「関数的な見方・考え方」を働かせる授業方略が2量関係の理解および「理科と数学の教科等横断的な学習の意義」に対する意識に及ぼす影響 中学校第1学年理科「フックの法則」において
本研究の目的は，中学校第1学年理科「フックの法則」において，「関数的な見方・考え方」を働かせ，かつ「理科と数学の教科等横断的な学習の意義」を構成する因子を高める授業方略を組み入れることによる，2量関係について，実験結果の表からグラフを作成して式に表したり，表やグラフ，式を分析・解釈したりする力や，「理科と数学の教科等横断的な学習の意義」に対する意識に及ぼす効果を明らかにすることであった。この目的を達成するために，中学校第1学年の生徒を対象としたフックの法則の理科授業を行い，2量関係の理解の程度を測定する調査問題と，「理科と数学の教科等横断的な学習の意義」に関する質問紙調査を行った。その結果，比...
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| Published in | 理科教育学研究 Vol. 63; no. 2; pp. 267 - 280 |
|---|---|
| Main Authors | , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
一般社団法人 日本理科教育学会
30.11.2022
|
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 1345-2614 2187-509X |
| DOI | 10.11639/sjst.22022 |
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| Abstract | 本研究の目的は，中学校第1学年理科「フックの法則」において，「関数的な見方・考え方」を働かせ，かつ「理科と数学の教科等横断的な学習の意義」を構成する因子を高める授業方略を組み入れることによる，2量関係について，実験結果の表からグラフを作成して式に表したり，表やグラフ，式を分析・解釈したりする力や，「理科と数学の教科等横断的な学習の意義」に対する意識に及ぼす効果を明らかにすることであった。この目的を達成するために，中学校第1学年の生徒を対象としたフックの法則の理科授業を行い，2量関係の理解の程度を測定する調査問題と，「理科と数学の教科等横断的な学習の意義」に関する質問紙調査を行った。その結果，比例関係にある事物・現象のグラフから比例関係的に考察する考え方と，比例関係を示すグラフの直線から式化する力の育成に効果があることが明らかになった。また，実験群の事前～事後で，4因子（因子2「関数的な見方・考え方」，因子3「理数学習の有用性」，因子4「理科における学習方略」，因子6「数式化・数値化の意識」）に有意な上昇が認められ，「理科と数学の教科等横断的な学習の意義」に対する意識の向上に一定の効果があることが示唆された。本研究の授業方略は，2量関係を理解させ，「理科と数学の教科等横断的な学習の意義」を認識させる上で，一定の効果があることが明らかになった。 |
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| AbstractList | 本研究の目的は，中学校第1学年理科「フックの法則」において，「関数的な見方・考え方」を働かせ，かつ「理科と数学の教科等横断的な学習の意義」を構成する因子を高める授業方略を組み入れることによる，2量関係について，実験結果の表からグラフを作成して式に表したり，表やグラフ，式を分析・解釈したりする力や，「理科と数学の教科等横断的な学習の意義」に対する意識に及ぼす効果を明らかにすることであった。この目的を達成するために，中学校第1学年の生徒を対象としたフックの法則の理科授業を行い，2量関係の理解の程度を測定する調査問題と，「理科と数学の教科等横断的な学習の意義」に関する質問紙調査を行った。その結果，比例関係にある事物・現象のグラフから比例関係的に考察する考え方と，比例関係を示すグラフの直線から式化する力の育成に効果があることが明らかになった。また，実験群の事前～事後で，4因子（因子2「関数的な見方・考え方」，因子3「理数学習の有用性」，因子4「理科における学習方略」，因子6「数式化・数値化の意識」）に有意な上昇が認められ，「理科と数学の教科等横断的な学習の意義」に対する意識の向上に一定の効果があることが示唆された。本研究の授業方略は，2量関係を理解させ，「理科と数学の教科等横断的な学習の意義」を認識させる上で，一定の効果があることが明らかになった。 |
| Author | 河本, 康介 山田, 貴之 |
