生物・地学分野におけるエネルギー変換と移動の概念に関する学習プログラムの開発

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○研究目的中学生3年生を対象とした生物・地学分野のエネルギー変換と移動に関するエネルギー学習プログラムを開発, 試行し, 本プログラムの有効性を検証すること。○研究方法①イギリスのナショナル・カリキュラム(以後N. C)及び教科書を分析し, エネルギー変換と移動の概念を扱う教授方法・教材を分析しその特質を調べ, それらを基礎とした学習プログラムを開発する。②試行授業を実施し, 生徒の変容をアンケート調査等により評価し, 授業の有効性を検証する。○研究成果N. Cは中等教育段階のKS3～4(11～16歳以降)でエネルギー概念を生徒に教えるべき概念として導入していた。エネルギー概念を教える主な領域は物理・化学分野であるが, 生物・地学分野での導入が示されていた。4社のKS3の教科書を分析したところ, 物理・化学分野以外では, 特に生物分野でエネルギー概念が積極的に取り入れられていた。その内容は, 動物の体内で呼吸や食物からエネルギーを得る方法, 植物の葉緑体の光エネルギーを用いた光合成の仕組み, 食物連鎖におけるエネルギーの移動であった。また, エネルギーの移動の概念の有効な教授方法の1つとして「エネルギーのダイヤグラム」の活用が挙げられていた。これらの調査から, 中学3年生理科のエネルギーを扱う単元において, 生物分野のエネルギー概念を取り入れた学習を取り入れることで, エネルギー変換と移動の両概念に対する幅広い理解を深めることができると考えた。なお, 本年度の研究ではカリキュラムと教科書の分析, 及び学習プログラムの開発に留まったので, 今後は該当学年を対象に開発したプログラムを実践し, 評価を行いたい。