課題研究の効果的な指導を目的とした指導項目の体系化およびその教材開発

新指導要領において,「理科課題研究」が新設された。しかし,課題研究に対する体系的な指導が行われておらず,そのための教材もない。そこで,課題研究を通して習得させるべき「科学的に探究する能力と態度」の育成のための体系的指導法を確立し,教材開発を試みた。課題研究は,(1)仮説の設定,(2)実験の計画,(3)実験による検証,(4)実験データの分析・解釈,(5)推論,(6)報告書の作成・プレゼンテーションの大きく6つの過程にわけられる。それぞれの過程において,「探究する能力と態度の育成」に必要不可欠な習得内容が存在する。そこで本研究では,講義形式ではなく,1つの題材を通して,生徒が主体的に実験や実習を行うことで習得できる教材を開発した。特に,(2)実験の計画の過程では「対象実験の設定」,(3)実験による検証では「測定方法や測定範囲,測定値の妥当性の検証」,(4)実験データの分析・解釈では「誤差や有効数値の検討,統計処理の手法」を修得できる教材を開発した。この教材は,「環境と水質分析」を題材に,6時間の実習を通して,生徒自身が思考しながら実習することで,上記の項目に気づき,意識化できるものである。また1つの題材であるため,パックテストと分光光度計のみで実施可能である。さらに,生徒達がグループで思考をしながら進めていくため,多くの生徒を対象とした一斉授業でも実施可能である。この開発教材を用いて,本校の高1生徒を対象に実践を行なった。事後の生徒アンケートにおいては80%の生徒が「理解できた」と回答している。今後の課題は,2点ある。まず1点目は,上記の(1)仮説の設定,(5)推論,(6)報告書の作成・プレゼンテーションに対応する教材の開発。2点目は,PISAの科学リテラシーに関する問題による教材の評価を予定していたが,PISAの公開問題数が少なく,開発教材を評価する妥当な問題を見いだすことができなかった。PISA以下の評価方法を開発する必要がある。

新指導要領において,「理科課題研究」が新設された。しかし,課題研究に対する体系的な指導が行われておらず,そのための教材もない。そこで,課題研究を通して習得させるべき「科学的に探究する能力と態度」の育成のための体系的指導法を確立し,教材開発を試みた。課題研究は,(1)仮説の設定,(2)実験の計画,(3)実験による検証,(4)実験データの分析・解釈,(5)推論,(6)報告書の作成・プレゼンテーションの大きく6つの過程にわけられる。それぞれの過程において,「探究する能力と態度の育成」に必要不可欠な習得内容が存在する。そこで本研究では,講義形式ではなく,1つの題材を通して,生徒が主体的に実験や実習を行うことで習得できる教材を開発した。特に,(2)実験の計画の過程では「対象実験の設定」,(3)実験による検証では「測定方法や測定範囲,測定値の妥当性の検証」,(4)実験データの分析・解釈では「誤差や有効数値の検討,統計処理の手法」を修得できる教材を開発した。この教材は,「環境と水質分析」を題材に,6時間の実習を通して,生徒自身が思考しながら実習することで,上記の項目に気づき,意識化できるものである。また1つの題材であるため,パックテストと分光光度計のみで実施可能である。さらに,生徒達がグループで思考をしながら進めていくため,多くの生徒を対象とした一斉授業でも実施可能である。この開発教材を用いて,本校の高1生徒を対象に実践を行なった。事後の生徒アンケートにおいては80%の生徒が「理解できた」と回答している。今後の課題は,2点ある。まず1点目は,上記の(1)仮説の設定,(5)推論,(6)報告書の作成・プレゼンテーションに対応する教材の開発。2点目は,PISAの科学リテラシーに関する問題による教材の評価を予定していたが,PISAの公開問題数が少なく,開発教材を評価する妥当な問題を見いだすことができなかった。PISA以下の評価方法を開発する必要がある。