地域素材「雪」の教室での活用・普及を図るために、北海道プロジェクトを2000 年に立ち上げ、次の活動を継続実施してきた： 1）Web ページの開発， 2）教員向け授業プラン集及び児童用テキスト、ワークシートの制作，3）教員向け研究会の実施，4）児童・生徒対象プレゼンコンテストへの協力。札幌市の学校教育の重点で、「北国札幌らしさを学ぶ【雪】」が2009 年から謳われるようになり、全市で取り組まれるようになった。Web ページへのアクセス状況やワークシート・テキストの利用者評価、研究会の参加者評価でこれまでの活動を分析、評価した。

本稿では，高等学校で新しく扱われることとなった作図指導の研究を進めていくためにも，3 直線に接する円を題材とした作図授業の実践を行い，その学習過程を示した．2 直線に接する円を作図してから3 直線の場合を考えることで，その作図手順を導き出すことができた．

本研究は，課題となっているグラフ処理能力に着目し，表作成のスキル，表とグラフの関係の意識化及び数学との連携という３つの手法を用いて，中学1 年生と2 年生に指導した。その結果，中学1 年生，2 年生ともにグラフ処理能力が向上することが明らかとなった．

本研究では科学を専門とする大学教員が小学校高学年対象に過去3 年間に実施した模擬授業の成 果と課題を見出すため児童合計4000名の質問紙回答を集計・分析した。その結果，授業内容理解では８割以上の児童が肯定的反応を示した。一方，理科学習の価値認識で最も多くの児童が選んだ「自分でしっかり考える」で選択割合が約半数，次に多い「実験・観察でたしかめる」では4 割程度に留まるなどスパイラルカリキュラムを特徴とする理科指導での工夫が今後の課題である。

本研究では，山岡・松本(2015)による中学校段階での発問フレームワークの実践の成果を手がかりに，更なる実践可能性を探る目的で，教員研修を通じて高校物理分野に焦点化した発問フレームワークを開発した。授業の導入で認知的葛藤を生起させる場面を設定し，予期される生徒の返答や授業中に展開される教師の発問など，高等学校段階での実践可能性について検討することができた。今後，高校生を対象に発問フレームワークに依拠した理科授業を実践し，その効果を検証していきたい。

筆者は，2009（平成21）年度から講義「情報教育論」を担当してきた。その後，「自然科学教育論（理科教育論）」と「環境教育論」も担当し，科学教育論の授業では，知識やスキルだけではなく，その意味や意義を学ぶためには，これらの三つの講義は相互に補完され，対話性をもつべきであると考えた。そこで，科学実践の視点から情報教育論に学習論，自然科学教育論に科学技術論，環境教育論に状況論も含めた一つの講義『科学教育論』として再構成した授業を行った。

定型を用いるレポート作成及びモデル構築，実験計画・検証からなるモデル化学習で，「化学反応式の決定」をテーマとする学習教材を作成し，それが「物質の同定」をテーマとした学習教材のモデル構築における基本項目をテーマ，要素，モデルの構築とし，また，その要素についても，前提の確認，着目する事項，結論の導出とすることで対応することがわかった。

筆者らは協調学習支援システム「スタディノート」の開発に取り組んできた。本システムは教室内における対面型協調学習から学校間での協調学習までを幅広く支援する協調学習支援機能と小学校低学年の児童でも使いこなせる操作性を実現している。DOS 版から始めてWindows, Linux, WindowsMobile, Android など様々なプラットフォームで動作するシステムを開発してきたが，タブレット端末対応としてiPad 用システムを開発した。その概要について報告した。

本研究は，1 人1 台のタブレット端末環境を活かす協働型・双方向型学習を可能にするため，edutab を開発した．当システムはインターネット環境なしに同期が可能であり，また，学習者同士が容易に閲覧し合うことができるとともに，学習者全員の学習状況を一覧で可視化することができる．本研究では，開発したedutab が小学生のユーザビリティを保持し，局所的な可視化・公的な可視化によって学習者間の相互作用が促されるCSCL であるかを検証するため，小学２年生と５年生，大学生・院生を被験者とした評価実験を行った．

