日本科学教育学会研究会研究報告
Online ISSN : 1882-4684
ISSN-L : 1882-4684
31 巻, 8 号
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表紙・目次
発表
  • ‐野島断層から近畿地方のネオテクトニクスを探究する理科授業‐
    榎 悠希, 川上 紳一
    2016 年 31 巻 8 号 p. 1-6
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    断層の変位によって地層に食い違いが蓄積していく様子を調べる活断層モデル実験器を製作した.事象提示として野島断層を示し,活断層モデル実験器と近畿地方の衛星画像を用いて,大規模地震の繰り返しによって近畿地方の地形発達が起こっていることを実感できる学習プログラムを構想した.活断層の変位の蓄積によって地形発達が起こることを理解したうえで,近畿地方の衛星画像を提示して,活断層がどこに分布しているかを探る学習へと展開した.
  • ‐実験教材の開発と中学校での授業実践‐
    岡田 京, 川上 紳一, 長澤 美穂, 橋田 千尋, 武下 晃慎
    2016 年 31 巻 8 号 p. 7-12
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    火口から流れ出したマグマの定置は,マグマの粘性,斜面勾配,地面との摩擦などの要因に支配される.1983 年三宅島の溶岩流を事象提示として用い,3D プリンターで火山地形をつくり,ココアパウダーとチョコレートを用いたモデル実験を通して溶岩流の形態を探究するための教材を検討した.開発した教材を用いて,中学 1 年生を対象に授業実践を行った.本発表では,教材開発の意図,教材開発の概要を報告すると同時に,中学生を対象として行った授業実践をもとに成果と課題を議論する.
  • 川上 紳一
    2016 年 31 巻 8 号 p. 13-18
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    次期学習指導要領では,アクティブラーニングの視点からの授業改善が求められている.こうした改訂の背景には,学習者が主体的に問題をみつけ,解決することを通じて,科学的な概念や考え方を学ぶことが重視されている.地学分野の学習は,教室で再現することができない事象が多くあり,モデル実験を行って,事象を支配するプロセスを理解し,地学リテラシーを身に着けることが重要である.本発表では,筆者がこれまでに開発した教材とそれらを活用した学習プログラムを示し,探究学習を支える実験・観察教材のあり方を議論する.
  • 吉川 直志, 秋谷 真衣, 小林 亜衣, 長崎 由加里, 茗荷谷 毬
    2016 年 31 巻 8 号 p. 19-24
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    一人ひとりが粒子となって全体の振る舞いをみんなで表現する擬人化体感学習の方法を少人数での実践を通して、小学校で学ぶ理科の内容の思考実験の道具としての可能性を考えていく。小学校4年生で学ぶ空気や水の性質を例として、自分が空気や水の小さな粒子となってみんなが集まった時に全体の振る舞いとして起こることを想像し、実験と対比しながら理解を系統的に進め、そして主体的に学ぶ方法の基礎作りを行う。本研究では学生が、自分たちの持つ現象のイメージを基に、目に見えない小さな粒子の世界の中での動きと全体の動きとしての現象の関係を主体的に学んで行く学習を通して、擬人化体感学習を主体的な学びへの利用の可能性を検討する。
  • 奥村 仁一, 熊野 善介
    2016 年 31 巻 8 号 p. 25-28
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    現行の高等学校学習指導要領理科編では,急速な科学の進展を反映した学習内容を取り入れる見直しを図ったことや,実験・観察等の科学的体験を一層充実するよう改善したことを示している。また年度の調査では,日本の自然科学系学部の女子大学生の割合は低く,女性研究者の割合も諸外国に比べて低いことが示されている。そこで本実践では,高等学校の生物の授業において,大学との連携により遺伝子DNAについての5種類の実験を実施し,実験の違いによる男女の興味・関心の違いについてアンケートを分析し考察した。選択式アンケートの結果から,印象に残った実験はどの実験かを尋ねた質問に対する回答で男女差があった可能性が示された。また自由記述式アンケートの定量的・定性的分析の結果から,男子では実験操作や実験に使用した器具等の技術的内容に対する興味関心が高かったが,女子では特定の実験よりも実験講座全体に対する感想が多かった。併せて女子では自分や日常生活と関連付けて考えられる実験に興味・関心が高かったことが示された。これらの考察を踏まえて,複数の実験を組み合わせて授業を実施することにより,男女双方の興味・関心を高め効果的な体験学習ができる可能性があると考えられた。
  • 大隅 紀和
    2016 年 31 巻 8 号 p. 29-34
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    初歩の電磁誘導実験には,以前に杉原和男が開発したSケーブルが画期的な実験機材として知られる。タイにおけるワークショップでは,そのオリジナルの機材と実験方法を見直し,できる限り現地で入手できる材料を活用して,かつ鮮やかな実験観察ができる工夫をしてきている。現地二日間ワークショップに参加する中学校の理科担当教師が各自で制作して実験に使い,それぞれの学校に持ち帰ることが実現している事例を報告する。
