小・中学校の地層学習の科学理論的省察と地層形成実験・授業の開発に関する研究

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K00973
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 科学教育
• 研究機関: 大阪教育大学
• 研究代表者: 廣木 義久 大阪教育大学, 教育学部, 教授 (80273746)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 地層形成実験 / 地層の学習 / 小学校 / 理科

研究成果の概要

小学校第６学年の地層の授業で実施するのに適した地層形成実験を開発した．小学校で実施するのに適した実験は通常流（河川流のような流水によって砕屑物が移動・運搬されるような流れ）によって礫・砂・泥からなる地層が形成される実験である．本研究では，直線型水路とドーナツ型水槽を用いた通常流による実験で，地層境界の明瞭な地層を形成させることができることが分かった．特に，ドーナツ型水槽に紙コップで市販の砂と土を投入する実験が，準備が容易で，実験方法も簡単で，授業で実施する実験として優れていることが分かった．さらに，ドーナツ型水槽に代えてビーカーを用いても適切な地層が形成されることが分かった．

自由記述の分野

地学教育

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の特色は小・中学校における地層の学習内容および実験を地層形成理論に照らし合わせて根本的に見直そうという点にあった．現行の小学校第６学年理科の教科書で扱われている地層形成実験は,主に２つのタイプの実験（堆積物重力流の実験・粒子の沈降にともなう分級作用についての実験）に集約されるが,本研究により,小学校で想定されている地層形成理論（通常流による地層形成）に合致し,かつ,今までとは異なる地層形成実験（ドーナツ型水槽を用いた実験）並びにそれを組み込んだ授業を提案することができた．今後，小学校で実施されている地層形成実験の方法の見直しが進むことが期待される．