持続可能社会を創る数理科学的思考力を育む統計・関数領域統合学習プログラムの開発

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○研究目的:近年の数学や理科に関する様々な生徒への国内外の実態調査や学習指導要領の改訂の方向性さらには実際の授業での様子から生徒の思考力や学びに対する意欲や自己効力感を育てることの必要性を実感してきた。これまでにも数学においては「数学的な見方や考え方」を、また理科においては「科学的思考力」を育てることを重視してそれぞれの教科教育を工夫しながら進めてきた。しかし生徒自らが学びの意義や有用性を感じるまでには至っていない。高度に情報化の進んだ現代社会で生きていくためには新しい視点での思考力を育てる学習プログラムの開発が授業実践にも求められている。新学習指導要領で理数教育の充実を重視し、内容面でも習熟型と探求型学習を含めた活用型学習の必要性が言われており、数学を学びのツールとして活用することができる新しいカリキュラムの作成が求められる。それをふまえて本研究では数学と理科の従来重視されていた見方や考え方を統合して現代の様々な分野で応用されている「数理科学的思考力」を育てる新しい学習プログラムの開発に取り組んだ。学年別の配列や単元構成にこだわらず生徒の実態と可能性に即した基礎・基本から発展までの学びのプロセスを一つの学習プログラムの中で具現化して思考力育成の可能性を追求した。今年度は資料活用能力と関数概念の育成にポイントをあてて、グラフ関数電卓を活用した統計および関数の領域横断型の新しい学習プログラムの開発を試みた。○研究方法:(1)数理科学的思考力の育成や関数電卓の活用、統計と関数の統合カリキュラム等の授業実践の先行研究の例を調査。(2)身近な題材から関数領域の授業で実践できる具体例を選び教材開発。どのような思考力・操作活動を求めるか吟味。(3)実際の授業での指導案を作成。視聴覚機器・グラフ関数電卓の活用ポイントを研究。(4)勤務中学校の2学年の数学の授業の中で授業実践。生徒の自作モデルや様々な思考・発表の様子を複数の映像で記録。(5)授業について様々な視点から生徒に事前・事後のアンケートを行い、実施上の問題点や効果的な扱いについて分析。○研究の成果と課題:先行研究や各種学会での発表から、身近な題材について数学を活用して解決することの有用性を感じることができる素材選びについて工夫できた。問題解決の際に資料を収集しグラフ関数電卓を活用して分析する活動や自分の作成したグラフ等を使って考えたことを伝える活動は学習内容の自己再現力の評価でもあり、この自己評価活動を学習プログラムに取り入れることによって「数理科学的思考力」をさらに高めることがわかった。また、現在の数学教育における単元や領域の学習のつながりを再度とらえ直し、中高一貫校の授業展開の効果を最大限に活かしながら、素材の本来の意義を感じることができるような教材化の実践プランを模索することによって6年間のカリキュラム構成を見つめ直すことができた。今後はさらに幅広い見方や考え方を育てるアプローチの方法を工夫・検証していきたい。