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| PublicationTitle | 理科教育学研究 |
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| PublicationYear | 2022 |
| Publisher | 一般社団法人 日本理科教育学会 |
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| References | 橋本美彦（2020）「算数科と理科学習における『気づき』と『関連づけ』に関する一考察（3）―小学5年算数科『単位量あたりの大きさ』と中学1年理科『密度』の学習に着目して―」『日本科学教育学会年会論文集』第44巻，99–102. 杉本良一・山下雅文（1998）「現代理科教育学からとらえた自由試行と中学校理科における実践」『鳥取大学教育学部教育実践研究指導センター研究年報』第7号，1–6. 北村太一郎・栗田一良（1983）「中学生・高校生のグラフ化に関する（その1）―正比例のグラフについて―」『日本理科教育学会研究紀要』第24巻，第2号，55–62. 宮本直樹（2014）「中学校理科教科書におけるデータ解釈の特質」『教育実践学研究』第18巻，45–57. 安藤秀俊・小原美枝（2010）「数学と理科の関わりについての意識調査」『科学教育研究』第34巻，第2号，207–219. 原田知幸・鈴木宏昭（2017）「中学生の『探究について』の認知状況―質問紙調査の結果を基に―」『日本科学教育学会研究会研究報告』第32巻，第3号，57–60. 藤垣和之・松本伸示（1993）「イメージ分析を通した電流回路における中学生の素朴概念の研究：特に，電流・電圧・抵抗を中心にして」『日本理科教育学会全国大会要項』第43巻，62. 金井太一・小川佳宏・山田貴之（2020）「『関数的な見方・考え方』を働かせた理科のオームの法則における授業実践」『日本科学教育学会年会論文集』第44巻，477–480. 石井俊行（2015）「中学理科の圧力の理解を深めさせる指導に関する一考察―数学の反比例の学習を活かして―」『科学教育研究』第39巻，第1号，42–51. 山田貴之・古川俊輔・小林辰至（2017）「生徒自らに変数の同定と仮説設定を行わせる指導がグラフ作成能力と読解能力の育成に与える効果―『力の大きさとばねの伸びの関係』を事例として―」『上越教育大学研究紀要』第37巻，第1号，193–204. 宮本直樹（2020）「中学校理科におけるデータ解釈能力の現状と課題―論述式問題を導入して―」『理科教育学研究』第61巻，第2号，329–348. 高阪将人（2015）「理科と数学を関連付けるカリキュラム開発のための理論的枠組みの構築―関連付ける方法とその意義に焦点を当てて―」『全国数学教育学会誌数学教育学研究』第21巻，第2号，103–112. 福山豊（2000）「オームの法則の指導について」『物理教育』第48巻，第6号，538–540. 山田貴之・稲田佳彦・岡崎正和・栗原淳一・小林辰至（2021）「数学との教科等横断的な学習を促す理科授業の試み―関数概念を有する密度の学習に焦点を当てて―」『理科教育学研究』第62巻，第2号，559–576. 佐藤琢朗・雲財寛・稲田結美・角屋重樹（2018）「深い興味を喚起させる小学校理科学習指導に関する研究―自由試行を学習活動の起点として―」『日本体育大学大学院教育学研究科紀要』第1巻，第1，2合併号，123–130. 安原誠・金児正史（2018）「理科と数学科のつながりを意識した学習指導事例の分析とそれぞれを総合する必要性の考察」『鳴門教育大学授業実践研究』第17巻，165–173. 金子健治・小林 辰至（2011）「The Four Question Strategy（4QS）に基づいた仮説設定の指導がグラフ作成能力の習得に与える効果に関する研究―中学校物理領域『力の大きさとばねの伸び』を例として―」『理科教育学研究』第51巻，第3号，75–83. 山田貴之・稲田佳彦・岡崎正和・小林辰至（2020）「『関数的な見方・考え方』を働かせた理科授業の改善に関する一考察―数学と理科の教科等横断的な視点から―」『上越教育大学研究紀要』第39巻，第2号，555–575. 福田恒康・遠西昭寿（2021）「『オームの法則』の指導を再考する」『理科教育学研究』第62巻，第1号，331–338. 文部科学省（2018b）『中学校学習指導要領（平成29年告示）解説数学編』日本文教出版 石井俊行・橋本美彦（2013）「教科間における学習の転移を促す条件に関する考察とその提言―理科『光の反射』と数学『最短距離』の作図を通して―」『科学教育研究』第37巻，第4号，283–294. 