「関数的な見方・考え方」を取り入れた理科授業が「量の関係」の理解に与える効果

结合“功能视角和思维方式”的科学课程对理解“数量关系”的影响

• 批准号: 21K13660
• 负责人: 山田 貴之
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Joetsu University of Education
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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-21K13660/
• 关键词: 量の関係; 理科と数学の教科等横断的な学習; 関数的な見方・考え方; 理数学習の有用性; 見方・考え方; 正比例; 数学と理科; 教科書の分析; カリキュラム・マネジメント; 教科等横断的な学習; 理科; 数学

本研究では、比例関係のある事象を扱う中学校の理科授業を各学年から抽出し（第１学年：密度、フックの法則、第２学年：オームの法則、第３学年：物体の運動）、結果の処理と考察の過程において「関数的な見方・考え方」を取り入れた指導法を考案し、それが「量の関係」の理解に与える効果を検証することを目的とした。本研究の２年目(2021年度)は、中学校第１学年理科「フックの法則」において、「関数的な見方・考え方」を働かせ、かつ「理科と数学の教科等横断的な学習の意義」を構成する因子を高める授業方略を組み入れることによる、２量関係について、実験結果の表からグラフを作成して式に表したり、表やグラフ、式を分析・解釈したりする力や、「理科と数学の教科等横断的な学習の意義」に対する意識に及ぼす効果を明らかにすることであった。この目的を達成するために、中学校第１学年の生徒を対象としたフックの法則の理科授業を行い、２量関係の理解の程度を測定する調査問題と、「理科と数学の教科等横断的な学習の意義」に関する質問紙調査を行った。その結果、比例関係にある事物・現象のグラフから比例関係的に考察する考え方と、比例関係を示すグラフの直線から式化する力の育成に効果があることが明らかになった。また、実験群の事前～事後で、４因子（因子２「関数的な見方・考え方」、因子３「理数学習の有用性」、因子４「理科における学習方略」、因子６「数式化・数値化の意識」）に有意な上昇が認められ、「理科と数学の教科等横断的な学習の意義」に対する意識の向上に一定の効果があることが示唆された。本研究の授業方略は、２量関係を理解させ、「理科と数学の教科等横断的な学習の意義」を認識させる上で、一定の効果があることが明らかになった。

This study focuses on the study of the proportional relationship between the facts and the results of science teaching in middle schools in different academic years (1st academic year: density, law of proportion, 2nd academic year: law of proportion, 3rd academic year: movement of objects), the processing of results, the investigation of the process, the examination of the square of the relevant number, the introduction of guidance methods, the understanding of the relationship between quantities, and the examination of results. For the second year of this study (2021), the first year of high school science "The Law of Science","The Square of Relevant Numbers","The Significance of Cross-cutting Learning in Science and Mathematics","The Teaching Strategy","The Relationship of Two Quantities","The Table of Results","The Table of Results","The Table of Contents","The Table of The meaning of cross-cutting learning, such as science and mathematics, is analyzed in terms of consciousness and results. To achieve this goal, students in the first year of secondary schools conducted a survey on the implementation of science teaching and the measurement of the degree of understanding of the relationship between science and mathematics, and a paper survey on the significance of cross-cutting learning between science and mathematics. The results of proportional relations between things and phenomena are examined in terms of square and proportional relations between things and phenomena. 4 factors (factor 2,"square of relevant numbers," factor 3,"usefulness of logic learning," factor 4,"learning strategy of science," factor 6,"consciousness of numeralization," factor 6), intentionally rising recognition,"significance of cross-cutting learning of science and mathematics," factor 6,"consciousness of upward movement, and certain results. The teaching strategy of this study is to understand the relationship between science and mathematics, and to understand the significance of cross-cutting learning.

