思考の可視化と操作化による科学的な探究活動のユニバーサルデザイン化

科学的な探究のプロセスの中で、自らの考えや判断を表現することができる科学的思考力・表現力を養うために、思考の可視化と操作化を伴う授業を開発して実践し、その有効性を検証すること。また、この実践により、すべての生徒に自己肯定感や効力感を持たせ、積極的に授業に参加しようとする姿勢を育むことを目的として研究を進めた。2016年度は、さらに表現力の伸張を目指して, 第3学年を対象に「化学変化とイオン」、「地球と宇宙」の2つの単元において、思考の操作化に特化した新たな思考ツールである「操作化ツール」を開発し、授業実践を行った。「化学変化とイオン」の単元では、自由電子を操作できる「イオンモデル」を活用した授業を実践した。単元を通して, 電子に見立てたクリップを使用したモデルを使い, 電離やイオン化などの科学事象をモデル化し操作することで, 自らの考えをつくり、表現することを目指した。また、「地球と宇宙」の単元では、CDディスクを使って、太陽の見かけの動きや、季節に見える星座の方角、月の満ち欠けなどの天体の事象を表すことができる「天体ディスクモデル」を開発した。モデルをワークシートと合わせて操作し、単元を通して授業実践する中で、現象の深い理解を目指した。授業実践後138人を対象に行ったアンケートでは、78%の生徒が、現象が分かりやすくなったと回答し、74%の生徒が説明しやすいと回答した。生徒は視覚的に自分の思考を再確認しながら操作化できることで、試行錯誤の繰り返しが容易にでき結論を導きやすくなった。また教師にとっても, 生徒の思考が可視化されることで指導を要する箇所が明確になり支援が容易になった。さらに, 思考のためのツールが表現のツールにもなり, 小集団での共有化がより深まったように考える。ただし、思考の操作には基本的な知識が必要であり, 操作ツールを使い慣れるまでに時間がかかること、単元を通して使用でき、思考の中核となる思考スキルを踏まえた、操作ツールの開発の難しさに課題が残った。本研究の成果は、日本理科教育学会第66回全国大会と、日本理科教育学会東海支部大会にて発表を行った。

科学的な探究のプロセスの中で、自らの考えや判断を表現することができる科学的思考力・表現力を養うために、思考の可視化と操作化を伴う授業を開発して実践し、その有効性を検証すること。また、この実践により、すべての生徒に自己肯定感や効力感を持たせ、積極的に授業に参加しようとする姿勢を育むことを目的として研究を進めた。2016年度は、さらに表現力の伸張を目指して, 第3学年を対象に「化学変化とイオン」、「地球と宇宙」の2つの単元において、思考の操作化に特化した新たな思考ツールである「操作化ツール」を開発し、授業実践を行った。「化学変化とイオン」の単元では、自由電子を操作できる「イオンモデル」を活用した授業を実践した。単元を通して, 電子に見立てたクリップを使用したモデルを使い, 電離やイオン化などの科学事象をモデル化し操作することで, 自らの考えをつくり、表現することを目指した。また、「地球と宇宙」の単元では、CDディスクを使って、太陽の見かけの動きや、季節に見える星座の方角、月の満ち欠けなどの天体の事象を表すことができる「天体ディスクモデル」を開発した。モデルをワークシートと合わせて操作し、単元を通して授業実践する中で、現象の深い理解を目指した。授業実践後138人を対象に行ったアンケートでは、78%の生徒が、現象が分かりやすくなったと回答し、74%の生徒が説明しやすいと回答した。生徒は視覚的に自分の思考を再確認しながら操作化できることで、試行錯誤の繰り返しが容易にでき結論を導きやすくなった。また教師にとっても, 生徒の思考が可視化されることで指導を要する箇所が明確になり支援が容易になった。さらに, 思考のためのツールが表現のツールにもなり, 小集団での共有化がより深まったように考える。ただし、思考の操作には基本的な知識が必要であり, 操作ツールを使い慣れるまでに時間がかかること、単元を通して使用でき、思考の中核となる思考スキルを踏まえた、操作ツールの開発の難しさに課題が残った。本研究の成果は、日本理科教育学会第66回全国大会と、日本理科教育学会東海支部大会にて発表を行った。