共同研究・競争的資金等の研究課題

2017年8月 - 2019年3月

中学校理科における科学的推論に関する実践的研究 ―モデルベース推論を基盤として―

日本学術振興会  科学研究費助成事業 研究活動スタート支援
  • 雲財 寛

課題番号
17H07150
配分額
(総額)
780,000円
(直接経費)
600,000円
(間接経費)
180,000円

本研究では,科学的推論の中でも特に,「モデルベース推論(モデルを用いて,現象の説明や予測を導く推論)」に着目し,モデルベース推論能力を育成する理科学習指導法を考案することが目的であった。そして,二年次では,考案した理科学習指導法の効果検証を行うことを計画していた。
この目的を達成するため,公立中学校第3学年の生徒を対象に,単元「月や金星の運動と見え方」において考案した学習指導法を実施し効果検証を行った。本学習指導法の特徴は次の2点である。第一に,モデルとデータに齟齬が生じていることを示し,主としてモデルを修正する学習活動を行ったことである。第二に,モデルを修正する活動の際に,現象を説明する際の視点と,その現象の説明に必要となるモデル(実験器具)の対応関係を示したことである。
実践の結果,モデルを用いて現象の説明を導く際に,生徒がモデルを用いて自由に試行錯誤していくことによって,生徒のモデルベース推論が促進される様子を観察することができた。さらに,モデルベース推論において重要となる「モデルの性質」に関する理解が深まった生徒も一部みられた。これらのことから,考案した学習指導法は,モデルベース推論能力の育成に寄与することが示唆された。一方,現象の説明を導くことができなかった生徒も一部みられたため,この要因について分析し,学習指導法を検討・改善していく必要があると考える。
最後に,理科教育における推論研究の最新の動向を把握するために,理科教育の関連学会に参加し,情報収集を実施し,他の研究者と議論を深めた。