Development of science instruction for harnessing metacognitive ability based on the theory of working memory

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H01017
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 09040:Education on school subjects and primary/secondary education-related
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: KUSABA Minoru 高知大学, 教育研究部人文社会科学系教育学部門, 教授 (00737851)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 湯澤 正通 広島大学, 人間社会科学研究科(教), 教授 (10253238) ; 原田 勇希 秋田大学, 教育文化学部, 講師 (40883426) ; 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)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 理科 / 観察・実験 / メタ認知 / 動機づけ / 学習方略 / ワーキングメモリ理論 / 科学的探究 / 人間関係変数

Outline of Final Research Achievements

This study was aimed at developing teaching methods for scientific inquiry, focusing on psychological variables (e.g., motivation) in observations and experimentations. The salient results were as follows: 1) Students with positive emotions in observations and experiments used deep-learning strategies to solve problems. 2)Students using deep-learning strategies were effective in comprehending scientific know-how. On the other hand, they relied on working memory. 3)Self-efficacy, positive emotions, and deepening-based orientation had a synergistic effect on deep-learning strategies.

Free Research Field

理科教育

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現行学習指導要領では、理科の「観察・実験」は科学的探究における中核的な活動として位置づけられており、その学習指導・支援の在り方については、子どもたちの主体的・対話的で深い学びの視点から活発に議論されている。本研究では、観察・実験に対する興味の構造や学習方略との関係性、興味の状況に依拠した介入の在り方、観察・実験を通して育成される資質・能力への影響などについて示すことができた。したがって、本成果は、観察・実験に基づく科学的探究を実現するための理科授業の構築に寄与するものと考えられる。