本研究の目的は，レゴEV3 とグラフ関数電卓の利用を前提とした数学授業における，学習者のモデリングを評価することである。方法は，レゴEV3 とグラフ関数電卓の2 つの機能に着目して，授業後に実施したモデリングの評価問題の学習者の回答を類別することである。その結果，1 つの機能に相当する記述が見られる回答，授業の初期条件を変更するという記述が見られる回答に類別できた。

「凸レンズの働き」によってできる像の位置や大きさなど「規則性」の理解を促すために，AR 技術を用いた教材を開発した。授業実践を行った結果，「作図」ができるようになった生徒の割合は変わらなかったものの，「規則性」を理解した生徒の割合は増加した。また，1ヶ月後の調査においても，「規則性」を理解した生徒の８割以上が「作図」を基に考えたと回答した。「規則性」の理解のためには，実験と関連付けられた「作図」が必要であり，そのためにAR 教材は有効であった。

科学教育を通して修得が期待されるコンピテンシーを検討する指針を得るために行われた先行研究をふまえ，その調査事例とは異なる業種である組織系建築設計事務所が求める能力，その育成の観点，大学卒業までに修得が期待される力を明らかにした。また，先行研究の結果との比較から，共通点として「技術力」「マネジメント力」という言葉が示されることなどを明らかにした。

理科の思考力育成を検討する中で、単元の確実な習得活用と並んでもう一つの思考力の役割に気付いた。初めに問題そのものを見出す過程と学んだ知識を後に違った文脈（単元）で活用する過程では、様々な既習知識や生活と学習を結びつけてゆく多角的で柔軟な思考力が求められる。その視点から小学校理科教科書を概観し、どのように児童の思考力を育成できるか検討した。多角的に結びつく内容として「気体・液体・固体」に着目したところ各学年の単元との関わり合いが見出されたが、その結び付きや気体液体がどのようなものかは十分扱われていない現状がある。そこで｢水の姿の変化｣単元の始まりにおける多角的な導入、児童が操作できる液体の捉え方、生活とつながる空気の概念の在り方を検討した。またエアースプレーなど身近な生活にある気体を探す学習を検討し基礎実験を行った。

本発表では，国立科学博物館が平成27 年7 月に新設した「親と子のたんけんひろば コンパス」について報告し，自然史標本を活用した未就学世代の科学リテラシー涵養に資する新たな展示を提案する。

小学校教員の理科指導に関する苦手意識は，以前から指摘されている。近年，全国の私立大学に小学校教員養成課程が設置されており，理科指導ができる学生をいかに育成するかという課題に直面している。これまで小中学校教員養成課程の「理科教育法」の中で模擬授業を取り入れられているが，その実施方法や内容は大学によって様々である。そこで大学生の観察や実験の力量を高めることを意図した授業を実施し，その有効性について検討した。その結果，履修の前後で質問紙調査を行ったところ受講生に変容が認められた。

本稿は，中学校理科における協調的問題解決に関する事例研究である。これまでに研究報告がなされていない，ジグソー学習法の一手法と見なされる「アメーバ学習法」を取り入れた場合，生徒にどのような協調的問題解決が生起するか，また，授業後にどのような認識の変化が起こるかを同定することを目的とした。発話記録の分析から，生徒らは，教師がほとんど介入しないままに学習課題に関する会話をほぼ中断することなく継続させることがわかった。また，学習後には学習対象を多面的に認識することもわかった。

本研究は，児童の認知過程をより確かにするツールとして，コンフリクトマップ(Tsai, 2000)を応用した児童用のコンフリクトマップを作成し，検討を行った。作成後の児童の意識調査と作成されたマップの分析から，自らの学びを振り返り，学習を進めることに有効であるということが明らかとなった。

報告者は東日本大震災以降，福島県内の小中学校，高校，大学等で行われてきた放射線の理解に関する教育実践や関連する教育プログラム作成の現状と課題について調査してきた。本研究では，その中から福島県における高等学校の取り組みと，高校生・大学生の放射線に関する知識やイメージに関する特徴を述べ，震災後の小中学校での指導資料作成や教育実践が成果を挙げてきた一方で高校では取り組めなかった実情にふれ，福島県における小中学校から高校への放射線教育の接続に関する課題について現段階までのまとめを報告する。

