データロガーの活用に基づいた科学的思考力向上実験プログラムの開発と実践的検証

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24531194
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 後藤 太一郎 三重大学, 教育学部, 教授 (90183813)
• 研究分担者: 平山 大輔 三重大学, 教育学部, 准教授 (00448755) ; 牧原 義一 三重大学, 教育学部, 教授 (10148786) ; 冨樫 健二 三重大学, 教育学部, 教授 (10227564) ; 松本 金矢 三重大学, 教育学部, 教授 (10239098) ; 寺西 克倫 三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (20237001) ; 根津 知佳子 三重大学, 教育学部, 教授 (40335112) ; 伊藤 信成 三重大学, 教育学部, 教授 (60344272) ; 磯部 由香 三重大学, 教育学部, 教授 (80218544)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: データロガー / パソコン計測 / ICT / 授業展開 / CST（コアサイエンスティーチャー）

研究実績の概要

小中学校教育の中で児童生徒の科学的思考力を育成するために、実験や観察から正しく情報収集をし、その結果から考察することができる授業の充実が重要である。本研究では、理科実験の分野で利用するために開発されたデータロガーと各種センサーを用いたパソコン計測実験を導入することにより高い教育効果が予想される単元内容を、理科だけでなく、教科横断的に抽出し、学年や発達段階、指導内容に応じた実験プログラムを作成すること、および、教育現場で実際にそのプログラムを用いた授業を行って教育効果を評価し、改善点を明確にする。これにより、小中学校において児童生徒が科学的事象に関心を深め、科学的思考を高めるための実験指導を提唱する。
本年度は、昨年度に引き続き、申請者が責任者となって実施している「ＣＳＴ（コアサイエンスティーチャー）養成拠点構築プログラム（三重大学）」でＣＳＴに認定された教員および受講者が勤務校で実践を進めた。平成26年度までの段階で、三重県内25小中学校（13市町）でＣＳＴに認定された教員がデータロガーを活用した実験を実施するようになった。データロガーの普及が全国的に進んでいない中で、初めての取組と言える。
また、理科に関して抽出した実験のうち、データロガーを活用しなければ捉えにくい12の実験について、小中学校で教員が円滑に実施するためのマニュアルを作成した。ここでは、開発した実験装置をはじめ、データをわかりやすく表示するための設定についても具体的に示し、データロガーに不慣れな授業者でも実施できるようにした。これを「三重ＣＳＴ」のホームページにおける「教材開発」に掲載して発信した。

研究成果

• [雑誌論文] データロガーを活用した理科教材開発とマニュアルの作成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 尾上修一・平山大輔・後藤太一郎
  • 雑誌名: 三重大学教育学部附属教育実践総合センター紀要 巻: 35 ページ: 119-123
• [学会発表] Trial to introduce use of dataloggers in Japanese elementary and junior high schools. (2014)
  • 著者名/発表者名: T.Goto. S. Onoue, A. Nishiguchi, D. Hirayama
  • 学会等名: International Science Education Conference (ISEC)
  • 発表場所: シンガポール国立教育研究学院 シンガポール
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] パソコン計測による誘導起電力の測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 牧原義一
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 中部大学 春日井市
  • 年月日: 2014-09-08
• [学会発表] 小中学校におけるデータロガーを活用した理科実験 Ⅰ.教材開発とマニュアル作成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 尾上修一・後藤太一郎
  • 学会等名: 日本理科教育学会全国大会
  • 発表場所: 愛媛大学 松山市
  • 年月日: 2014-08-23 – 2014-08-24
• [学会発表] 小中学校におけるデータロガーを活用した理科実験 Ⅱ.三重県におけるデータロガーの普及 (2014)
  • 著者名/発表者名: 後藤太一郎・尾上修一
  • 学会等名: 日本理科教育学会全国大会
  • 発表場所: 愛媛大学 松山市
  • 年月日: 2014-08-23 – 2014-08-24
• [学会発表] 家庭科食物分野におけるデータロガーを活用した授業実践 (2014)
  • 著者名/発表者名: 磯部由香・加藤静香・和田みなみ
  • 学会等名: 日本家政学会
  • 発表場所: 北九州国際会議場 北九州市
  • 年月日: 2014-05-24
• [図書] ワークブックで学ぶ生物学実験の基礎 (2014)
  • 著者名/発表者名: 後藤太一郎（監訳）
  • 総ページ数: 148
  • 出版者: オーム社