  • 武田 直仁, 川村 智子, 武永 尚子, 植田 康次
    2016 年 31 巻 8 号 p. 35-38
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    初年次薬学入門実習の学生アンケート結果において「薬学への興味を失った。」など否定的自己評価を申告した学生を抽出し、その後の学業成績を調べた。過去5年間にわたって自己評価低群と学業成績との関連を調べた結果、自己評価低群は自己評価高群に比べ平成23年度を除き、留年、退学数の比率に有意な差は認められなかった。
  • 三宅 志穂
    2016 年 31 巻 8 号 p. 39-44
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    理科教師の育成教材として授業ビデオ映像が活用されている。本研究では理科教師を目指す大学生向けに,熟達した理科教師の授業ビデオ記録を視聴させ,どのような場面に学生が理科教師的ポイントを見出すのか検討した。その結果,以下のことが示唆された。a.学生が着目する理科教師的ポイント件数と時間帯(授業場面)学生ごとに着目ポイントの件数は大きく異なるが,着目ポイントが集中するのは「導入」にあたる授業開始後10分以内の場面と「展開」の終盤にあたる30分以降40分以内の場面である。b.学生による理科教師的ポイント導出の基準生徒と教師との双方向的で活発な関係性を読み取れるシーン,問題解決場面を生徒に与えたり,生徒の思考に働きかける教師の姿,科学的用語の表出を学生は導出ポイントの基準として見出している。
  • 小林 俊行, 畑野 明香
    2016 年 31 巻 8 号 p. 45-48
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    新学習指導要領では,理科の見方・考え方を働かせ,見通しをもって観察,実験を行うなどの科学的に探究する学習活動が充実すること,特に1年生では,自然事象の中から問題を見いだすこと,2年生では,課題を解決するための観察や実験の計画を立案すること及び結果を分析して解釈することを重点的に扱うようになった。生徒は教師が望むような先の見通しをもつことができるのか,ろうそくの燃焼問題を通して,整合性のある一貫した追究を独力で考えることができるかを調査した。その結果,達成率は半分にも満たなかった。授業で適切な足場かけをする必要があることがわかった。
  • 西田 郁美, 林 寛之, 市川 俊輔, 須曽野 仁志
    2016 年 31 巻 8 号 p. 49-52
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    微生物は私たちの生活に深くかかわりがある。日本酒などの日本伝統の発酵食品には酵母が用いられている。役に立つ微生物は現在でも次々と発見されている。しかし、理科教育での微生物の取り扱いが少ないこと、微生物への認識への誤解があることも事実である。このような現状を踏まえて、微生物への理解を深める理科教育を提案する。人間の役に立つ微生物は、土の中や水中から探索できる。この役に立つ微生物を発見する活動の一部を授業内で取り入れる。授業内で活用できる土壌微生物を用いた教材を開発し、これを用いた授業を構成し、実習の場で実践する。以上の取り組みから身近にいる有用な微生物をきっかけに微生物への正しい認識を持たせたり、微生物に関する理解を深めさせる。
  • 横山 隆光, 葛口 菜穂, 松野 紗久羅
    2016 年 31 巻 8 号 p. 53-56
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    小学校理科4年「季節と生物」で,想起が難しい何か月も前に観察した植物の画像,虫眼鏡では観察が難しい拡大画像を用意することで,児童が観察や視聴から得た事実を持って意欲的に話し合いに参加し,植物の学習に対する興味が増し,植物について発展的に調べたいと考える児童が多くなることが明らかになった。また,児童が必要とする植物の部位の拡大画像を用意する必要があることが分かった。
  • 埴岡 靖司, 及川 浩和, 加藤 直樹
    2016 年 31 巻 8 号 p. 57-60
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    「仮説を立てて検証する。」探究学習をめざし,小学校理科の学習において,「予想」の段階を「仮説」に高めることで探究学習が進むと考え,「仮説の過程」に着目した授業を行った。授業を構想するにあたり,「ルーブリッックを用いて学習を進める」「データを,検索機能を用いて活用した学習を進める」の2点を組み込んだ。
  • 青木 一真, 中村 琢
    2016 年 31 巻 8 号 p. 61-64
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    学習者間および学習者と授業者との対話が,科学概念の獲得に有効であると考え,大学初年次生対象の物理学力学分野の講義で実践し,効果を検証した。授業内にペア交流,グループ交流,全体交流を組込み,課題について対話させる機会を設けた。学習者間の1対1のペア交流における対話内容を分析し,力学概念の獲得状況と対話内容との関係を調査した。対話活動が概念獲得に有効であることが明らかとなった。
  • 山崎 宣次
    2016 年 31 巻 8 号 p. 65-70