本研究は，数学と理科の教科内容のずれを解消するための指導の研究の一端として，数学科と物理で扱う三角比と三角関数について検討した。その結果，数学科では三角比と三角関数を定義して学習を進めるのに対して，物理では三角比と三角関数を区別して指導に活用しているものの，明確な定義はしないで学習が進んでいることが明らかになった。このことを受けて，三角比や三角関数の学習指導や，これらを活用した学習指導において配慮すべき点を明らかにし，その対応策を検討し，教科内容のずれを解消するための具体的な手だてを示した。

研究デザイン, すなわち研究の問いを立て, それを明らかにする方法を考え, 必要なリソースを揃 え, 実行し, 結果を得て, それをどのように考えるかという一連のプロセスは分野を超えて共通している. 一方で, 具体的な理論的枠組みや研究手法, またアウトプットの妥当性境界にはそれぞれの特徴がある. そこで, 異分野の大学院生に互いにそれぞれの「研究の構造」について説明させることで, その相違を理解し, 自分の専門分野での研究計画の立案にも応用出来るようなメタ知識を獲得することを目指した授業実践を行った. その結果, 異分野の大学院生への研究構造の説明が, 自分野の研究の枠組みやその特徴への理解を促していることが示唆された.

本研究は,小学校３学年の算数科「小数」の学習において,iPad 及び,鈴木ら(鈴木ら,2013)が開発した同期型CSCL（Computer Supported Collaborative Learning)であるedutab を用いた実践を行い,その実践による「数学教育における創造性に関する態度」並びに,久保田ら(久保田ら,2009)を参考にした「自他認識テスト」への効果を検証した．その結果,児童らは大型モニターに映された自班及び他班のアイデアを見る際に,そのアイデアの概要を把握していることが明らかとなった．また,モニターを見た後に端末同士を見合わせ意見交流（相互評価）したことが,各質問紙の有意な結果へと繋がったことが明らかとなった．

筆者（2015）は，情報モラル教育に関する有効性が確認された「３種の知識による情報モラル指導法（玉田,2004）」を基に，聴覚障害の特性を踏まえた，情報提示の量を生徒自身が制御できたり，回答内容に応じて正誤の判定結果や正答のヒントになるフィードバックメッセージが得られる機能で構成された情報モラル教育用ゲーミング教材を開発した．しかし，当該教材が一斉指導後の個別学習用の内容として構成されているため，一斉指導用の教材開発を含めた実施体制を整える必要がある．そこで本研究では，ゲーミング教材を授業で活用できるように，聴覚に障害のある生徒の類推的思考を促して学習内容を把握させることを意識した提示教材を作成した．

東京都立多摩科学技術高等学校（以下、本校）は、平成22 年に開校した東京都でも比較的新しい高校で、平成24 年に文部科学省のスーパーサイエンスハイスクール（SSH）に指定され、3 年が経過した。この間、本校で課題となったのは倫理教育の在り方についてであった。本校では、SSH 指定科目である「科学技術と人間」という科目で「技術者倫理」という単元を用意し授業を展開してきたが、生徒へのメッセージ性は不十分というのが我々教員の印象であった。そこで、生徒たちに考えさせることを主軸においた教育活動の実践として、未来の科学技術を多く取り上げたウルトラセブンを題材に倫理教育を行なうプロジェクトチームを立ち上げた。本研究では、我々の教育実践と教育効果の考察について報告する。

本研究では，光化学スモッグについての実習形式教材の開発と，その教育実践を行った．学生に，インターネットを利用して大気汚染・気象情報を収集させ，それらのデータを基に作成したグラフにより，都内の光化学スモッグの発生・収束過程，関東甲信越地域での汚染地域の拡大過程について考察させた．学生は，人間の行動と光化学スモッグの発生との関連を理解できたと思われる．

