対象ワークショップを開催し，指導法を普及させた。
以上の成果について，7件の学会発表を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究は，（１）高等学校の探究活動の取り組み状況の調査，（２）高校生の科学探究能力調査，（３）指導法の教材化と普及，の3部に分けられる。
（１）約200校の全SSHの，3年間の研究開発実施報告書および，10年間のSSH生徒研究発表会の要旨集による文献調査により，課題研究等の探究活動の実施状況と国内の動向，各校の指導方法，評価方法と評価結果について調査した。東海地方の高等学校を中心に訪問調査と教員へのインタビュー調査により指導状況を明らかにした。SSH校以外の理数科設置校と普通科の学校2校についても調査対象とし，3年間継続して調査している。
（２）科学探究能力と意欲を定量化する調査問題（探究能力調査）を開発し，妥当性を評価した。平成27年度までに調査問題の開発および試験を経て完成させ，28年度から各校の調査を開始した。SSHと非SSHを含む15校の高校生に対して探究能力調査を用いた大規模調査を実施した。平成30年3月までに8200名の回答を分析した。これまで調査を行った15の高等学校のうち，7校で追跡調査を実施しており，2校は2年間で3度の比較調査をしている。海外校についてはアメリカ，ミャンマー，カンボジアの高等学科校で同一の調査を実施した。
（３）調査結果をまとめ，学会，論文で発表したほか，高等学校教員にフィードバックした。効果的な課題研究の指導法にアクティブラーニングの要素を加味し，理科，数学，他教科の指導法に応用した指導法をまとめた。大学初年次生の物理学授業で実践し，教育効果を検証するとともに，東南アジアの2国に普及させた。ミャンマーにおいて大学の物理教員120名対象に物理学実験のワークショップを行った。またカンボジアにおいてアクティブラーニングを取り入れた理科探究活動について，小学校から高等学校までの理科教員30名を対象にワークショップを実施した。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまで3年間継続してきた国内15高等学校の科学探究能力の大規模調査を継続し，3か年の探究活動の状況と学習者の変容を分析する。学校間比較だけでなく，高等学校の指導教員と協力して学習者のグループおよび個人の，教員による指導方法との関連を分析する。海外3カ国についても調査を継続する。
すべての調査結果をまとめて，指導教員用の理数探究活動の指導書を作成する。広く高校教員に普及させる。
探究能力調査を高校教員が解析できるようなパッケージにし，調査に参加している高等学校や新規の非SSHの学校にも普及させる。
アクティブラーニングの要素を付加した理数の授業法を初等中等教育の理数の授業，および高等教育の物理学授業で実践し，引き続き教育効果を検証する。
同様の実践をミャンマー，カンボジアの2カ国において継続し，普及させるとともに，教員対象ワークショップを開催して，持続可能な授業研究のための教員組織を構築する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）
高等学校での科学探究能力調査の実施には，調査問題の印刷や輸送を簡略化し，一部を調査対象校に負担していただいたことや，近隣の学校を中心に実施したことに加え，打ち合わせにweb会議を多用したことにより，当初予定していたよりも旅費を節約できた。
（使用計画）
実態調査に加えて，指導法開発とその教育効果にまで研究が発展してきたため，次年度はこれに伴う費用に使用する計画である。
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