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    小学校教員志望の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.特に,問題解決学習を進める場合,本時の問題(課題)をどう設定し,本時のまとめをどのようにするかは大切になる.そこで,筆者は小学校理科教科書に記載されている学習課題(問題)とまとめを分析してきた.学習課題と同じく学習のまとめも重要であり,両者を分析することで教員養成時の学生にどのような単語を授業において押さえることが大切であるかを理解させることは有効であると考えられる.
  • -探究サイクルを回すことを視野に入れて-
    早川 和希, 飯島 康之
    2016 年 31 巻 8 号 p. 71-74
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    小学校中学校の新学習指導要領より,現行の指導要領からさらに統計教育の拡充が見込まれる。その中で,統計的な問題解決は小学校段階から求められていくものとなる。同時に統計的な探究や問題解決を行うような過程では,多変数の分析を行うことも不可欠とも言われている。筆者が研究に関わった多変数を用いた実践の中で,結論に至った生徒が分析をし直したいという感想から,改善サイクルを回す活動を含む追実践が行われた。その実践を分析した結果,回すことによる統計的な思考の深まりがあった。また,この実践例でなく他の事例での検討,またサイクルの回る教材を開発することが今後の課題である。
  • 飯島 康之
    2016 年 31 巻 8 号 p. 75-80
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    これまでの数学教育では誤差の位置づけは「厳密に正しくわけではない」ものとして,消極的なものだったといえる。しかし,数学的現象を生み出すものとしての数学ソフト等は,「違和感を感じさせる数学的現象」を生み出すものとして誤差を位置づけ,その後の数学的探究を活性化するものとして生かしていける可能性を示唆している。本稿ではそれを,3つの具体的な事例に基づいて例示した。
  • 中澤 怜子, 寺田 光宏
    2016 年 31 巻 8 号 p. 81-86
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    国際的に「コンピテンシー」が注目されている。資質・能力の育成は,これからの日本において重要である。また,深刻化する理科教育の問題や将来の課題へ対応していくための総合理科も必要である。そこで,総合理科における資質・能力に関するドイツのNaWiプロジェクトの現状を明らかにし,小学校後期の理科授業における質的改善の示唆を得ることを目的とする。日本でも,総合的理科の実施が考えられる。日本で取り入れるには,基本概念を規定し,多様な文脈で実施することが重要であると考えられる。
  • 今井 妃斗弥, 寺田 光宏
    2016 年 31 巻 8 号 p. 87-92
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    ドイツにおけるコンピテンシー指向の教育スタンダード・物理の課題事例を文献により分析し,一部の授業実践を試み,その特質と日本の物理教育現場への示唆を得ることを目的とした。課題事例は,生徒の生活体験に即し興味・関心を高める形態で,物理のコンピテンシー領域を具現化していた。ただ,課題事例で対応するスタンダードの種類及びレベルの分布に偏りがあり詳細な対応がなかった。また,課題事例を基にした授業実践を行った結果,それぞれのスタンダードに関し上昇したが,日本で馴染みがない「評価」の指導に問題があった。
  • 熊野 善介
    2016 年 31 巻 8 号 p. 93-96
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    これまでの毎年のアメリカ調査研究の積み上げから、ミネソタ州とアイオワ州におけるSTEM教育改革において、教育政策と実践の両面から、イノベーションに焦点化しているSTEM教育改革の内容を明らかにすることが本小論の目的である。現地訪問、その他の文献調査の積み上げから、それぞれの州の改革の特徴はあるが、様々な基盤が連携・協働したシステミックな教育改革であり、21世紀型の資質・能力の獲得を目指した、極めて児童生徒の主体的な学びを大切にした、科学教育改革が展開している。
  • Aristya Putra Pramudya Dwi
    2016 年 31 巻 8 号 p. 97-100
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    This research aims were to develop an educational game for STEM learning and to implement in science Indonesia curriculum for middle school. The methodology used in this study was the research and development (R and D) using Borg & Gall (1979) model. The stages of the research were: Definition, development, and validation. The result from this research that educational game was called BANA (Baluran National Park) game had good categories. The Banna Game could be implemented in 7th grade Science Indonesian curriculum to study ecosystem.