平成25 年度に次世代科学者育成プログラムに応募し、静岡大学教育学部と静岡のチームは「静岡 STEM ジュニアプロジェクト」を平成26 年度に立ち上げた。本報告は移年間の静岡ＳＴＥＭジュニアプロジェクト事業の1 年間の展開から、これらのプロジェクトから得られた児童生徒のさまざまなデータから、日本型のＳＴＥＭ教育モデルとは何かの考察を試みている。欧米で展開されているＳＴＥＭ教育の理論的実践的特徴を捉えながら、我が国においても、十分展開可能であるだけでなく、自由研究とＳＴＥＭ教育が今後の知識基盤社会を支える要素を内包していることが明らかになった。

現行の学習指導要領の理科では，基礎的な科学的素養を養うとともに，探求活動の充実や科学と日常生活との関連に留意する改善が図られた。高校理科においても，日常生活や社会との関連を重視することが求められるようになっている。本研究では，大阪府内の公立中学校及び公立高校の理科教員を対象に行った理科指導に関する意識調査の結果から，特に理科と実社会や実生活の関わりとの意識に関する内容を取り上げ，中学校教員と高校教員の回答傾向の比較を行いながら，中学校及び高校の理科教員の理科指導における社会との関連内容を扱う際の意識について報告する。

本研究では，科学教員の専門的成長へのアプローチに関わる教科特有信念を明らかにするために，デンマ ークの学校で働く科学教員S に対して質的調査を行った。調査方法として半構造化インタビュー，分析は現象学的アプローチを用いた。結果，この教員S の「常に変化し発展し続けている現在の科学を教えること」という教科特有信念と，彼女が常に新しいものを求め続けていく専門的成長へのアプローチが結びついていることがわかった。今後，他の科学教員に対しても同様の調査を行い両者の関係性を検討していく。

科学系学位を取得した若者が社会で活躍する人材へと成長するために、整備すべき具体的手法や環境について見出していくことは重要な課題である。本稿では、デンマーク・コペンハーゲン大学におけるインタビュー調査と入手した資料に基づいて、PhD 生のキャリア支援に関する実情を把握した。調査の結果から、PhD 生のキャリアを支える3 つの要素、1）資金支援、2）複数の場での学び、3）PhD コミュニティ、が抽出できた。また、研究者として自立するスキルや態度の教授を踏まえて、職業人（社会人）としての自覚と責任をもつことの重要さと、人間関係も柔軟に広げることのできる人間力を育てるシステマティックな側面があると理解できた。

本研究は，学校教育で取り扱う実験などにおいて手軽に利用できる実用的な寒剤に焦点をあて，その特性と実用的な方法について検討したものである。特に，今まで寒剤としてあまり注目されてこなかった融雪剤（MgCl₂･6H₂O）をはじめとして，身近な NaCl などについても検討した。その結果，-25 ℃以下の低温を比較的容易に得ることができる実用的な寒剤として，三種混合寒剤（NaCl，C₂H₅OH，氷）と融雪剤（MgCl₂･6H₂O 及び CaCl₂･2H₂O）の利用が有効であることが明らかになった。

本研究では微細藻類ボトリオコックスに着目し、国立環境研究所微生物系統保存施設より NIES-2199 と NIES?836 の2種類の微細藻類ボトリオコックスを入手して培養した。その結果，高校生 物の実験教材として微細藻類ボトリオコックスの活用の可能性を示した。

科学教育等において、顕微鏡写真はしばしば活用されてきた。しかしながら顕微鏡写真はピントが合う範囲が狭いために、実際に学習する学生にとってはリアルではなくわかりにくいという側面もあった。私は昆虫写真等において深度合成技術を用いて昆虫全体にピントがあった、リアルでわかりやすい写真が撮影されている事等に着目し、小昆虫よりもさらに小さい顕微鏡写真についても深度合成技術を用いてリアルでわかりやすい科学写真を撮影する事を試みた。その結果、いくつかのケースで広い範囲でピントが合う顕微鏡写真が撮影できた。その一方で顕微鏡写真に深度合成技術を適用する際のいくつかの問題点も明らかになった。

