Design development of science classes using a science-exploring approach

使用科学探索方法设计科学课程的开发

• 批准号: 21K02952
• 负责人: 星野 由雅
• 金额: $ 1.25万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K02952/
• 关键词: 理科授業デザイン; 科学探究的アプローチ; 未知の課題; 自然発生的議論創出; 問題解決的学習; ダニエル電池; 露点; 実験条件; 個別実験; ICT; プログラミング学習

これまでの問題解決的，探究的アプローチによる理科学習は，科学者の科学的探究の論理的・認識論的再構成であり，本来の科学的探究とは言えないことが指摘されている。真に探究する力を養うには，理科学習を科学的探究の単純な論理的・認識論的再構成とするのではなく，本来の高度で複雑な科学的探究に近いものにすることが必要との考えのもと，これまで「児童・生徒にとって未知の課題」を組み込んだ理科授業をいくつかデザインしてきた。授業には「課題発見・解決」の場面及び言語能力の育成に資する「根拠を明確にして議論する」場面が自然発生的に生じるよう設計してきた。これまでデザインしてきた理科授業の実践の結果，一定程度自然発生的に「議論する場」が構築できることが明らかになった。そこで，本研究では，さらに様々な単元で，これまでの方略に基づく理科授業がデザインできるかを検討した。中学校第3学年「化学変化とイオン」の単元のダニエル電池の実験において，ダニエル電池の装置を組み立てる材料として，底に穴の開いた小さな素焼きの植木鉢を用い、生徒が，穴をふさぐ必要性について自然発生的に班内で議論を始めること、また穴をふさぐ必要性の理由を考えさせることにより，生徒がダニエル電池の駆動する仕組みを深く理解することが期待される授業をデザインした。さらに、中学校第２学年地学分野の単元「気象とその変化」の「気象要素」での露点の実験において、実験室内の水蒸気量を予め調整するため、室内の２箇所で湯を沸かし、空調により室温を上昇させるなどし、室内の場所によって気温と湿度が異なる条件とし、複雑な科学的探究となる授業実践を行った。その結果、授業の中で気温と湿度との関係について、生徒が自発的に議論を始めたことから、地学分野においても単元によっては、事前の条件設定により、生徒の自然発生的な議論の創出を伴う授業デザインが可能であることを明らかにした。

こ れ ま で の problem solving, explore the ア プ ロ ー チ に よ る は science learning, science is の の logical scientific inquiry, the epistemology, the reconstitution of で あ り, originally の scientific explore と は said え な い こ と が blame さ れ て い る. True に explore す る force を raise う に は, science learning を scientific inquiry の 単 again pure な logical, epistemology constitutes と す る の で は な く, originally の highly で complex 雑 な scientific inquiry に nearly い も の に す る こ と が necessary と の exam え の も と, こ れ ま で ", where children's life ACTS に と っ て の unknown topic "を group み 込 ん だ science knowledge を い く つ か デ ザ イ ン し て き た. Fine に は "subject 発 see, solve" の scenes and speech び の bred に endowment す る "root 拠 を clear に し て comment す る" scene が natural 発 raw に raw じ る よ う design し て き た. こ れ ま で デ ザ イ ン し て き た science knowledge の be practice の as a result, a certain degree of natural born 発 に "argument す" る が build で き る こ と が Ming ら か に な っ た. そ こ で, this study で は, さ ら に others 々 な 単 yuan で, こ れ ま で の strategy に base づ く science knowledge が デ ザ イ ン で き る か を beg し 検 た. School year 3 "chemistry - と イ オ ン" の 単 yuan の ダ ニ エ ル battery の be 験 に お い て, ダ ニ エ ル battery の device み を group set て る material と し て, bottom に open hole の い た small さ な element 焼 き の plant wooden bowl を い, ACTS が, Den を ふ さ ぐ necessity に つ い て natural 発 beginning に で in class of を め る こ と, ま た den を ふ さ ぐ necessity の reason を exam え さ せ る こ と に よ り, raw ACTS が ダ ニ エ ル battery の 駆 dynamic す る blackstone group み を deeper understanding す く る こ と が expect さ れ る knowledge を デ ザ イ ン し た. さ ら に, middle school second year study eset の 単 yuan "気 like と そ の -" の "気 like elements" で の の dew point be 験 に お い て, be 験 indoor の water steam を to め 気 quantity adjustment す る た め, indoor の 2 で soup boiling か を し, air conditioning に よ り room temperature rising を さ せ る な ど し, indoor の に よ っ て と 気 temperature humidity が different な る conditions と し, complex 雑 Youdaoplaceholder0 scientific inquiry となる teaching practice を action った. そ の results, fill in the の で と 気 temperature humidity と の masato is に つ い て, raw ACTS が since talk of 発 に を め た こ と か ら, geological eset に お い て も 単 yuan に よ っ て は の conditions set, advance に よ り, raw ACTS の natural born 発 な comment の hit を with う knowledge デ ザ イ ン が may で あ る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

科学探究的アプローチによる理科授業デザイン開発（２）

使用科学探究方法进行科学课程设计（2）

• 发表时间: 2022
• 作者: 星野由雅;山田真子;福山隆雄;大庭伸也;隅田祥光;工藤哲洋;林 幹大;才木崇史;松本 拓;前田勝弘
• 通讯作者: 前田勝弘

科学探究的アプローチによる理科授業デザイン開発

使用科学探究方法开发科学课程设计

• 发表时间: 2021
• 作者: 星野由雅;山田真子;福山隆雄;大庭伸也;隅田祥光;工藤哲洋;林 幹大;前田勝弘;才木崇史;松本 拓
• 通讯作者: 松本 拓

科学研究費補助金 成果報告 科学探究的アプローチによる理科授業デザイン開発

科学研究成果报告补助金 使用科学探究方法开发科学课程设计