持続可能な開発のための教育(ESD)の国内の動きを概観すると共に、「国連持続可能な開発のための教育の十年(DESD)」の国内における取組と課題について検討し、DESDへの科学教育の貢献について言及する。

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持続可能な開発のための教育(ESD)と科学教育の相互依存関係を考察した。ESDは科学教育に方向性を賦与し、科学教育はESDの基盤を提供するという相互の位置づけを行い、持続可能な社会の構築という使命に方向付けられた科学教育が必要であること、またESDと科学教育の関係に影響を与える要素として、教育改革を考慮する必要性があることを指摘した。

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本企画は,2004年の第28回年会から始まった教育課程についての課題研究発表の第3年目である。2004年からのテーマは次の通りである。・第28回年会 教科間・科目間のカリキュラム連携の可能性を探る・第29回年会 新しい理科教育の枠組み-小学校から大学まで縦の連携を視野に入れて-第28回年会においては,教科間・科目間の横の連携に焦点をあて,第29回年会においては,学校校種間の縦の関連に焦点をあて,「理科」を中心にカリキュラムのあり方を検討した。2006年2月18日に中央教育審議会教育課程部会の審議経過報告が出され,2007年度までに改訂されることが予定されている時期であることを鑑み,本年は現在課題になっていることを中心に検討を行うこととした。

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理科の学習には基礎となるさまざまな経験や知識が必要である。そのためには,低学年理科の見直しと,教科書に最新の科学の成果を取り入れ,内容を豊富にすることがよいと考えている。應義塾幼稚舎では長らく低学年理科を続けているので,それらの一部を紹介し,新教育課程における「理科」のあるべき姿の参考としたい。

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すべての国民に共通の科学的知識を与えることを念頭において,中学校理科のカリキュラムを編成するとき,内容項目を考えるだけでなく,探求の方法を習得することや,教科学習の中で人間関係を学ぶことも,取り入れていくべきであると考える。

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現行の学習指導要領では多くの高校生が履修している生物IにおいてDNAについて極めて限定的な扱いしかない。さらに進化,生態はまったく学ばない。DNAの複製,遺伝子暗号などは高校生の10%が履修しているにすぎない生物IIの履修内容である。さらに進化,生態にいたっては理科総合Bでは扱うものの理科総合A,あるいは理科基礎を選択した生徒は学習しない。生態,進化は生物IIを履修したとしてもいずれか一方を学べば良いという選択内容となっている。このような現状を考えるとき現代社会を生きる一般市民として最低限学んでおきたい生物の知識は全員が履修する必修科目・基礎理科を創設しその中に盛り込むことが必要である。

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中学校・高等学校のカリキュラムの連携を考える際,どのように考えていくべきかという観点から問題点を指摘した。中学校のカリキュラムを作成する際には,高等学校での学習を前提とすることが重要であると考える。

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フィリピンの科学教師教育に対する国際協力SBTPとPROBEを教師のインタビューにより比較し、SBTPが研修機会提供型、教育現場の内容に合致したボトムアップの教師教育内容、PROBEはリソース提供型、オーストラリアの国際協力に基づくトップダウンの教師教育内容であり、調査地ではお互いが相補的な関係で実施されていることを明らかにした。

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本研究報告はマレーシア工科大学高等専門学校予備教育センターでのマレーシア人学生の物理の学力不足について、日本の高校とマレーシア中等教育のカリキュラムの差異比較、物理演習問題にて計算能力問題と思考能力問題の分類による得点力比較、マレーシア中等教育校の物理教師へのインタビューによって実施した.その結果、マレーシア中等教育での暗記偏重教育が主な要因であることを明らかにした.また本機関での物理教育の取り組みについて言及する.

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オーストリアの前期中等教育段階における物理教育は、独立した教科を設けて行なわれている。一方、初等教育段階における物理教育は、「事象教授」の枠内で行われているとみなせる。学習目標は両教育段階とも知識理解だけに限定していない点で共通しているが、その性格や範囲が異なっている。学習内容に至っては、前期中等教育段階では思考方法、社会における位置づけなども扱う一方で、初等教育段階ではほぼ力学だけであり、一貫性や関連性が図られているとは言い難い。

