• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2020 年度 実績報告書

ワーキングメモリ理論に基づくメタ認知の質的向上に資する理科授業開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H01017
研究機関高知大学

研究代表者

草場 実  高知大学, 教育研究部人文社会科学系教育学部門, 准教授 (00737851)

研究分担者 湯澤 正通  広島大学, 人間社会科学研究科(教), 教授 (10253238)
北川 晃  横浜国立大学, 教育学部, 准教授 (90450684)
道法 浩孝  高知大学, 教育研究部人文社会科学系教育学部門, 教授 (90457408)
原田 勇希  秋田大学, 教育文化学部, 講師 (40883426)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードメタ認知 / ワーキングメモリ理論 / 動機づけ / 学習方略 / 観察・実験 / 科学的探究 / メタ認知測定 / 人間関係変数
研究実績の概要

本研究課題の目的は、理科における動機づけ、学習方略及び科学的探究能力のモデル化を図り、生徒のワーキングメモリへの負荷を抑制しながら、メタ認知の活動促進や能力育成を実現するための学習指導・支援方略を開発することである。本目的の実現に向けて、当該年度(3年目/4年間計画)は、(実績1)理科学習に対する興味への介入、(実績2)理科の活用志向性尺度の開発、(実績3)観察・実験に対する動機づけと学習方略の関係、(実績4)理科学習と人間関係変数の関係、(実績5)理科教育研究におけるメタ認知測定のレビュー、を中心に検討した。
具体的に、(実績1)では、観察・実験に対する興味の「強さ」と「深さ」に着目し、高校生において、ポジティブ感情が低い状態で価値の深い認知に介入することは、理科学習に対するポジティブ感情を低減する可能性を見いだした。(実績2)では、SSH指定校等で実践されている科学的探究の評価を見据えて、理科の日常活用志向と職業活用志向から構成される心理尺度を開発し、その妥当性と信頼性を確認した。(実績3)では、中学生において、自己効力感の低い状態で興味の「強さ」や「深さ」に介入しても、深い学習方略の使用を十分に高めない可能性を見いだした。(実績4)では、中学生において、スクールカースト(主観的なグループ間内の相対的な地位)が観察・実験における批判的議論や実験グループに対する心理的安全性に影響を与えることを見いだした。(実績5)では、メタ認知測定(質問紙尺度)の研究論文における統計量とその解釈についてレビューしたところ、1)メタ認知測定の概念的追試の必要性、2)メタ認知測定の基礎的研究の必要性、といった課題を見いだした。
当該年度の研究成果については、理科教育関連学会誌において、(実績1・2)は発表済、(実績3~5)は発表予定である。

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

本研究課題の目的を実現するために、(目標1)理科学習におけるメタ認知、動機づけ、学習方略、科学的探究能力を測定するための心理尺度を整備する。(目標2)動機づけ、学習方略、科学的探究能力から構成される動機づけモデルにおいて、メタ認知の調整効果について検証する。(目標3)ワーキングメモリ(WM)理論に基づきメタ認知を活性化するための理科授業の教育的効果について検証する。(目標4)本研究成果を学術論文や学会発表などを通して発信・普及を図る、を設定している。
当該年度(3年目/4年間計画)までの主な研究成果は、(成果1)小・中学生を対象にWMのデータ収集を行い、動機づけや学習方略、学業達成指標との関係について検証した。(成果2)観察・実験に対する動機づけを「強さ」と「深さ」で弁別可能な心理尺度を開発した。(成果3)科学的探究の教育効果を検証するための理科の活用志向性の心理尺度を開発した。(成果4)WMの負荷を抑制するための理科授業デザインと実践事例を開発した。(成果5)メタ認知測定の現状と課題を整理した、である。さらに、本研究課題を発展させる研究成果は、(発展1)観察・実験に対する動機づけと学習方略との関係について新たな理論を提唱した。(発展2)理科の対話的な学びに対する人間関係変数の影響について検証した、である。
一方、目標を達成するための主な課題は、(課題1)妥当性・信頼性が十分に担保されたメタ認知の測定方法の開発、(課題2)動機づけモデルにおけるメタ認知の調整効果の再現性の検討、(課題3)WM理論に基づく理科授業の実践事例の開発、である。
以上より、(目標1・4)はある程度順調に達成できているが、(目標2・3)の達成には不十分な点がある。一方で、本研究課題の発展に繋がる成果も導出することができた。以上の進捗状況を総合的に判断し、「おおむね順調に進展している」とした。

