2022 年度実施状況報告書

校種を超えた数学科と理科を総合する教材開発と教師教育の実証的研究

研究課題

研究課題/領域番号	19K03145
研究機関	帝京平成大学
研究代表者	金児正史帝京平成大学, 人文社会学部, 教授 (00706963)
研究分担者	土田理鹿児島大学, 法文教育学域教育学系, 教授 (10217325) 後藤顕一東洋大学, 食環境科学部, 教授 (50549368) 佐伯昭彦鳴門教育大学, 大学院学校教育研究科, 教授 (60167418) 川上貴宇都宮大学, 教育学部, 講師 (90709552)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2024-03-31
キーワード	数学科と理科を総合する教育 / 教材研究 / 教師教育
研究実績の概要	研究代表者らによる教師教育実践とその研究成果から，数学科と理科では，用語の共有化や指導内容の調和的な順序構成が積極的に考慮されておらず，児童生徒の総合的な数理的運用能力に限界があると考えている。また，校種や教科を超えた数学科と理科の教師を対象とする定期的な勉強会を通じて，学習指導内容を相互理解することの重要性も明らかにしてきた。そこで本研究では，数学科と理科の総合的な理解力を持つための教師の資質・能力向上の方策を探究している。2022年度も前年度までに研究代表者らが確認した，本研究の目的と研究方法は変更していない。しかしながら2019年度から引き続いているコロナ禍にあって，対面での教材開発や議論の場は，少人数での研究代表者と研究分担者の会議で行うことにとどまり，あとはオンラインやメールでの情報共有にとどまっている。オンラインによる会議には少しずつ慣れてきているものの，開発教材の議論やその活用の情報交換が十分に行えないことから，情報共有が限定的になっている。それでも，オンラインによる日本科学教育学会第46回年会愛知大会で，三角比を利用した飛行機の高度を探究するための小中学校での学習事例について発表したり，化学反応速度や単振り子の高等学校での学習の題材と授業案作成の吟味などを，研究分担者と対面で議論することができた。また，2023年度に向けた授業実践校のめども立ち，授業実践のための数学科や理科の教員との検討会も実現できる段階にきている。
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研究代表者らによる，数学科と理科を総合する教育実践の先行研究によれば，関連する学習単元が小学校から高等学校の異校種にわたって，しかも教科の枠を超えて各教科・科目で指導されていることが空き落下になっている。例えばモーメントに関する指導をとりあげると，小学校6年生理科で学習するてこのはたらき，高等学校の物理基礎や物理で学習する剛体に働く力，支点に働く力に着目した中学校数学で学習する反比例などがあげられる。モーメントに関する指導などのように，校種や教科の枠を超えて，異なる専門性を持つ教員が議論して指導の実態を知り，使える智を共有していくようになれば，学習者は非常に有意義な学びを得ることができ，主体的に学びを推進するようになることが期待される。こうした教材開発については，2020年度も前年度までと同様に，研究代表者らや一部の研究協力者の教員とともに吟味することができて，コロナ禍をついて実践することができた三角比を利用した飛行機の高度を探究するための小中学校での学習事例を実現することができた。その一方で，研究代表者ら全員が対面で会合を持つことは実現できず，本研究に係る教員研修のための方策については，具体的に一般化できずにいる。実践授業を通じて見いだされる教師の力量の必要条件や十分条件が明確にできないからである。このように教材開発と学習指導案の作成は，現場教員との打ち合わせ直前の段階まで進捗しているものの，教員研修の具体的な位置づけは明確にできないままであり，この点が本研究の課題である。
今後の研究の推進方策	本研究は1年間の研究延長が認められ，授業実践の許可が学校管理者から得られそうな状況下で，実践授業のための研究代表者らと学校現場の教員との議論を行ったうえで授業実践することが見込める段階になってきている。現在のところ，鹿児島県と埼玉県の高等学校での授業実践が見込まれている。2023年度が最終年度と位置付け，数学科と理科を総合する授業を実現する教師教育の条件を見いだしたいと考えている。そのため，現在は研究代表者と一部の研究協力者との議論を経て，授業を実施する化学や物理の高等学校教員が，教材の意義や授業目標を的確にとらえて授業実践できるかどうかを，実践事例を通して明確にしていく予定でいる。
次年度使用額が生じた理由	本研究で行った学習指導計画や教材開発の成否を確認するための授業実践が，コロナ禍の影響によって昨年度までに行えなかった。次年度使用額を利用して，授業実践に向けた事前打ち合わせや授業実践参加を計画している。 6月までに研究分担者である土田教授らと打ち合わせを行ったうえで，授業実践を計画している鹿児島県下の公立高等学校教諭との打ち合わせ，授業実践を行う予定である。