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本研究では、アジアならびに世界のなかで先進的に教育の情報化に取り組んでいる大韓民国を取り上げて、特に学校教育におけるそのための施策の展開に焦点をあてて検討することを目的とした。その結果、日本と同様に、大韓民国ではe-Koreaならびにu-Koreaを策定し、IT化を国家を挙げて推進していること、また、KRIC、KMEC、それを統合したKERISなどの機関が設置され、教育の情報化が進められていること、さらに、EDUNET、RISSなどの各種サービスが提供されていることが確認された。これらに加えて、2005年には教育人材開発省ならびに大韓民国教育研究情報サービスが"Adapting Education to the Information Age"を示し、さらなる展開を期していることも確認した。

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本研究では、3D幾何ソフトを活用した立体幾何の教材を開発した。本研究で用いた3D幾何ソフトでは、ユークリッド作図を3次元でも可能にしたものであり、立体について様々な性質を探究することができる。本開発では、コンピュータを活用した立体幾何の教材として、3次元正多面体の性質を探究を行う教材、ならびに立体幾何の応用としての結晶格子モデルの立体幾何的性質を探究する教材を開発した。本教材を開発から、3D幾何ソフトを利用することによって、立体図形の性質を視覚的に理解できたり、作図を通して理解できたりすることを確認した。

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本稿の目的は、OECD-PISAの「数学的リテラシー」評価枠組みに見られるフロイデンタールの数学教授論の影響を明らかにすることである。そこで、「数学的リテラシー」評価枠組みの構成要素を、彼の数学教授論の立場から検討した。第1に、数学的概念等を、世界の現象を組織化するための道具とみるフロイデンタールの数学観が、PISAの「数学的リテラシー」概念の基盤となっていること、第2に、組織化される現象の観点から数学的内容を編成する彼の「現象学的アプローチ」が、PISAの「包括的アイディア」に影響していること、第3に、PISAの「数学化」過程の重視は、1967年のICMI主催ユトレヒト・コロキウムのフロイデンタールによる開会講演に遡ることが確認された。

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本研究は,3次元動的幾何ソフト(3D DGS)を利用した空間図形のカリキュラムによる情意的な効果について,実験群と統制群で行った意識調査の結果の対比から考察を行った。その結果,空間図形の学習に高い関心をもち有用性を感じる,感動体験を想起・伝達できる,数学・学習を見直す契機として空間図形の学習を位置づける等,高い情意的な効果がみられた。

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本研究の結論は次のとおりである。3次元動的幾何ソフト(3D DGS)の利用によって,中学校第1学年の空間図形のカリキュラム開発に少なくとも3つの可能性が開かれる;I)物理的に構成・操作困難な空間図形を考察の対象とする可能性,II)動的変形による立体の構成・操作を多角的に観察する可能性,III)動的変形と多角的な観察によって空間図形の論理的な考察を深める可能性。

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本研究は,3次元動的幾何ソフト(3D DGS)を利用した空間図形のカリキュラムの認知的な効果について,同一校での実験群と統制群及び教育課程実施状況調査の結果との対比により考察した。その結果,平面図形の運動による空間図形の構成や空間図形の平面上での表現などについて,意識面を含めた効果があることが明らかとなった。

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安価に製作でき、手軽に扱うことができるインテリジェント型の多点同時測定システムを試作した。試作機は、使い易さや製作費用などに留意し、設計、製作をおこなった。このシステムには様々なセンサーやデバイスを簡単に着脱することができ、実験観察の内容に応じたシステム構成の変更が容易にできる。このような特徴を持つため、幅広い活用が可能である。

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自然に感動する心を育てるような教材を作成するために、デジタル機器に適したマクストフ系の望遠鏡を製作した。望遠鏡の製作については、パソコンを使用した光学設計を行い、できる限り自作を試みた。星像テストにおいて、製作した望遠鏡は十分な能力を発揮するとは言い難いものであった。しかし、製作上の問題点が明らかになったとともに、デジタル機器で撮影が可能という当初の目標を達成することができた。この望遠鏡を使用して天体を撮影した結果、予想以上の映像を得ることができた。

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3Dカメラを使って立体映像教材を作成するための基礎的な実験を行い,立体感の程度と見易さについて調査を行った.その結果,本実験で用いた3Dカメラの場合,クロスポイントを4.0m程度に設定すれば,より広い範囲で効果的な立体映像の作成が可能であることが示唆された.

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高校生の科学技術に対する意識を調査するとともに、科学者参加授業の受講前後における意識の変化をとらえ、授業の効果について考察した。科学者参加授業を受講した生徒は、科学を肯定的にとらえる回答が増えるとともに、科学技術がもつ危険性についても認識するようになった。しかし、将来の職業として科学や理科を志す回答は増えなかった。

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大学が保有する大型実験装置:加速器を題材とした高校生向けの物理実験課外授業を実施している.このような連携授業の実施には,様々な制約に対応できる柔軟な連携形態が必要とされる.本稿では,最低限の来学機会とともに,それを補完する事前と事後の授業によって構成した授業の実践を報告する.

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教員免許取得に必要な単位は,教職専門課程以外の高等教育機関でも取得できるが,そこでは限られた授業の中で教師教育が実施されている。このような,教職専門課程でない大学の情報科教育法の授業で,受講生に授業計画および授業実施を経験させ,その問題点を指導者が指摘し,授業を改善させる手法で指導してきた。その結果,受講生の授業が改善され,また,自ら授業の問題点に気づく様子も観察された。その事例について報告する。

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教員養成系大学生向けの授業で,中学生の科学的思考を支援するために受講生が協調的に制作した教具に対して,多様な他者が国内外からコメントした.コメント内容を分析した結果,受講生が制作した教具は総じて肯定的に評価されたが,改善点の指摘もあった.また,コメント活動についての事後調査から.参加者がコメント活動を肯定する中,特に受講生は,多様な他者からの,教具改善のためのコメントを肯定的に評価していることがわかった.

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高等学校教育の多様化が進む中、大学の授業は大きな転換点を迎えている。「レベル差の大きな学生達をどのように迎え入れ、理念として掲げる卒業生像に如何に近づけるか」は、大学教員一人一人の大きくて重い課題となりつつある。この課題解決の第一歩は、各学生が意欲を持って参加する授業を行うことである。そのための即効薬はなく、毎日の授業実践の中から見つけていかなければならない。発表者は、平成7年度から教職関係の授業を対象として授業改善の試みを続けてきている。特に平成15年度からは、学生達の意欲付けを重視した形で模擬授業を多く組み込んだ授業編成を行ってきた。さらに、平成17年度からは一枚ポートフォリオも採用し、授業成果の確実な定着も試みてきた。今回、更なる改善への一歩を踏み出すために、平成17年度に採用した幾つかの授業改善のツールの役割を分析したいと考えた。その結果、従来からのECカードは、教員とのコミュニケーションツールとしての重要性を増していることが明らかになった。また、学習の記録(一枚ポートフォリオ)については各学生にとっての位置づけが十分になされていないことや、予習としてのレポートが学習成果の定着に大きな役割を果たしていることが分かった。

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本研究では,筆者らが開発してきた小学校理科eラーニングサイト「理科ネット」を1年間運用してきた結果,児童はそれをどのように利用し,学習に役立ててきたか追究した.結見利用者は予習や復習などに利用する目的と,質問コーナーで分からないことを尋ねたりするための利用目的とがあることが推察された.さらに,過去の質問の蓄積が多いために,過去と同じ質問をしてしまうことが自由記述より指摘され,過去と同じ質問をしないような検索システムを構築することが求められた.

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筆者らは,Webカメラを用いたビデオクリップ自動作成システムを小学校の理科授業に導入し,実践的な評価を行ってきた.本研究では,新たに機能拡張された画像並置機能を用いた実践的な評価を試みる.具体的には,小学校6年生の溶解現象を扱う単元に画像並置機能を導入し,結晶のでき方について徐冷実験と急冷実験を比較させた.実験群と統制群を評価した結果,実験群は統制群に比べて,結晶のでき方に関する記述得点が高いことがわかった.さらに,事実に基づく記述が多く見られ,誤概念に関わる記述が少ないことから,画像並置機能の有効性が示唆された.

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家庭において親子が継続的に科学実験に取り組む教育プログラム「おやこdeサイエンス」を開発し,小学校4・5年生の親子計60組を対象とした実証実験を行った.収集したデータを分析した結果,おやこdeサイエンスは「身の回りのことと関連づけながら,人々の考えが関与するものとして科学を学ぶ」という側面から学習環境の構築を支援しうること,「親子で科学実験」「学習サイクル」「携帯電話」の要素技術が学習環境の構築に関与していたことが示唆された.