项目成果

Typification and Characteristics of Questions in Observations and Experiments in Lower Secondary School Science: A Comparative Study of 2011 and 2020 Textbooks

初中科学观察与实验题型及特点——2011年与2020年教材的比较研究

• DOI: 10.11639/sjst.21075
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Research in Science Education
• 作者: Ryuichi Matsuba;Akiko Kai;Takayuki Nagai;Shinichiro Kubota;Yusei Suzuki;Naoshi Hiraoka;甲斐晶子;甲斐晶子;齋藤 伸子・池田 智子・甲斐 晶子・山下 こずえ;甲斐晶子・和田卓人;甲斐晶子;甲斐晶子;仲林 清・石田 百合子・甲斐 晶子;鈴木克明・甲斐晶子;蔵永 瞳;蔵永 瞳・福島 拓;岡村博史・榊原範久・山田貴之;河本康介・山田貴之;本田勇輝・山田健人・栗原淳一・山田貴之;山田健人・本田勇輝・木原義季・河本康介・山田貴之
• 通讯作者: 山田健人・本田勇輝・木原義季・河本康介・山田貴之

中学校理科教科書の観察・実験等における「問い」の分類－Ｙ社の2011年と2020年の検定済教科書を対象に－

初中科学教材中观察、实验等“问题”的分类——针对Y公司2011年、2020年认证教材——

• 发表时间: 2021
• 作者: 山田貴之;稲田佳彦;岡崎正和;栗原淳一;小林辰至;山田貴之・田代直幸・栗原淳一・小林辰至・松本隆行・木原義季・山田健人;山田貴之・田代直幸・栗原淳一・小林辰至・松本隆行・木原義季・山田健人;本田勇輝・山田健人・田代直幸・栗原淳一・山田貴之;河本康介・山田貴之;菅原智美・山田健人・山田貴之;本田勇輝・山田健人・山田貴之;山田健人・本田勇輝・山田貴之
• 通讯作者: 山田健人・本田勇輝・山田貴之

観察・実験等における「問い」の生成についての実態調査 －Ｙ社の2019年検定済小学校理科教科書に基づいて－

关于观察、实验等中“问题”产生情况的调查 -基于Y公司2019年认证小学科学教科书-

• 发表时间: 2022
• 作者: 本田勇輝,山田健人,田代直幸;栗原淳一,山田貴之
• 通讯作者: 栗原淳一,山田貴之

Classification and Exploratory Characteristics of “Questions” in Elementary School Science Textbooks in Japan: Through Comparison of Y Company’s 2010 and 2019 Textbooks Certified by the Ministry of Education

日本小学科学教材中“问题”的分类与探究特征——基于Y公司2010年和2019年教育部认证教材的比较

• DOI: 10.11639/sjst.22037
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Research in Science Education
• 作者: Ryuichi Matsuba;Akiko Kai;Takayuki Nagai;Shinichiro Kubota;Yusei Suzuki;Naoshi Hiraoka;甲斐晶子;甲斐晶子;齋藤 伸子・池田 智子・甲斐 晶子・山下 こずえ;甲斐晶子・和田卓人;甲斐晶子;甲斐晶子;仲林 清・石田 百合子・甲斐 晶子;鈴木克明・甲斐晶子;蔵永 瞳;蔵永 瞳・福島 拓;岡村博史・榊原範久・山田貴之;河本康介・山田貴之;本田勇輝・山田健人・栗原淳一・山田貴之
• 通讯作者: 本田勇輝・山田健人・栗原淳一・山田貴之

自己調整学習を構成する３要素と批判的思考との関連性の検討－中学生を対象とした質問紙調査に基づいて－

审视自主学习三要素与批判性思维的关系——基于针对初中生的问卷调查——

• 发表时间: 2022
• 作者: 山田貴之;稲田佳彦;岡崎正和;栗原淳一;小林辰至;山田貴之・田代直幸・栗原淳一・小林辰至・松本隆行・木原義季・山田健人;山田貴之・田代直幸・栗原淳一・小林辰至・松本隆行・木原義季・山田健人;本田勇輝・山田健人・田代直幸・栗原淳一・山田貴之;河本康介・山田貴之;菅原智美・山田健人・山田貴之
• 通讯作者: 菅原智美・山田健人・山田貴之