河本康介・山田健人・小林辰至・山田貴之（2022）「理数学習の有用性に影響を及ぼす諸要因の因果モデル―初等教育教員養成課程学生を対象とした質問紙調査に基づいて―」『理科教育学研究』第62巻，第3号，585–598. 田中正寿（1978）「子どもの自由試行による理科指導」『現代理科教育体系』東洋館出版社，第4巻，第6章，110–114. 安藤秀俊（2015）「理科と数学の関連性」『日本科学教育学会年会論文集』第39巻，45–46. Morimoto, K., Ishikawa, R., & Fukuda, T. (2008).「The ability to interpret and construct scientific graphs by secondary school science students」『理科教育学研究』第49巻，第1号，113–121. 石橋研一・浦野弘・真崎敦史（2015）「フックの法則の指導に関する実験装置の工夫と授業実践」『秋田大学教育文化学部教育実践研究紀要』第37巻，69–80. 石井俊行・箕輪明寛・橋本美彦（1996）「数学と理科との関連を図った指導に関する研究―文脈依存性を克服した指導への提言―」『科学教育研究』第20巻，第4号，213–220. 内海志典（2015）「中学校理科の教科書における日常生活や社会との関連の取り扱いに関する研究―中学校3年の物理的領域を事例として―」『理科教育学研究』第56巻，第3号，299–307. 文部科学省（2018a）『中学校学習指導要領（平成29年告示）解説理科編』学校図書 |
| References_xml | – reference: 安藤秀俊（2015）「理科と数学の関連性」『日本科学教育学会年会論文集』第39巻，45–46. – reference: 安原誠・金児正史（2018）「理科と数学科のつながりを意識した学習指導事例の分析とそれぞれを総合する必要性の考察」『鳴門教育大学授業実践研究』第17巻，165–173. – reference: 石井俊行・箕輪明寛・橋本美彦（1996）「数学と理科との関連を図った指導に関する研究―文脈依存性を克服した指導への提言―」『科学教育研究』第20巻，第4号，213–220. – reference: 金子健治・小林 辰至（2011）「The Four Question Strategy（4QS）に基づいた仮説設定の指導がグラフ作成能力の習得に与える効果に関する研究―中学校物理領域『力の大きさとばねの伸び』を例として―」『理科教育学研究』第51巻，第3号，75–83. – reference: 文部科学省（2018a）『中学校学習指導要領（平成29年告示）解説理科編』学校図書． – reference: 石橋研一・浦野弘・真崎敦史（2015）「フックの法則の指導に関する実験装置の工夫と授業実践」『秋田大学教育文化学部教育実践研究紀要』第37巻，69–80. – reference: 山田貴之・古川俊輔・小林辰至（2017）「生徒自らに変数の同定と仮説設定を行わせる指導がグラフ作成能力と読解能力の育成に与える効果―『力の大きさとばねの伸びの関係』を事例として―」『上越教育大学研究紀要』第37巻，第1号，193–204. – reference: 北村太一郎・栗田一良（1983）「中学生・高校生のグラフ化に関する（その1）―正比例のグラフについて―」『日本理科教育学会研究紀要』第24巻，第2号，55–62. – reference: 内海志典（2015）「中学校理科の教科書における日常生活や社会との関連の取り扱いに関する研究―中学校3年の物理的領域を事例として―」『理科教育学研究』第56巻，第3号，299–307. – reference: 橋本美彦（2020）「算数科と理科学習における『気づき』と『関連づけ』に関する一考察（3）―小学5年算数科『単位量あたりの大きさ』と中学1年理科『密度』の学習に着目して―」『日本科学教育学会年会論文集』第44巻，99–102. – reference: 金井太一・小川佳宏・山田貴之（2020）「『関数的な見方・考え方』を働かせた理科のオームの法則における授業実践」『日本科学教育学会年会論文集』第44巻，477–480. – reference: 田中正寿（1978）「子どもの自由試行による理科指導」『現代理科教育体系』東洋館出版社，第4巻，第6章，110–114. – reference: 原田知幸・鈴木宏昭（2017）「中学生の『探究について』の認知状況―質問紙調査の結果を基に―」『日本科学教育学会研究会研究報告』第32巻，第3号，57–60. – reference: 