2021 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 | 探究活動 / 学習プログラム / 教材開発 / 学習素材 / 理科 / 分野横断 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，探究を通した学びの深化や発展を具現化する適切な学習材とそれを効果的に活用した学習プログラムの開発を目的に，一つの探究的な活動を起点として新たに派生する課題に探究的に取り組ませる仕組み，すなわち「探究のネットワーク」を構築するとともに，それを基盤とした理科の学習の高度化を目指した学習プログラムの開発を目指している。今年度は，当初の研究計画うち，Step 1「探究素材の探査と探究活動の多様化」，Step 2「探究活動のネットワーク化」，Step 3「学習プログラムの開発」，Step 4「学習プログラムの実践的検証」について検討を行った。具体的には次の通りである。
生命関連領域では，生物の光走性や植物ホルモンを題材とした探究活動の多様化や，観察の理論負荷性に関連した多様な探究の課題について検討したほか，微生物燃料電池に着目した条件制御の探究の素材への活用などについても検討を行った。物質関連領域では，カルメ焼きや化学蓄熱材など身の回りの種々の素材に着目し，これらを熱化学的な実験教材とした多様な探究的な学習について検討した。地球関連領域では，岩石の組成と火山活動に着目した地学的な現象を通じた見方や，野外調査おけるICT教材の活用，環境教育的な側面からマイクロプラスチックを取り上げた活動などについて検討を行い，探究活動の多様化を図った。
以上の結果を基に，個々の検討内容に内在する探究的な課題ををモジュール化するとともに，課題間の連携による学習プログラムを考案し，これらの一部を実践的に検証することができた。学部3年生や大学院生，現職教員を対象にした試行的な実践を行い，効果の検証を行うとともに，改善点についても明確化することができた。
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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
今年度においては，当初の計画の通り，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」，Step 3「学習プログラムの開発」およびStep 4「学習プログラムの実践的検証」を行った。
「探究素材の探査と探究活動の多様化」としては，研究対象とした素材の範囲をより拡大させ，それらに着目した探究活動において導出された新たな課題に基づく派生的な探究活動を構想することができた。「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のモジュール化を行い，探究活動から「環境とその要因」「観察とその視点」「物質の変化」など，抽出された共通項に基づいて個々の探究活動の連動について検討し，ネットワークを充実させた。「学習プログラムの開発」では，このような探究活動の連動から分野横断的に学習文脈を模索し，いくつかの学習プログラムを考案することができた。「学習プログラムの実践的検証」では，学部3年生ならびに大学院生，現職教員を対象として試行的な実践を11件行うことができ，効果の検証によって学習プログラムの改善点を明確化することができた。
また，今年度の研究および実践の一部は，論文11編（うち査読付き8編），学会等発表25件（うち国際学会6件）によって公表した。
以上の成果により，本研究課題は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 |
本研究は，「探究」によって派生する新たな探究課題を連動させて形成したネットワークをもとに，個々の探究を組み合わせた学習プログラムを構築することを目的としている。その学習プログラムは固有の分野にとらわれることなく，分野間を横断した設計も可能であることが特徴であり，多角的で広範な探究の内容を含む学習プログラムとすることで，理科の学習を高度化させる活動を実現させることが狙いである。今後は，さらに探究活動の多様化とネットワークの拡大を進めるとともに，学習プログラムを改善し，探究のネットワークと学習プログラムの充実を図る。また，探究の素材の探査から探究の課題の抽出，ネットワーク化，学習プログラムの構築までの一連の過程を，理科の学習を高度化するためのアプローチの一つとしてモデル化することも目指す。
これまでは主として一つの探究活動から派生する多様な探究の課題を導出することによって探究活動の多様化を図ってきた。今後は，学習プログラムの構築やその基となる探究のネットワークを形成するために必要な種々の探究の課題を，素材の探査の時点からある程度想定した取り組みが可能になるような仕組みについても検討することとする。このことにより，目的に応じた学習プログラムを構築するための素材の組み合わせや，個々の探究活動のモジュールや既存の探究活動の連動に方向性を持たせることが可能になると考える。
また，今年度に検証されたプログラムの改善に加え，新たに考案する学習プログラムについて研究協力校等において実践的検証を行い，学習プログラムの一層の改善を行う。本研究で開発された探究活動や探究のネットワークに基づく学習プログラム，およびそれらの開発プロセスを，実践例とともに各種学術論文や学会発表等によって公開する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症の影響により旅費および謝金の使用が制限されたほか，その代替として計画した物品の購入では，納品の遅延が予想されたことで購入を控えたため，次年度使用額が生じた。
次年度においては，今年度購入予定であった物品を購入するほか，新型コロナウイルス感染症の蔓延状況を鑑みつつ，適切な時期に旅費および謝金を執行するよう努めるとともに，研究の充実を図るために必要となる物品の購入経費に充当させるなど，柔軟に対応する予定である。
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[Presentation] Apparent autocatalysis due to liquefaction: Thermal decomposition of ammonium 3,4,5-trinitropyrazolate2021
Author(s)
Muravyev, N.V., Monogarov, K.A., Dalinger, I.L., Koga, N., Pivkina, A.N.
Organizer
17th International Congress on Thermal Analysis and Calorimetry
Int'l Joint Research / Invited
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