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信州大学教育学部では,2004年度,現代GPの認定を受けて,e-learningを実施することになった。本報告では,著者が昨年度に続き担当したe-learingコンテンツ「理科教育特別演習II」の作成の過程を具体的に紹介する。このことにより,今後,新たにe-learningコンテンツを作成する場合の知見としたい。

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本研究は川村(2005)・川村(2006)で報告されたe-learningコンテンツ「理科教育特別演習I」,「理科教育特別演習II」に引き続き,信州大学教育学部が制作しているe-learningコンテンツ「理科教育特別演習III」は,現職教師および教員を目指す大学生・大学院生が独自の理科実験教材を開発できるような力量を身につけてもらえることを願って開発中である.またあわせて,自身の理科授業のために理科実験教材の収集を行っている教師への情報源となるように開発を行っている.

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本研究は、科学実践のエスノグラフイーから科学教育についての知見を得ようとするものである。高エネルギー加速器研究機構にあるKEKB加速器に電子と陽電子を入射する時の研究者たちの科学実践に着目し、エスノグラフィーの方法を用いて、その詳細を明らかにした。その結果、研究者たちの分散化された活動の統合とコーディネーションが明らかとなった。そこで、その結果から、科学教育における学習環境のデザインの可能性について考察した。

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科学的な思考を科学的な探究(問題解決)の全過程における一連の思考と考えるならば,これらの諸過程における生徒の実態を把握することは科学的な思考力を育成するために不可欠である。その過程の主要な要素である仮説を設定するには「仮説」とは何かの認識が必要であり,そのような視座からAnton E. Lawsonらは未知の課題に対する問題解決のための仮説演繹的推論を行うには,「仮説」と「予想」の区別が重要であることを指摘している。本稿では,A E. Lawsonらが米国の高校と大学の生物教科書に対して実施した「仮説」と「予想」の定義に関する研究を参考にして,日本の中学生,高校生,大学生の「仮説」と「予想」に対する認識を質問紙法で調査したものである。その結果,A E. Lawsonらの定義するような「仮説」と「予想」の区別ができる生徒や学生は,非常に少ないことが明らかになった。

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授業の設計、実施、評価を進めるに際して必要な、授業の目標の設定とその分析手法に関して、「実行目標」及び「実行目標の構造分析」という用語を創り、考察を進めた。

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物理量同士の関係や測定について物理・化学および算数・数学の双方向から概念的に理解する目的で、その視覚的モデル化を試みた。物理量を複素数として表現することで相互の乗除関係や測定を模式的に描画し、量の独自性を表すことが出来た。物理・化学では平素あまり意識していない条件が顕在化するなどの応用性が得られ、量と測定について考える道具として期待される。

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数学の授業における教師の説明を,説明モデルに基づくカテゴリーにより検討した。その結果,既有知識との結びつきをより明確化する説明が発生していることが明らかとなった。

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酢酸とエタノールのエステル化反応について、半経験的分子軌道法(MOPAC/PM5)による計算の結果に基づきCGアニメーションを作成した。このCGアニメーションは高校化学における有機反応の学習に加え、抽象的な概念である平衡や速度論を学習するための教材として適用できると考える。

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本研究においては,2003年度からはじまった山梨大学-山梨県連携事業の個別事業のひとつである高等学校教科情報担当教員支援の今後の事業に対するニーズ調査の一環として,山梨県高等学校教育研究会情報科部会所属教員に対するアンケートを行った。その結果,県外の高等学校教員による教育実践事例を中心にした講習会へのニーズ,県内の教科情報の授業研究への参加希望が多いこと等が明らかになった。

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本研究は、60歳以上のシニアを村象にして、パソコンソフトを用いて操作し学習する活動をシニア向けパソコン教室で行い、その活動を継続観察しアンケートを実施して老化防止にどのような効果があるかを調査分析した結果について述べている。筆者らは、シニア向けの学習ソフト(大人のための右脳キッズ)を開発し、シニア向けパソコン教室で、3ヶ月間使用してもらった。使用前と使用後のアンケートおよびインタビューの分析から、コンピュータ操作や学習ソフト、およびシニア同士のコミュニケーションが、老化防止に有効に働いているという結果を得た。

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実験観察学習などで手軽に活用することのできるインテリジェント型小型測定装置を開発した。本装置は、活用範囲が広い、容易に使える、比較的安価に導入できるなどの点を重視して研究、開発をおこなった。

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身近に様々な家電・情報機器が溢れている。しかしながら,児童生徒のみならず,大人でもそれらの仕組みを理解することは困難である。本研究では、実際に小学校児童,担当教諭と密接な連携を図りながら,電子レンジや携帯電話を用いて,生徒に電磁波の不思議さを体験させる教材を開発した。児童の体験前と後の電子レンジや携帯電話の認識や興味の変化などを知ることができた。

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本研究では、「新世紀型理数系教育の展開研究」の一環とて、児童が自分自身の手で自由な任意形状の磁石を作り、その磁石に自分自身の手で着磁させ、色塗りまで出来る夢のような「手づくり永久磁石」の開発に取り組んだ。その結果、「手づくり永久磁石」の開発に成功し、自由な磁石形成が可能となった。

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本研究目的は,中等高等教育現場で活用される安価で実用的な分子模型教材を開発することである。そのため,発泡スチロール球を使ったポインター方式分子模型システム(特許)を開発した。原子球面の定規であるポインターを使い原子同士を繋ぐ継ぎ手の位置を容易に特定することが可能になったので、様々な分子模型を製作することが出来る。本システムによるSPP, SSHおよび中高大連携授業の実践をとおし,さらなる改良を図っている。

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発表者らが最近報告したDVD分光器を改良し、正面からの光をとらえる"潜望鏡型"とし、かつ小型化した。その結果、スペクトルの観察・写真撮影および取り扱いが容易になった。さらに、撮影したスペクトル写真をフリーソフトで数値化し、エクセルなどの表計算ソフトで解析しスペクトルチャートを作成する方法を検討したので、分光器、解析法、測定データの例を展示紹介する。

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全教科及び総合的な学習の時間において,エネルギーや環境についての学習を展開し,自分たちにできることを考え,実践した。様々な活動をとおして,実践に向けての意欲付けができ,生徒だけでなく家庭にもエネルギー学習を広められた。

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本研究は,3年生が理科の観察や実験に意欲的に取り組んではいるものの,3年間の学習の中で興味・関心の程度に開きが出てきているという実態に着目し,少人数指導やTT指導を取り入れ,個に応じた学習を展開したものである。その結果,生徒の興味・関心を生かし,発展的な学習や補充的な学習を取り入れたコース選択学習を行えば,生徒の学習への理解が深まり効果的な少人数指導が行えることが明らかとなった。また,単元の最後に行う確認テストの結果から,習熟度に合わせて少人数指導を行い弱点を補強した。その結果,学習内容の定着がみられた。

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本研究は,算数の時間における表現力の育成に着目し,算数ディベートフォーラムを授業に取り入れて実践を行った。その結果,算数的表現力を高められるだけでなく,多様な発想ができるようになり,それとあわせて,論理的に思考する力や数学的な考えの育成を図ることも可能であることが明らかになった。

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本研究は、イントラネット・インターネット環境で稼働する学校教育用グループウェアである「スタディノート」を用いて行われた数学の教室内協調学習・学校間協調学習の事例を紹介した。そして、思考力・表現力・コミュニケーション能力をもつ生徒を育成するために、数学における協調学習において、学習用グループウェアを使った活動を取り入れたことの有効性や、数学授業における学習用グループウェアの位置づけや可能性、教師に求められる役割、課題などについて考察した。

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変化の激しいこれからの社会に生きる子どもたちが身に付けるべきものとして,文部科学省は「生きる力」の育成が必須であると提唱している。「生きる力」は「確かな学力」,「豊かな人間性」,「健康・体力」という3つの要素が支えるものであり,本研究はその中の「確かな学力」の育成に焦点を当て,小学校3年生32名の児童を対象に取り組んだものである。実践では国語科教育とICT (Information Communication Technology)をリンクし,国語科説明文の「読むこと」における授業において,プロジェクタや電子黒板といった機器を積極的・効果的に活用し,児童に「確かな学力」を身に付けさせることをねらいとしている。これまで国語科におけるICTの取り組みは,音読や作文など「話すこと・聞くこと」などの表現領域や文法や漢字・語句などといった「言語に関する事項」での実践が多く,ICTの学習効果が認められている。しかし,文章や記述内容を理解する「読むこと」の領域の実践例は少なく,ICTによる学習効果が確認されているものが少ないのが現状である。本研究では国語科「読むこと」での学習においてICTを活用し、児童の「生きる力」を支える「確かな学力」を育成するために授業実践をしたものである。実践後の成果として説明的文章を読み取る学習においてICTを授業で活用して話し合いを行ったり情報を交換したりすることで,学習に対する意欲・関心が向上し、段落の要点や意見や具体例などを読み取る力がより高まることが明らかとなった。

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