今後の研究の推進方策

本研究では、生徒がメタ認知によって動機づけや学習方略を調整しながら、観察・実験を通した科学的探究活動を行い、課題を解決するための指導・支援方略を開発することを目的としている。本目的の実現に向けて、次年度(最終年度)は、当該年度までの研究成果を踏まえて、(1)メタ認知の測定方法の再検討、(2)動機づけモデルの再構成、(3)人間関係変数の影響の検討、(4)研究成果の発信・普及、について遂行していく予定である。(1)については、学校現場における測定コストが低く、自己評価の歪みが改善されたoff-lineメソッドによるメタ認知測定について再検討する。(2)については、これまでに整備してきた動機づけと学習方略の心理尺度による測定データに科学的探究に関する資質・能力の測定データを追加し、動機づけモデルを再構成を行い、変数間の関係性について検討する。(3)については、科学的探究が主にグループによる活動であることを踏まえて、動機づけモデルにおける領域一般的な人間関係変数の影響について検討する。(4)については、これまでの研究成果について、理科教育教育関連の学術論文や学会発表などを通して積極的に発信していく。なお、(1)~(4)を効率的・効果的に進めていくために、これまでに構築してきた学校現場やSSH指定校との連携を維持・発展させていく。また、大学院生による研究支援といった研究室環境を十分に活用していく。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] いつ, 生徒の観察・実験に対する興味の“深さ”に介入するべきか?―理科全般に対するポジティブ感情の醸成を見据えて―2020

    • 著者名/発表者名
      齋藤惠介, 原田勇希, 草場実
    • 雑誌名

      理科教育学研究

      巻: 61 ページ: 107~117

    • DOI

      10.11639/sjst.19081

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 理科の活用志向性尺度の作成と信頼性・妥当性の検討―スーパーサイエンスハイスクール指定校の取り組みの評価を見据えて―2020

    • 著者名/発表者名
      原田勇希, 草場実, 齋藤惠介
    • 雑誌名

      科学教育研究

      巻: 44 ページ: 353~366

    • DOI

      10.14935/jssej.44.353

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 課題遂行の直後ならば質問紙でメタ認知の働きを評価できるか2020

    • 著者名/発表者名
      原田勇希, 草場実
    • 学会等名
      日本理科教育学会第70回全国大会
  • [学会発表] 高校生の観察・実験に対する興味の学校間比較2020

    • 著者名/発表者名
      宮﨑亮介, 原田勇希, 齋藤惠介, 亀山晃和, 畠中俊暉, 草場実
    • 学会等名
      令和2年度日本理科教育学会四国支部大会
  • [学会発表] 短期縦断データを用いた観察・実験に対する興味の変容―スーパーサイエンスハイスクール指定校の取組を例に―2020

    • 著者名/発表者名
      齋藤惠介, 原田勇希, 宮﨑亮介, 亀山晃和, 畠中俊暉, 草場実
    • 学会等名
      令和2年度日本理科教育学会四国支部大会
  • [学会発表] 近年の我が国での理科教育学における学習者間の「対話的な学び」の研究動向と課題2020

    • 著者名/発表者名
      亀山晃和, 原田勇希, 宮﨑亮介, 齋藤惠介, 畠中俊暉, 草場実
    • 学会等名
      令和2年度日本理科教育学会四国支部大会
  • [学会発表] 理科教育におけるメタ認知測定に関する現状と課題―質問紙尺度を用いた研究に着目して―2020

    • 著者名/発表者名
      畠中俊暉, 原田勇希, 宮﨑亮介, 齋藤惠介, 亀山晃和, 草場実
    • 学会等名
      令和2年度日本理科教育学会四国支部大会

URL: 

公開日: 2021-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi