本研究では，モデルの理論的な検討，諸外国の理科／数学カリキュラムの構造分析を踏まえて，子どもの自然のモデル化・数学化能力の認知的な特性の把握を把握した。その結果として，モデル論の知見に基づくと国内外のカリキュラムの内容構成に課題があること，モデリング能力は表象能力と関連付けて検討する必要性があること，学習者の実態として，図的表現とモデルを同一視する傾向があること，モデルの数学的表現についての理解が十分ではないという学習者の実態があることなどが明らかとなってきた。