ワーキングメモリ理論に基づく科学的探究課題の開発とパッケージ化

基于工作记忆理论的科学探究任务开发与包装

基本信息

批准号：
22K02577
负责人：
草場実
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kochi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究課題の目的は、観察・実験を通した科学的探究活動において、ワーキングメモリ（WM）理論に基づき、生徒がメタ認知の活性化によって動機づけや学習方略を自己調整しながら解決するための科学的探究課題を開発し、その教育的効果について実践的に検証することである。なお、本研究におけるWM理論とは、「生徒がWMへの負荷を低減することで新たな認知的資源を生み出し、それをメタ認知に利用すること」とする。その目的の実現に向けて、当該年度（1年目/4年間計画）は、【実績1】WM理論に基づく理科学習指導デザインの開発、【実績2】科学的探究活動の主観的評価によるメタ認知測定法の整備、【実績3】理科教育研究における社会的相互作用の研究成果・動向の整理、を中心に行った。具体的に、【実績1】では、以下の4つのステップ（STEP1：科学的探究のための知識・技能の習得→STEP2：理解確認探究課題の解決→STEP3：理解深化探究課題の解決→STEP4：自己・相互評価による省察）を基本デザインとすることを示した。なお、理解確認探究課題とは、生徒が習得した科学的知識・技能に基づく基礎的な探究課題、理解深化探究課題とは生徒が習得した知識・技能を活用する応用的な探究課題とした。【実績2】では、高等学校化学の科学的探究活動を事例として、ルーブリックを用いた主観的評価法によって、生徒のメタ認知活性化を測定できる可能性を示した。【実績3】では、理科教育研究における「対話的な学び」に着目し、その研究成果・動向のレビューを行った。その結果、理科教育学領域には思考力・判断力・表現力等の資質・能力の育成を目的とした「対話的な学び」の実践研究が多く蓄積されていること、などを示した。当該年度の研究成果は、【実績1・2】は理科教育学会において口頭発表され、【実践3】は理科教育学研究（学術誌）において発表予定である。

这项研究主题的目的是通过观察和基于工作记忆（WM）理论的观察和实验性科学探究活动来开发科学探究任务，以使学生自我调节和学习策略，并实际研究这些在科学探究活动中的教育效果。在这项研究中，WM理论是指“学生可以通过减少WM的负载并将其用于元认知来产生新的认知资源。”为了实现这一目标，一年（第一年/四年计划）着重于[结果1]基于WM理论开发科学教学设计，[结果2]使用科学探索活动的主观评估来开发元认知测量方法，[结果3]组织研究结果和科学教育研究中社会互动的趋势。具体而言，[成就1]表明，基本设计是以下四个步骤（步骤1：获取科学询问的知识和技能→步骤2：解决理解确认调查问题→步骤3：解决理解理解深度研究问题→步骤4：通过自我和共同评估进行反思）。认识确认探索任务是基于学生获得的科学知识和技能的基本调查任务，而理解加深的勘探任务是一项应用的调查任务，它利用了学生获得的知识和技能。 [成就2]证明了学生可以使用专栏来测量学生的元认知激活，以高中化学中的科学探索活动为例。 [成就3]专注于科学教育和研究中的“对话学习”，并回顾了研究结果和趋势。结果，结果表明，关于科学教育领域的“对话学习”有大量的实践研究，目的是发展思维，判断和表现力等素质和能力。该年度的研究结果将在科学教育学会口头呈现，实践3将在科学教育研究中提出（学术杂志）。