新しい学習指導要領で探究的な学びが一層重視され，課題研究の指導法の充実が求められている.本研究では，課題研究の学習プロセスを３つの時期(課題設定期， 探究期， 発信期)に分け，各段階の系統的な指導法を開発した．課題設定期には，主体的に考えたテーマの妥当性を検証した上で，自ら研究代表者となり「アピールシート」を示して共同研究者を募集して「研究グループ」を形成する．探究期には，各種ワークシートを活用して探究活動の実践を視覚的に捉えながら指導と評価を行う．発信期には，成果のまとめと発表を行い，校内・校外での発表機会やコンテスト参加を促した．課題研究のプロセスを記録する「スマート研究報」を用いて，自らの研究活動のメタ認知と，客観的に共同研究者の研究活動を把握する他者メタ認知を取り入れて，研究全体を俯瞰する「研究俯瞰法」による指導手法を開発し，主体的・対話的な深い学びとして探究活動に取り組ませた．

現代社会が抱える様々な課題を解決するため，理数教育の充実や創造性の涵養が重要視されている．ところが，理科を学ぶことの意義や有用性を実感している生徒が少ない．そこで，本研究では，2015年度から，学校教育段階において科学技術人材としての資質・能力を育成するため，サイエンスボランティア活動の効果的な取組及び指導と評価について研究した．サイエンスボランティア活動の各段階に応じた個別最適な指導法と，生徒自身が自らをメタ認知しながら自己を振り返ることができるルーブリックを考案した．学校教育における科学的な探究活動の学びを，地域共創で実践的な科学技術・理数教育に深め合った。そして，地域の子どもたちが科学技術・理数教育に親しみ学ぶことができる科学イベント・科学実験講座等を企画・運営するサイエンスボランティアの活動を通して，科学的マネジメント力や地域貢献力を育成する指導法を開発した．