| 研究課題/領域番号 |
19K03139
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| 研究機関 | 東京学芸大学 |
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研究代表者 |
小川 治雄 東京学芸大学, 教育学部, 名誉教授 (10134769)
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| 研究分担者 |
生尾 光 東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (50159589)
國仙 久雄 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (10251571)
吉永 裕介 東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (60322848) [辞退]
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 教師教育 / 化学実験 / 学習プログラム / 反応速度 / 燃料電池 / 磁性 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は教師教育を目的とした実験学習プログラムを作成するものである。作成するプログラムは，基本的な化学概念を基に科学概念を形成する３つの思考レベル｛実験・観察レベル（マクロレベル）⇔記号レベル（記号＆式レベル）⇔分子レベル（ミクロレベル）｝を統合して一体化した設計となる。これにより化学概念・知識・技能のより一層の定着がなされ，それらの結びつきが明瞭となり，科学の統合的イメージを持って指導が行えるようになる。結果として，科学的思考のイメージを持って授業計画を組立てることができるようになり，指導に積極的に取り組めるようになる。積極的な姿勢・取り組みは学習者に反映され，科学の方法論に基づく姿勢で学習が行われ，より一層の概念・知識・技能の取り込み定着がなされる。
化学の基礎となる物理化学の視点から，大学教養レベルまでの化学の主要概念を検討し，実験テーマの候補として，燃料電池(FC)，反応速度(RR)，磁性(M)を抽出した。実験テーマの実施を通して学習者が３つの思考レベルを実感することができるように実験条件の最適化を行い，教材(TM)を作成した。TMは本学教育学部で試行・アンケート調査を行ない，その結果を国内外の学会で発表し，各国の科学教育研究者から評価を受けながら改善する。
初年度はFC，RR，Mについて実験条件の最適化を行い，TMを作成した。TM.RR.ver.1を試行し，結果を国内外の学会で発表した。二年度は，新型コロナウイルスの感染拡大に伴い対面授業が制限されたため，TM.RR.ver.1から，遠隔授業向けver.2および対面実験を取り入れたハイブリッド型のver.3を作成し，試行した。
三年度は改良したTM.RR.ver.4，TM.FC.ver.1，TM.M.ver.1について試行し，二年度の結果と合わせて国際学会にて発表する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
化学の基礎となる物理化学の視点から，大学教養レベルまでの化学の主要概念を検討し，実験テーマの候補として，燃料電池(FC)，反応速度(RR)，磁性(M)を抽出した。実験テーマの実施を通して学習者が３つの思考レベルを実感することができるように実験条件の最適化を行い，教材(TM)を作成した。TMは本学教育学部で試行・アンケート調査を行ない，その結果を国内外の学会で発表し，各国の科学教育研究者から評価を受けながら改善する計画であった。
初年度はFC，RR，Mについて実験条件の最適化を行い，TMを作成した。TM.RR.ver.1を試行し，結果を国内外の学会で発表した。二年度は，新型コロナウイルスの感染拡大に伴い対面授業が制限されたため，TM.RR.ver.1から，遠隔授業向けver.2および対面実験を取り入れたハイブリッド型のver.3を作成し，試行した。コロナ禍のため参加予定の国際学会が次年度へ延期となった。
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| 今後の研究の推進方策 |
三年度は改良したTM.RR.ver.4，TM.FC.ver.1，TM.M.ver.1について試行し，二年度の結果と合わせて国際学会にて発表する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
参加予定の国際学会が次年度に延期となったため次年度に参加することとした。
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