視空間性ワーキングメモリに着目した理科における困難の分析と指導方法の検討

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本研究は，視空間性ワーキングメモリ（以下，VSWM），数感覚，空間イメージ能力による理科の学業達成，動機づけに対する影響プロセスを解明すること， 低VSWM容量が数感覚，空間イメージ能力を媒介して引き起こす理科学習の困難が生じる時期（学年）・学習内容を明らかにすること，低VSWM容量の子どもを対象とした，学習上の困難の低減と動機づけの向上を目的とした，新しい理科学習指導デザインを開発することの3点を目的としていた。本年度は，VSWM，数感覚，空間イメージ能力の個人差を測定する環境を整備したパーソナルコンピュータと心理実験用ソフトウェアを導入した。また実際に公立小学校で予備実験を行い，学級単位で一斉に測定課題を実行できることを確かめた。さらに本実験に向けて測定課題の信頼性と妥当性の検証を行い，今後の改善に向けた示唆を得た。具体的な実績を以下に述べる。先行研究で示されているワーキングメモリ課題を集団調査用に改変した。言語性課題としてリーディングスパンテスト，数唱課題を実装し，その妥当性を検証したところ，十分な水準であることが確認できた。VSWM課題ではcorsi brock課題（Kessels et al., 2000），空間スパンテスト（Shah & Miyake, 1996）を実装し，その妥当性を検証した。得られた新たな知見としては，ワーキングメモリ容量は理科の学力のうち，「条件制御能力」，「科学的推論能力」の有意な予測因子であるが，特定の学習方略の使用傾向によってその影響力が調整されうることが見出された。具体的には深い学習方略の使用はこれらの学力と関連するが，特に「授業中の意味理解方略」の使用傾向には低いワーキングメモリ容量によるネガティブな影響を緩衝できる効果が見出された。この知見は理科教育に新たな示唆をもたらすものであるため，現在論文の投稿準備に着手している。