Designing Science Lessons that Promote Individualized and Collaborative Learning, and Transferring this Design to Teacher Training

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[化学分野] 網本は、高等学校理科（化学）を中心に、文脈に基づく科学探究を通じて生徒に確かな理科の学力を修得させるとともに、HSW(（How Science Works?）やNOS（Nature of Science：科学の本質）を生徒に意識させる化学教材と学習プログラムの開発を進めた。具体的には、クロム(Ⅵ)イオンの状態分析と化学平衡，有機分子の立体配座と配座変換のエネルギー図、代謝の速度論と阻害に関する教材をそれぞれ新規に開発し、大学教員養成課程での授業実践を通じてその有効性を明らかにした。[生物分野] 片山は、高等学校理科（生物）を中心に、個別最適な学びと協働的な学びを可能とする新規生物教材の開発や従来の教材の指導方法の確認を行った。特に新規教材に関しては、指導の個性化を確立させ、かつ安定した結果が得られるような最適条件を検討した。今までに検討済み、または従来の実験教材に関しては、試行的に学習の個別化の成立を検証する講座を行った。セントラルドグマを確認する無細胞タンパク質合成系の実験キットに関しては、実際に高校生に基本操作を習得した後，自ら立てた仮説を検証するための実験を計画し、実験を実施した。そして、その結果から考察し、結論を発表するなどの探究の過程を実践することができた。[地学分野] 吉冨は、高等学校理科（地学）で行われる野外実習や野外調査において、地層の層理面や火成岩の節理面の走向傾斜を数多く計測した場合に，生徒が取得したデータを自ら集計することで、データの傾向を容易にかつ客観的に評価できるようなWebアプリケーションの開発を行った。具体的には、文部科学省が進めているGIGAスクール構想により学校現場で様々なOSの端末が使われていることに対応するため、OSやプラットフォームによらずWebブラウザを用いて野外調査の結果を集計し、ローズダイアグラムを作成し表示する。