前報では，児童•生徒に総合的なエネルギー概念を獲得させるための電気の学習は，生活経験が豊かで，且つ，電気の基本的諸法則を含む静電気から始めるべきであることを明らかにした。さらに，この立場に基づいて開発した原理の簡単な静電気発生装置，静電引力斥力実験器，平板コンデンサー付火花放電実験器などについて報告した。本報では，これらの静電気教具によって，児童・生徒が電気の基本的諸法則をどの程度認識できるかを明らかにしている。その結果，現状では，中学生でも理解困難な電圧や電気量について，小学校6年の児童が積極的に学習し，児童自らの力で，初歩的な概念を形成することができた。また，静電気と100V交流などの電気との類似性にも気付いた。さらに，中学生では，抵抗の概念を自らの力で形成し，且つ，静電気発生装置を回す回数と発生する電気量の関係から，エネルギーの変換に気付くことができた。これらの結果から，エネルギー概念の形成をめざした電気の学習は，静電気の学習から始め，100V交流などの電気を用いた学習へと発展させることが望ましいと言える。

中学校理科第一分野の力学教材の基礎的概念の定着度を調べるため，既習の第1学年から第3学年の生徒を対象とし，基礎的な調査問題により，問題用紙を配布して解答させ，結果を集計・分析した。その結果，次に述べるような学習指導計画や指導法上，有用な知見を得ることができた。(1)力の矢印の表わし方は90％以上の者が理解しているが．問題湯面が複雑になるとこの理解は低下する。(2) 2カのつりあいの概念の形成されている者は約半数の生徒である。(3)力の平行四辺形の法則を用いて，力の合成，分解ができる者は極めて少なく，程度であり， 1年生では皆無である。(4) 一直線上にある2カの合成を理解している者は， 2・3年生で30％前後， 1年生では10％であり，極めて少ない。(5)力の作用点についての理解が極めて低い。特に重力の作用点，反作用の力の作用点の理解が低い。(6)作用・反作用の概念の定着している者は各学年とも低く20~25％程度である。

密度は，重さと体積から2次的に抽象化される概念であり，極めて理解し難いものである1) 。しかし，密度を理解することは，物質概念の形成にとって，非常に重要なことである。そこで，中学生が，密度をどの程度理解しているかを調査した結果，次の事項が明らかになった。1. 重さと体積の概念の分離がなされている者の割合が極めて低い。2. 気体物質の重さについての認識が不十分である。3. 密度についての計算問題が解ける者が，必ずしも密度を理解しているとはいえない。4. 密度の理解に関しては，ほとんど男女差はみられない。5. 密度概念を確実に把握している者は，各学年とも2割～3割程度と思われる。

科学的思考を問題解決の全過程における論理的操作と考えるならば、これらの諸断面の児童の実態を把握することは、科学的思考力を育成するために、大変重要なことである。最近、この研究領域に取り組んだものにAPU(Assessment of Performance Unit)がある。APUは児童生徒の理科活動を基にしたプロセス中心の評価方法を開発し、児童生徒の問題解決能力の実態を明らかにしようとしている。本研究は、児童の問題解決能力の一つである仮説設定能力に焦点を当て、APUの問題を使用し、分析方法を工夫し、児童の実態を明らかにした。調査対象は小学校4学年・78名、5学年・86名、6学年・82名で、調査形式はペーパーテストによる記述方式で実施した。その結果、次のことが明らかになった。①仮説設定において、学年が進むに連れて情報と推論の両方を含んだ説明のパターンが上昇した。②仮説設定の観点は、4年は人為的なものが多く、5年は対象の特性や人為的なものが多く、6年はより科学的なものが多かった。③仮説設定の観点を生活概念と科学概念に大別すると学年が進むに連れて生活概念が減少し、科学概念が増加していた。④仮説設定能力は、4-5-6年間で、学年が進むに連れて上昇した。⑤仮説設定において学年が進むに連れて多様な発想をする児童が減少し限られた観点を想起し易かった。

「温度」は児童・生徒にとって日常用語として使われ身近な言葉といえる。しかし，量概念の一つである「温度概念」は，面積や体積などの量概念と異なる特質を持ち，それだけにとらえにくい概念といえる。筆者らは，小学生及び中学生の持つ温度概念について，示強変数としての温度，容器やその周囲の諸条件を変えた時（知覚的に変化させた時）の温度感覚の二面から質問紙法で調査し，児童・生徒の温度概念獲得の傾向性を調べた。その結果，以下の事項が明らかになった。(1)温度概念の定着度は，小1～小3, 中 1～中 2の2つの時期に大きな伸びが見られる。(2)小3～中１，中2～中3の時期には，温度概念獲得率の増加はほとんど見られない。(3)小学校低学年では，温度概念の定着度は極めて低い。(4)学年を問わず，水の深さ，容器を置いてある場所のちがいに温度感覚は惑わされやすい。

本研究は，生徒・学生が「浮力」の概念をどのように理解しているのか，「浮力」の認識が学習により変容するのかあるいはしないのか，それらの実態を調査した結果と考察である。「浮力」の内容の中でも，とりわけ「水中の物体に動く浮力の大小と物体の属性（体積，形状，低面積）および物体の水中での状態（高低，深浅，向き）の関係」の認識について調査した。さらに，教科書による「浮力」の学習が学習者の概念形成にどのような影響を及ぼしているのか，についても検討した。調査の結果として以下の四点があげられる。(1) 物体が深いところにあるほど「浮力」は大きいとする誤った考えを持つ場合が多い。(2) 物体に働く「浮力」の大きさについては，物体の形より物体の深さ，高さ，底面積により影響される。(3) 質問の仕方により解答が大きく異なることが多く，生徒・学生の「浮力」の考え方は．学習により必ずしも確立してはいないと考えられる。(4) 「浮力」の大きさと物体にかかる「圧力（水圧）」の関係が正しく理解されていないことが多い。それには，教科書の内容構成も関わっている。これらの四点をふまえ，適切な「浮力」概念の形成のためには．教科書の内容構成や記述において，教科書に学習者を合わせるのではなく．学習者に教科書を合わせることがこれまで以上に必要とされていることを論述した。