本研究の目的は，知識操作を促す発問を取り入れた授業が，学習者の弾性ルールの適用に及ぼす効果を検討することである。授業では，中学生を対象に，弾性をもたないと思われる物体を予測させ，ガラス棒に弾性があることを確認させる実験を行った。授業の効果を検証するために，事前調査と事後調査を実施し，弾性ルールの代入操作課題とフックの法則判断課題に解答を求めた。事後調査の結果，実験群の代入操作課題の得点が上昇したことから，代入操作発問により多様な固体に弾性変形を認める割合が高まり，授業は弾性ルールの適用判断に一定の効果をもつことが推察された。しかし，フックの法則判断課題では，のびと曲がり事例以外の変形事象について，学習者の半数以上が力と物体の変形量に比例関係が成り立つとまでは考えていないことが明らかとなった。その原因を授業記録から分析したところ，実験場面での教師からの問い返しが不足したために，弾性とフックの法則の間にある力と変形量の比例関係を想定できなかった可能性が示唆された。

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本研究の主目的は，生徒が動物に関連する複数のルールを理解し，関連づけてシステム化させることを促進するために，頭骨標本教材を活用した援助法の効果を検討すること，例外が存在してもきまりとして役に立つというルール観をどの程度持てるかを検討することであった。中学校理科の授業において2つの実践を行い，生徒が複数のルールを組織化し得るのかを実証した。分析対象者は，実践1が中学2年生31名，実践2が中学2年生25名であった。2つの実践は，事前調査，動物の頭骨標本を活用してルール・システムとしての理解を目指した研究授業，事後調査という構成であった。実践2では，実践1をふまえた主たる改善点として，動物の形が生活に適していると生活にどんな利点が生まれるかの発問が追加されていた。調査結果より，動物概念の「内包」の側面に関して，「体のつくりと暮らし」のルールが関連づけられやすくなること，課題状況に合わせて学んだルールを活用して「自己制御」しやすくなることが示唆され，ルール・システムの構築の可能性が論じられた。ルールの例外をさらなるルールを探究するための足場として利用する工夫を示した意義についても論じた。

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