2020 Fiscal Year Research-status Report
探究のネットワーク構築を基盤とした理科学習高度化プログラムの開発および実践的検証
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19K02708
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
竹下 俊治 広島大学, 人間社会科学研究科(教), 教授 (90236456)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古賀 信吉 広島大学, 人間社会科学研究科(教), 教授 (30240873)
山崎 博史 広島大学, 人間社会科学研究科(教), 教授 (70294494)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 探求活動 / 学習プログラム / 教材開発 / 学習素材 / 分野横断型 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，探究から派生する新たな課題を関連づけることにより，種々の領域を横断的に扱う活動を可能にするネットワーク作りを試みている。当該年度では，「素材の探査と探究活動の多様化」として，生命関連領域では，光質や照度など物理的環境要因に対する生物の反応を題材とした探求的な活動の素材の検討，河川生態系を題材とした生物間相互作用を探求する素材の検討，河川環境を再現するためのVRコンテンツの作成を通したプログラミング教材の検討，微細藻類の分類や3Dスキャンアプリの活用を題材とした観察の視点を探求的に獲得するための素材の検討を行い，物質関連領域では，カルメ焼きや蓄熱剤など，日常生活と関連した様々な化学的な現象を題材とした探究的な活動についての検討を行い，地球関連領域では，地域の持続可能性を考える教材開発のための基礎資料としての地形・地質の検討，ジオ多様性を基礎としたジオシステムサービスの理解を通した人間生活と自然環境との関わりを理解する教材開発のための素材の検討，理科の「地球」を柱とする領域における通時的思考の育成を目的とした探究的な学習のための教材の検討，空間認識の育成を目的とした探究的な学習のための教材の検討を行った。「探求のネットワーク化」については，これまでに検討してきた探求の素材は，「環境の成り立ち」「観察の視点」「物質の変化」など，前年度において抽出された探求の共通要素のいずれかに関連した内容を含んでいることから，これらを連携させ，複数の領域を横断する探究的な活動を構想することができた。さらに，「学習プログラムの開発」として，個々の探究的な活動をモジュールとして，その配置を新学習指導要領に基づく学習文脈の側面から検討した。以上の研究で得られた成果の一部を各種学会等で発表したほか，研究論文として公表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当年度においては，当初の計画であったStep 1「探究素材の探査と探究活動の多様化」，Step2「探究活動のネットワーク化」，およびStep 3「学習プログラムの開発」を行った。「探究素材の探査と探究活動の多様化」としては，素材研究とそれに基づく探究活動により新たに派生した課題から新たな探究活動を構想し実践することができた。また，あらたな探究の素材も発掘することができた。「探究活動のネットワーク化」としては，それぞれの探究活動から抽出された共通要素である「環境の成り立ち」「観察の視点」「物質の変化」に基づいて探究活動のモジュール化を行い，一部ではあるが個々の探究活動を連携させることを試行することができた。このような探究活動の連携をもとにし，系統立てた学習プログラムにどのように適用させるかを模索し，（新）学習指導要領の単元構成との関係を整理したうえで「学習プログラムの開発」の構築を試みることができた。以上の成果の一部は，論文5編（うち査読付き3編），学会等発表5件（うち国際学会1件）によって公表しており，概ね計画通りに進行していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も引き続き，探究的な活動を起点として新たに派生した課題に探究的に取り組ませる仕組みとしての「探究のネットワーク」の構築と，それを基盤とした理科の学習の高度化のための学習プログラム開発を目指した研究を行う。これまでの研究により，身近な事物・現象を題材とした多様な探究を関連させてネットワークを形成させられることは明らかになったが，一方で，生命関連領域，物質関連領域，地球関連領域のそれぞれの領域から他領域へ派生した探究をより深化させるため，3領域の連携をより密に行う予定であり，身の周りの事物・現象についての素材研究と探究活動の実施（Step 1：探究素材の探査と探究活動の多様化），個々の探究活動のモジュール化と連携（Step 2：探究活動のネットワーク化），学習文脈に基づく探究のネットワークの設定と学習プログラムの構築（Step 3：学習プログラムの開発）」に加え，その学習プログラムの実践的な検証にも取り組んでいく。特に，共通要素を見出しやすい内容として，野外観察実習や実験観察のシミュレーションとしてのVRコンテンツの作成や3D画像の活用，水生生物や河床堆積物，河川の水質に着目した河川環境の探求について重点的に検討を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染拡大防止策の影響により，当該年度の助成金は，主として探究の素材研究およびそれに基づく学習プログラムにおける教材作成に関わる物品の購入に使用してきた。その結果，残金が生じることとなった。生じた残金は少額であり，新たな物品の購入は行わず，次年度の助成金と合算して使用することとした。
次年度の研究を遂行するにあたり，探究の素材の探査およびその教材化をより発展させる方向で行うよう計画しており，そのためには教材作成のための部材の購入は必須であり，生じた残金についてはその費用に充てる予定である。
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