中学校理科におけるデータ解釈能力育成のための指導法に関する研究

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理科教育において「探究能力」の育成は一貫して重視されてきた。「探究能力」はいろいろな側面から成るが, なかでもデータ解釈能力は, 探究の成功の鍵を握るとも言うべき重要な能力である。これまでも, データ解釈能力の育成は探究能力を育成する上での主要な課題であったが, 関連の国内外の調査で明らかになったように, 日本の生徒のデータ解釈能力は十分とは言えない。特に「データ解釈」は日本の生徒にとって弱い能力であり, 新学習指導要領においてもその育成が課題となっている。そこで、本研究では, データ解釈能力を育成する授業づくりの基礎的知見を得るため, 科学的探究における「結果の予想」に着目して, 生徒のデータ解釈の様相を明らかにした。対象は鹿児島県内の第2学年の公立A中学校13名である。授業は第2学年物理分野「オームの法則の導出」で行った。その結果、まず, 生徒が記述したレポート分析から, 結果の予想時には, 数量的な比例関係の式を記述する生徒はいなかったが, データ解釈時には, 数量的な比例関係の式を記述する生徒が増えた。次に, 事後調査から, 比例関係, 比例関係の式に関して他の項目(「自分で立てた仮説」「友だちの仮説」「クラスの仮説」「結果の予想」「実験結果を記入した表」「作成したグラフ」)と比較すると, 「結果の予想」の項目の関連性, 容易さが統計的に優位であったことがわかった。つまり, 生徒に結果を予想させることは, 比例関係, 比例関係の式導出といったデータ解釈に有効であることが明らかとなった。最後に, 結果の予想とデータ解釈に関する生徒のインタビュー調査から, 結果を予想する際に教師が問うた内容がデータ解釈時に効果的であった。特に比例関係の式の導出に有効的であった。まとめると, 科学的探究における仮説設定後に結果を予想させることは, 本実践においてデータ解釈能力を育成する授業づくりの一因となることが明らかとなった。