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2021 年度 実施状況報告書

数学をパターンの科学とする捉え方に基づく分数のカリキュラムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K03271
研究機関上越教育大学

研究代表者

布川 和彦  上越教育大学, 大学院学校教育研究科, 教授 (60242468)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード算数教育 / 分数 / 数と量 / パターンの科学
研究実績の概要

本研究の目的のために、令和3年度においては次のような作業が試みられた:(1) 初年度に構築された枠組みを視点として分数の授業の分析を行うこと;(2) 既に収集されたデータを補うようなデータをさらに収集すること。
(1)については、初年度に構築した量に関わる記述として分数を扱うフェーズから操作の対象として分数を扱うフェーズへ移行するという学習の枠組みを視点として、まず分数が本格的に学習され始める3年の授業の分析を行った。それにより量から数への移行をある程度意図した授業であっても、量の記述として分数が導入された後も、教師が量を参照するディスコースを説明などのために、量と数の関係を明示的にしないままに随所で挿入することで、数のディスコースへの移行が曖昧にされる傾向のあることが見出された。また5年の授業を追加で収集し、分析を行ったところ、教科書を基本とする授業であっても、教科書で量を用いた場面を数としての扱いに変更して課題を提示したり、あるいは子どもたちの発表に対して教師が分数が数であるとの立場で補足や介入をすることによって数のディスコースが優勢になるようにできることも示された。さらに、量から数への移行の際の指導に現れる量分数概念を授業分析からの知見も参考にしながら検討し、分数の理解にとって重要な下位単位の導入という側面や単位分数の持つ特別や役割が曖昧になっていることを見出した。
(2) としては(1)で言及した5年生の授業のデータを追加で収集するとともに、分数の学習が完成する6年生の授業のデータも収集した。その記録の際に、6年生であっても分数を整数や小数と同じ程度には数として捉え切れていないとみられる子どもの反応が得られており、そうした事実に焦点を当てながら分析をさらに進めている。

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

第2年度の計画では、初年度の教科書の分析で見出された問題点を考慮しながら、構築された枠組みに基づいて学習活動系列を開発すること、および早い段階でのディスコースへの転換を促進する可能性の検討を行うこととしていた。
後者に関して、数への移行が基本的に始まる小学校3年の授業のデータの分析、および3年の指導において教師により参照されることの多い「量分数」概念の検討が行われた。その結果として、必要とされる数のディスコースへの移行を妨げる要因として、量と数との関係について教師の把握が曖昧であること、そのために授業において教師が数のディスコースに移行しきれずに量のディスコースを挿入してしまう場面が多く見られ、結果として数のディスコースが曖昧になっていることが見出された。また量と数との関係を曖昧にする要因の一つが「量分数」概念であり、特に量と数の関係における単位分数の特殊な役割が曖昧にされ、そのことが3年生の授業において実際に現れていることが見出された。これらの知見については学会誌を含む3本の論文としてまとめられた。
前者に関しては、上述の3年の授業のデータの分析、および追加で収集された5年の授業のデータの分析から、数のディスコースへの移行を促すには、学習活動系列だけではなく、それらに対する児童の反応に対して教師が数のディスコースを明確にしながら対応するかが重要であることが見出された。そこから教師の対応を組み込んだ授業を開発する必要性が生まれ、したがって開発の目標の修正が求められることとなった。なお前述の必要性に関しては5年の授業分析をもとに論文としてまとめられた。
分析を通して目標の修正が必要となってはいるが、それは枠組みの精緻化に資する修正であると考え、全体としては報告のような達成度であると考える。

今後の研究の推進方策

全体的方向性に鑑み、最終年度では数のディスコースへの移行を促す学習のあり方を、児童の反応や教師の支援の実際に基づきながらまとめていく作業を行うことになる。ただし、第2年度の分析結果を考慮した場合に、第1年度に予備的に構築していた枠組みに修正を施す必要が出てきたため、そうした修正を組み込んだ枠組みとしてまとめていく必要が出てきている。
第1年度で構築した枠組みを視点とした小学校3年の授業の分析から、教師が数のディスコースを構築しようとしながらも量のディスコースへの引き戻しが不用意に生じる傾向が見出されており、そうした引き戻しを避けることのできるような教師の介入を具体的に枠組みに組み込む必要が出てきている。他方で、小学校6年で数のディスコースをできるだけ利用するよう教師に依頼をした授業に参加した児童の反応において、分数を整数や小数と同じ数として捉えることに抵抗を示す児童の様子が観察されたことから、こうした抵抗感が生じた原因を探究し、それに応じる手立ても組み込む必要が出てきている。他方で、小学校5年生のデータからは、学習課題は教科書に掲載されたものを微調整した程度の課題であっても、教師による児童の反応への対応や補足の仕方によっては、数のディスコースを維持し、児童もそのディスコースに応じた反応をするようになることが示されたことから、この分析で見出されたような教師の介入の仕方を組み込むことで、数のディスコースへの移行を確かなものとする授業の枠組みを精緻化することが考えられる。
以上より、第3年度は第2年度のデータ分析から得られた教師の授業の展開の仕方や介入の仕方、それらに対する児童の反応の様子についての知見を生かすことで、第1年度に構築した枠組みをより現実的なものに修正することが可能になると考えられる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 「量分数」の再検討:「測定値としての分数」を視点として2022

    • 著者名/発表者名
      布川和彦
    • 雑誌名

      日本数学教育学会誌

      巻: 104 (2) ページ: 2-13

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 小学校第5学年の分数の授業と数への移行:経験豊かな教師による授業中の手立てを参考に2022

    • 著者名/発表者名
      布川和彦
    • 雑誌名

      上越数学教育研究

      巻: 37 ページ: 1-12

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Use of Quantities in Lessons on Decimal Fractions2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Nunokawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 44th Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education

      巻: 3 ページ: 400-409

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 分数の授業に見られるディスコースの特徴2021

    • 著者名/発表者名
      布川和彦
    • 雑誌名

      日本数学教育学会秋期研究大会発表集録(論文発表の部)

      巻: 54 ページ: 25-32

    • 査読あり
  • [学会発表] 分数の授業に見られるディスコースの特徴2021

    • 著者名/発表者名
      布川和彦
    • 学会等名
      日本数学教育学会
  • [備考] 動的環境の利用

    • URL

      https://www.juen.ac.jp/g_katei/nunokawa/DynamicMath2/dynamicmath2.html

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公開日: 2022-12-28  

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