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令和元年度（3年目）の研究は、研究科計画の①学習プロセスの分析、②理科カリキュラムに関する授業要素の抽出を行い、③②で抽出した要素とカリキュラムの系統性や科学的思考力の育成の関係について分析し、④カリキュラム・マネジメントの方策に実施について試行して、検証した。
①②については、小学3年「太陽と地面の様子」小学4年「電気の働き」小学5年「ものの溶け方」中学3年「生命の連続性」の事例を分析し、知識・技術や考え方を実験計画に反映させる活用、知識の表象の順序、異なる実験結果から始まる問題解決、知識・考え方の活用とモデル化の表現という要素を抽出した。
③については、前年度の研究成果（渡邉 2018）と合わせて分析した結果、a.単元と授業展開の構造、b.教材配列、c.知識・技能・考え方の活用、d.モデルの考案（作成）という要素にまとめ、単元全体での問題解決のシークエンスのパターンとその順序性、教材に応じた表象の相互変換の必要性、活用の方法に注目した学びの繰り返しや関連付け、知識・技能・考え方を活用するモデルの種類とモデル化の方法でカリキュラムを整理する必要性等のカリキュラム・マネジメントに関する鍵を導出することができた。
④については、中学1年「大地の成り立ちと変化」において、単元の導入で単元全体の学びにつながる課題を提示し、単元の最後に学習したことを活用して探究的な学びを行う実践を行った。カリキュラム・デザインのねらいが学びに反映するために、学びの連続性や関連付けが行えるための教材を開発し、A中学校3クラス（91名）に対して実践した結果、探究活動における資料の読解や結果の表現、対話的な学びにおける他者から得た情報の活用等に効果が見られた。カリキュラム・デザインで重視する観点を授業実践レベルで具体化する方策の一案を示すことはできたが、そのプロセスを構造化することが今後の課題である。
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