近年、高等学校の生物学は大学の生命科学を反映した内容に大幅に変化した。メインテーマは「生物の共通性と多様性」で、「生物基礎」からすでに遺伝子・DNA という分子の視点で生命現象を理解するカリキュラムが導入されている。さらに、「生物」では生命科学の内容は複雑になり、専らさまざまな知識を統合して頭の中で生命現象を理解することが優先されている一方で、実験によりDNA や遺伝子の特性を具体的に実感できる機会はほとんどない。そこで、本研究では、高校生を対象として、遺伝子の持つ情報やＤＮＡの特性についての理解を補助する実験教材の開発を目指した。本教材は、生物種間の遺伝子情報の多様性と共通性に焦点をあて、ヒトとゼブラフィッシュのSOX２遺伝子の共通配列を認識するプライマーを用い、両者の相同領域をゲノムＤＮＡからPCR 法にて増幅し、その配列の多様性と共通性について比較した。その実験方法や結果の理解を通じて、生物種間において共通遺伝子が存在するものの、その配列には生物種によって多様性が存在することを実感できるものとした。また、実際にその教材を用いて授業を行い、その教育的効果を検証したので報告する。

空気電池を利用した手作り酸素センサを使って, 液体窒素が急激に気化するときの酸素濃度を計測した。大気中で液体窒素が気化することで, 酸素は急激に減少し酸欠状態を引き起こすことが観測された。この実験は,液体窒素の気化に対する物性実験として期待できる。

本研究は、以下の二点を明らかにするために実施された質問紙調査の分析とその結果の報告である。すなわち、理科の問題解決学習における「結果を考察し結論に至る」過程を指導者はどのように解釈しているか、教師は実際の理科授業に臨んでどのような点に困難さを感じているか、以上の2 点である。この調査を解析することにより、小学校理科における指導の問題点の一つである「結果を考察し結論に至る」過程における混乱の現状を把握することを目指している。質問紙調査の予備的な解析から、「結果を整理する場面」「結論付ける場面」を科学的思考が育つ場面であると考えている教員が多いと同時に、同様の場面を指導しにくいと感じる教員が多いことが明らかとなった。

本研究は, 小中高校の児童や生徒のモノづくりに対する興味・関心が, 小学校から中学校にかけ大きく 変化していることに着目し, 公立中学校の生徒を対象に「モノづくり」に関する意識調査を実施した.そ の結果, 「モノづくり」が好きと回答した生徒の特徴や「モノづくり」という言葉への認識の違いが明らか になった.

小学校教員免許取得を目指す大学生105 名を対象に，科学的思考に対する認知について自由記述 を求めたところ，科学的思考が抽象的な概念であることに起因して，多様な捉え方や解釈を含む376 件の記述が得られた。既存のフレームワークに沿ってトップダウン的に分類することが困難であったため，計量テキスト分析を用いてボトムアップ的にコーディングスキーマを生成した結果，18 カテゴリーが作成され，全体の83.8％を捉えることができた。

本研究は，近年急速に進展している，物理教育研究に基づいた定量的・系統的分析法，および，それを活用した授業評価・改善法を応用し，日頃からできるだけ簡便かつ平易に実施できる概念調査の方法を用いて，その小学校版の開発を目指している。
　小学校版物理概念調査開発のための基礎資料として，小学校理科における子どもが持つ物理概念についての一覧表を作成した。その結果，一つの物理概念に対して複数の素朴概念・誤概念が存在していることが分かった。

本研究は，授業のユニバーサルデザインで大切にされている授業の焦点化・視覚化・共有化の視点で理科授業の改善を行うことの有効性を検証した。学習課題の焦点化，考えを視覚化する板書や観察器の工夫，マグネットシートを活用した共有化により，認知が下位の児童でも問題意識をもちながら学習に取り組み，理解を深めていく姿が見られた。

本研究では愛媛大学教育学部理科教育講座で実践している「理科観察実験体験プログラム」で実施している質問紙を分析し，学生の観察・実験の指導力向上について考察した。その結果，観察・実験の指導力向上には観察・実験の指導に対する省察が重要であること，一度の実践では指導力育成には不十分であることが明らかとなった。また，観察・実験に関する知識理解と指導のスキルを統合する機会が必要であることが示唆された。