  • -教員への聞き取り調査を通じて-
    中村 冠太, 北村 一浩, 磯部 征尊
    2016 年 31 巻 8 号 p. 101-106
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    本研究では,先行研究で明らかにされていない3Dプリンタを活用した教材開発の可能性を探ることも含めて,学校教員が必要とする教材や教具の実態把握を主たる目的とする。本研究結果より,教員の多くは,3Dプリンタを実際に使ってみたいという興味や,3Dプリンタによって製作した教具を授業で使ってみたいという意欲を示していることが分かった。また,3Dプリンタを使って作ってほしい教材・教具としては,製図学習時に使用する立体模型や,道具や部品の拡大模型といった「模型」に最もニーズが集まっていることが分かった。さらに,自作が困難であることが推測される機構に関する教具のニーズも高いことが示唆された。
  • 大野 恵理, 須曽野 仁志
    2016 年 31 巻 8 号 p. 107-112
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    2020年のプログラミング教育必修化に向けて様々な準備が始まっている。NHKのEテレで2017年4月から放送されている番組では、アメリカマサチューセッツ工科大学(MIT)で開発された教育用プログラミング言語「スクラッチ」を使って、コンピュータでゲームを作ることを学ぶことができる。また、各種マニュアル本が出版されたり、MITのスクラッチのウェブサイトの一部が日本語に訳されたり、「スクラッチ」を日本の教育現場に導入する準備が進んでいる。しかし、プログラミングの授業における児童・生徒の学習到達度を評価する方法は研究が進んでいないのが現状である。本研究ではスクラッチを導入した授業における児童・生徒の学習到達度の評価について、アメリカの教育現場で用いられているルーブリックを参考にして、日本の教育現場でも活用できるルーブリックを2種類デザインした。それぞれのルーブリックの詳細と、ルーブリックが応用できるプロジェクトの例を報告する。
  • 天羽 康, 飯島 康之
    2016 年 31 巻 8 号 p. 113-116
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    次期学習指導要領の改訂において,「理数探究」の新設が予定されており,ICT 機器の活用の充実化も求められている。本稿では小型コンピュータ Raspberry Pi を用いて,数学的実験や理科的観測を行いながら,どのような学びができるかの検証と考察を行った。プログラムを簡易的に記述できることや,目的や条件に応じて電子工作ができるため,授業での活用が期待できる。今後は,Raspberry Pi を活用して観察したデータを蓄積し,数学的に分析することで,理科の現象を理解するような教材の開発を目指している。
  • 酒井 統康, 長谷川 元洋
    2016 年 31 巻 8 号 p. 117-122
    発行日: 2016年
    公開日: 2018/04/07
    研究報告書・技術報告書 フリー
    球体型ロボット Sphero を,ビジュアルプログラミング言語(Tickle)を用いて制御を行うプログラミングの授業を計画し,授業実践を行った.開発した単元は,問題を発見し,その解決にあたるための情報収集,整理・分析等を通し,出力する場を設定するなど,総合的な学習の時間で大切にしたい探究活動を繰り返し位置付けることができた.実践の結果,総合的な学習の時間における学習の深まりを児童に実感させるとともに,プログラミングに関わる興味関心が高まり,意図した動きにするためのプログラミングコードの理解を促すことができた.
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