Study on cognitive science based science lessons that promote self-efficacy

本年度は，現場の理科教師と共同し低い空間イメージ能力を持つ子どもが困難を経験しやすい学習単元を対象とした実践的研究を行なった。具体的には中学校3年生の天文分野の授業において，太陽・地球・月を模した天体モデルによる検証過程を探索的に行うか，仮説検証的に行うかを実験的に操作し，その教育効果を検証した。本研究の結果，低い空間イメージ能力を持つ子どもは事前に理論構築を行ってから天体モデルを観察する仮説検証型の授業構成の方が，授業後の理解度テストの得点，および主観的理解度が高いことが明らかになった。この結果はワーキングメモリモデルより考察され，低い空間イメージ能力を持つ子どもは視空間性ワーキングメモリの処理資源容量に厳しい制約があるため，モデル観察において事前に注意を向けるべき箇所が焦点化されている仮説検証型の指導法の方が，処理資源を節約できるものと考えられた。本研究の結果は日本理科教育学会の全国大会（岩手大会）にて発表され，当該分野の研究者と意見交換を行った。また，空間イメージ能力の測定にあたり新たな方法を開発した。天文分野の学習で頻繁に要求される空間的視点取得の測定課題を学校現場で簡潔に実施できるように応用た。内的整合性の確認によって信頼性を，同じく空間イメージ能力の測定課題である心的回転課題との相関分析，および天文分野の小テストと主観的理解度との相関分析によって妥当性を検証した。作成された本課題は『日本教育工学会論文誌』に発表され，掲載された。

本年度は，現場の理科教師と共同し低い空間イメージ能力を持つ子どもが困難を経験しやすい学習単元を対象とした実践的研究を行なった。具体的には中学校3年生の天文分野の授業において，太陽・地球・月を模した天体モデルによる検証過程を探索的に行うか，仮説検証的に行うかを実験的に操作し，その教育効果を検証した。本研究の結果，低い空間イメージ能力を持つ子どもは事前に理論構築を行ってから天体モデルを観察する仮説検証型の授業構成の方が，授業後の理解度テストの得点，および主観的理解度が高いことが明らかになった。この結果はワーキングメモリモデルより考察され，低い空間イメージ能力を持つ子どもは視空間性ワーキングメモリの処理資源容量に厳しい制約があるため，モデル観察において事前に注意を向けるべき箇所が焦点化されている仮説検証型の指導法の方が，処理資源を節約できるものと考えられた。本研究の結果は日本理科教育学会の全国大会（岩手大会）にて発表され，当該分野の研究者と意見交換を行った。また，空間イメージ能力の測定にあたり新たな方法を開発した。天文分野の学習で頻繁に要求される空間的視点取得の測定課題を学校現場で簡潔に実施できるように応用た。内的整合性の確認によって信頼性を，同じく空間イメージ能力の測定課題である心的回転課題との相関分析，および天文分野の小テストと主観的理解度との相関分析によって妥当性を検証した。作成された本課題は『日本教育工学会論文誌』に発表され，掲載された。