中学校理科における仮説設定能力の育成に関する研究

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探究能力の育成は,理科教育の中心的な課題である。しかし,教師が提示する実験指示書にそって進めるような探究ではなく,生徒自身が自ら目的意識や見通しをもって進めるような探究の実現は十分とは言えない。そして目的意識や見通しをもった探究の要であり,その正否の鍵を握る仮説設定能力の育成は理科教育の最重要課題の一つでありながら,まだ理論的に確立されたものになっていない。そこで本研究では,中学生が理科学習において目的意識や見通しをもった探究をするための仮説設定能力の育成の在り方を解明することを研究の目的とした。そして,文献調査や中学校2年「だ液のはたらき」等の理科学習における仮説設定場面の指導のビデオ映像やプロトコルの分析を通して,次の5点が明らかになった。(1) 理科学習における教師および生徒の仮説観は多様であり,何を仮説とするかによってその指導方略が違うこと。(2) 実験結果の予測である予想や,帰納的推論による法則性の予測である一般化を仮説として仮説設定能力の育成を議論している先行研究が多く,因果関係の説明である本来の仮説の設定能力の育成のための理論は確立されていないこと。(3) 中学生にA.E. Lawsenの仮説演繹的推論フォーマットを応用した学習シートを使った探究的な学習を繰り返し体験させることは,中学生に理科学習における「仮説」と「予想」の違いを認識する能力を育成し,目的意識や見通しをもった探究をさせるのに有効であること。(4) 仮説の吟味し洗練する場面において,学習グループや学級全体での教師と生徒及び生徒同士の付箋紙やホワイトボード等を使ったコミュニケーションは有効であること。(5) 生徒にとって観察した事実の説明と,観察した現象が生起する因果関係の説明の違いを認識することは難しく,仮説設定能力の育成には物質の性質や変化に注目させるなどの教師による適切な助言や指導が必要であること。