藤垣和之・松本伸示（1993）「イメージ分析を通した電流回路における中学生の素朴概念の研究：特に，電流・電圧・抵抗を中心にして」『日本理科教育学会全国大会要項』第43巻，62. – reference: 杉本良一・山下雅文（1998）「現代理科教育学からとらえた自由試行と中学校理科における実践」『鳥取大学教育学部教育実践研究指導センター研究年報』第7号，1–6. – reference: 安藤秀俊・小原美枝（2010）「数学と理科の関わりについての意識調査」『科学教育研究』第34巻，第2号，207–219. – reference: 福山豊（2000）「オームの法則の指導について」『物理教育』第48巻，第6号，538–540. – reference: 石井俊行・橋本美彦（2013）「教科間における学習の転移を促す条件に関する考察とその提言―理科『光の反射』と数学『最短距離』の作図を通して―」『科学教育研究』第37巻，第4号，283–294. – reference: 山田貴之・稲田佳彦・岡崎正和・小林辰至（2020）「『関数的な見方・考え方』を働かせた理科授業の改善に関する一考察―数学と理科の教科等横断的な視点から―」『上越教育大学研究紀要』第39巻，第2号，555–575. – reference: Morimoto, K., Ishikawa, R., & Fukuda, T. (2008).「The ability to interpret and construct scientific graphs by secondary school science students」『理科教育学研究』第49巻，第1号，113–121. – reference: 高阪将人（2015）「理科と数学を関連付けるカリキュラム開発のための理論的枠組みの構築―関連付ける方法とその意義に焦点を当てて―」『全国数学教育学会誌数学教育学研究』第21巻，第2号，103–112. – reference: 文部科学省（2018b）『中学校学習指導要領（平成29年告示）解説数学編』日本文教出版． – reference: 山田貴之・稲田佳彦・岡崎正和・栗原淳一・小林辰至（2021）「数学との教科等横断的な学習を促す理科授業の試み―関数概念を有する密度の学習に焦点を当てて―」『理科教育学研究』第62巻，第2号，559–576. – reference: 宮本直樹（2020）「中学校理科におけるデータ解釈能力の現状と課題―論述式問題を導入して―」『理科教育学研究』第61巻，第2号，329–348. – reference: 福田恒康・遠西昭寿（2021）「『オームの法則』の指導を再考する」『理科教育学研究』第62巻，第1号，331–338. – reference: 石井俊行（2015）「中学理科の圧力の理解を深めさせる指導に関する一考察―数学の反比例の学習を活かして―」『科学教育研究』第39巻，第1号，42–51. – reference: 宮本直樹（2014）「中学校理科教科書におけるデータ解釈の特質」『教育実践学研究』第18巻，45–57. – reference: 佐藤琢朗・雲財寛・稲田結美・角屋重樹（2018）「深い興味を喚起させる小学校理科学習指導に関する研究―自由試行を学習活動の起点として―」『日本体育大学大学院教育学研究科紀要』第1巻，第1，2合併号，123–130. – reference: 河本康介・山田健人・小林辰至・山田貴之（2022）「理数学習の有用性に影響を及ぼす諸要因の因果モデル―初等教育教員養成課程学生を対象とした質問紙調査に基づいて―」『理科教育学研究』第62巻，第3号，585–598. |
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| SubjectTerms | 2量関係 フックの法則 理科と数学の教科等横断的な学習の意義 関数的な見方・考え方 |
| Subtitle | 中学校第1学年理科「フックの法則」において |
| Title | 「関数的な見方・考え方」を働かせる授業方略が2量関係の理解および「理科と数学の教科等横断的な学習の意義」に対する意識に及ぼす影響 |
| URI | https://www.jstage.jst.go.jp/article/sjst/63/2/63_22022/_article/-char/ja |
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| ispartofPNX | 理科教育学研究, 2022/11/30, Vol.63(2), pp.267-280 |
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