大学生が有する数学概念と理科概念との関連付けに関する研究―関数領域および運動の規則性に着目して―

抄録

本研究の目的は， 数学と理科との両教科で学習する概念が個人内でどう結びついているのかを定量的に明らかにすることである. 本研究では， 中学校数学科で学習する関数領域と中学校理科で学習する「運動の規則性」単元に着目し， 9つの概念「速さ」「表」「グラフ」「比例」「等速直線運動」「y=ax」「自由落下」「y=ax^2」「慣性」を抽出して， 分析を行った. クラスタ分析を用いて， テスト得点高群とテスト得点低群とが有する概念構造を比較したところ， テスト得点高群は， 教科の枠組みにとらわれない形で概念が構成されているのに対して， テスト得点低群では， 教科の枠組みごとに概念が構成されており， 有する概念構造に違いがあることが明らかとなった. 教科の枠組みにとらわれない概念構造を獲得するには， 学習の転移を促進する必要があると考えられ， 両教科の共通性に着目した指導の必要性が示唆された.