小学校の理科授業では児童が自ら問題を見いだし，主体的な問題解決を行うことが求められている．そのため，毎時間の学習課題は大切である．一方，小学校教員を志望する大学生で理科を得意とする学生は少ない．そのため，実際に教職に就いたとき，どのように理科の授業を進めたらよいか不安な学生は多く，どうしても教科書頼りにならざるを得ない．そこで，小学校理科教科書に記載されている学習課題をテキストマイニング処理によって比較し，現状を分析した．今回は第5 学年理科教科書の学習課題について報告する．

本研究は，長野県の社団法人信濃教育会における事業の一つとして行われている現場の小学校教員が，編纂する理科教科書の現状について調査し，小学校教員による理科教科書編纂の過程と効果を明らかにすることを目的とする。そのために，信濃教育会理科教育研究委員会（本研究では，理科委員会とする）を調査し，理科委員会の委員にインタビュー調査を行った。その結果，以下のことが明らかになった。
① 信濃教育会理科教科書編纂は，長野県内の小学校教員の実践を通しての意見・要望を反映しながら行われている。
② 教員の研修が，理科教科書編纂に関わる実践報告を行うことを通して，行われている。

本研究では，小学校および中学校において理科の伝道師として中心的リーダーを担うことのできる専門的な理科の知識や技能を構築し，理科教育の実践的な指導力のより一層の充実を支援する教員養成プログラムを開発するために，大学と長野県教育委員会との連携，協力によって認定したCST の活動を支援した．
　その結果，上級CST 及び初級CST によるサイエンス・ミーティングの開催を推進することができた．

小中学生の学力向上の方策や理科を教える教員養成の在り方を検討するため，琉球大学の教員志望の学生に2015 年に実施された全国学力・学習状況調査（全国学力テスト）の小学校と中学校理科の問題を解答させ，その解答状況を分析した。平均正答数・平均正答率は小学校理科で19.7問・82.2%，中学校理科で20.8 問・83.3%だった。

ヒューマノイド・ロボットが我々の生活の中で身近なものになろうとしつつあるに着目し，将来的にはGUI型のインターフェイスを用いて，誰もが職場や家庭でヒューマノイド・ロボットの簡単なプログラミングが必要になることを想定した。本稿では，ヒューマノイド・ロボットを用いた，情報的な見方考え方を育てるプログラミング教育を提案するとともに，ヒューマノイド・ロボットの普及に伴う課題を指摘した。

ケースメソッドにおいて学習者がどのような視点から読み取っているのかを評価するためにコンジョイン ト法で分析することについて，本稿はその適用可能性を議論する．既存の尺度とコンジョイント法で10 人の被験者の読み取り方を測って比較した結果，相関係数は0.56 となり，適用可能性が示唆された．

数学を楽しむということを時系列的に考えるとその時々で違いがある。その違いを乗り越えていく必要があってもどのようにして乗り越えられるのかは指導しない。好きになるよりは嫌いになる要素が多い数学教育に対して生涯学習の視点から発展段階を眺め、数学を楽しむという人生をすべての人が送れる学校教育を求め、これからの数学教育の在り方を考え直していきたい。このことは数学だけが問題ではなく科学・学問全体を対象として考えることができる。

本研究では，個人がデジタル工作機械を用いたものづくりを行う際の学習支援のあり方を明らかにすることを目的として，デジタルものづくりの市民工房ネットワークであるファブラボに着目し，国内ファブラボ訪問調査を行った。その結果，初心者がデジタルものづくりに取り組む際には，デザインデータ作成等のIT リテラシーおよび，作品の構想づくりへの支援が必要であることが明らかとなった。

近年，社会的要請を背景に，科学を多くの人に伝える活動が盛んに行われている．本研究では，奈良教育大学の資源（授業実践や研究の一環で作成した教具）を活用し，関西光科学研究所“きっづ光科学館ふぉとん”において実施した数学・理科の特別展，そこでの展示物の紹介と期待される効果，来館者の反応を紹介し，新たな教員養成・研修機能に触れる．