理科の問題解決における仮説設定の研究動向
本研究は, 理科の問題解決における仮説設定に関する国内外の研究を収集・整理し, 国内外の差に留意しつつ, 研究の動向や課題を明らかにすることを目的とした。仮説設定に関する研究を, 「仮説の定義」「実態の評価」「思考過程」「指導」の4観点から整理し, 各観点における研究の動向や課題を検討した結果, 主に次の4点が明らかになった。1)仮説の定義の多様性は, 仮説の定義を構成する要素全体に見られるものではなく, 説明する対象の違いに由来するものであること。2)仮説設定の評価方法は, 国内外で用いられる方法に傾向差が存在すること。3)思考過程に関する研究では, 実際の理科授業における仮説を設定する際の...
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Published in | 理科教育学研究 Vol. 59; no. 2; pp. 183 - 196 |
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Main Authors | , , |
Format | Journal Article |
Language | Japanese |
Published |
一般社団法人 日本理科教育学会
30.11.2018
|
Subjects | |
Online Access | Get full text |
ISSN | 1345-2614 2187-509X |
DOI | 10.11639/sjst.18026 |
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Abstract | 本研究は, 理科の問題解決における仮説設定に関する国内外の研究を収集・整理し, 国内外の差に留意しつつ, 研究の動向や課題を明らかにすることを目的とした。仮説設定に関する研究を, 「仮説の定義」「実態の評価」「思考過程」「指導」の4観点から整理し, 各観点における研究の動向や課題を検討した結果, 主に次の4点が明らかになった。1)仮説の定義の多様性は, 仮説の定義を構成する要素全体に見られるものではなく, 説明する対象の違いに由来するものであること。2)仮説設定の評価方法は, 国内外で用いられる方法に傾向差が存在すること。3)思考過程に関する研究では, 実際の理科授業における仮説を設定する際の思考過程を捉えられるよう改善を図る必要があること。4)国内における指導方法研究はその具体性で国外の研究に勝るものの, 各指導方法には課題も存在すること。 |
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AbstractList | 本研究は, 理科の問題解決における仮説設定に関する国内外の研究を収集・整理し, 国内外の差に留意しつつ, 研究の動向や課題を明らかにすることを目的とした。仮説設定に関する研究を, 「仮説の定義」「実態の評価」「思考過程」「指導」の4観点から整理し, 各観点における研究の動向や課題を検討した結果, 主に次の4点が明らかになった。1)仮説の定義の多様性は, 仮説の定義を構成する要素全体に見られるものではなく, 説明する対象の違いに由来するものであること。2)仮説設定の評価方法は, 国内外で用いられる方法に傾向差が存在すること。3)思考過程に関する研究では, 実際の理科授業における仮説を設定する際の思考過程を捉えられるよう改善を図る必要があること。4)国内における指導方法研究はその具体性で国外の研究に勝るものの, 各指導方法には課題も存在すること。 |
Author | 雲財, 寛 松浦, 拓也 中村, 大輝 |
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Copyright | 2018 日本理科教育学会 |
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PublicationTitle | 理科教育学研究 |
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Publisher | 一般社団法人 日本理科教育学会 |
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References | 五島政一・小林辰至(2009)「W型問題解決モデルに基づいた科学的リテラシー育成のための理科教育に関する一考察―問題の把握から考察・活用までの過程に着目して―」『理科教育学研究』第50巻, 第2号, 39–50. 中川陽一・西川純・根本和成(1996)「小学生の事象に対する初発の疑問と理解に関する研究」『日本教科教育学会誌』第19巻, 第2号, 57–64. Oh, P.S. (2010). How can Teachers Help Students Formulate Scientific Hypotheses? Some Strategies Found in Abductive Inquiry Activities of Earth Science. International Journal of Science Education, 32(4), 541–560. SEAC (Schools’ Examination and Assessment Council) (1990). Children’s Work Assessed. London, Schools’ Examination and Assessment Council. 永益泰彦・小林辰至(2007)「高校生の仮説設定能力に関わる要因の構造―生物I選択者における質問紙調査の分析から―」『理科教育学研究』第48巻, 第2号, 63–70. 金子健治・小林辰至(2010)「The Four Question Strategy(4QS)を用いた仮説設定の指導が素朴概念の転換に与える効果―質量の異なる台車の斜面上の運動の実験を例として―」『理科教育学研究』第50巻, 第3号, 67–76. 伊藤富雄(1974)「探求学習における仮説とはどういうことか」石原文平・久田芳・三井俊郎編『よい理科指導の条件』東洋館出版社, 125. 内井惣七(1995)『科学哲学入門―科学の方法・科学の目的―』世界思想社, 16-56. 中山迅(2011)「問題解決と探究における科学的論述のあり方」猿田祐嗣・中山迅編『思考と表現を一体化させる理科授業―自らの言葉で問いを設定して結論を導く子どもを育てる―』東洋館出版社, 24–28. 大嶋鎮治(1920)『理科教授の原理』同文館, 122–146. 徳光直(1975)「仮説の設定」伊神大四郎・武村重和編『大系理科教育用語辞典』明治図書, 103. もりきよし(2014)『日本十進分類法 新訂10版』日本図書館協会. Feynman, R. (1965). The character of physical law. Cambridge, MA: MIT Press. Brannigan, A. (1981). The Social Basis of Scientific Discoveries. New York: Cambridge University Press.(ブラニガン, A. 村上陽一郎・大谷隆昶(訳)(1984)『科学的発見の現象学』紀伊國屋書店) 福岡敏行・竹村志保美(1989)「仮説設定能力に関する分析方法の開発と児童の実態―APUの評価問題(Generating Alternative Hypotheses)を使って―」『日本理科教育学会研究紀要』第29巻, 第3号, 41–49. Reichenbach, H. (1951). The Rise of Scientific Philosophy. University of California Press.(ライヘンバッハ, H. 市井三郎(訳)(1954)『科学哲学の形成』みすず書房) Cothron, J.H., Giese, R.N., & Rezba, R.J. (2000). Science Experiments and Projects for Students. Kendall/Hunt Publishing Company, 21–35. 福本伊都子・白神聖也・木下博義(2012)「高等学校生物における仮説論述力の育成に関する事例的研究」『臨床教科教育学会誌』第12巻, 第1号, 33–40. Pouler, C.A., & Wright, E.L. (1980). An analysis of the influence of reinforcement and knowledge of criteria on the ability of students to generate hypotheses. Journal of Research in Science Teaching, 17(1), 31–37. Wenham, M. (1993). The nature and role of hypotheses in school investigations. 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Journal of Research in Science Teaching, 15(6), 535–541. 山田貴之・寺田光宏・長谷川敦司・稲田結美・小林辰至(2014)「児童自らに変数の同定と仮説設定を行わせる指導が現象を科学的に説明する能力の育成に与える効果―第6学年「ものの燃え方と空気」を事例として―」『理科教育学研究』第55巻, 第2号, 219–229. 角屋重樹・林四郎・石井雅幸(2009)『小学校 理科の学ばせ方・教え方事典 改訂新装版』教育出版, 407. 岡田賢樹(1986)「仮説とモデル」北澤弥吉郎・栗田一良・井出耕一郎編『理科教育指導用語辞典』教育出版, 92–93. Popper, K.R. (1968). The logic of scientific discovery. London: Hutchinson, 31–192. Atkin, J.M. (1958). A study of formulating and suggesting tests for hypotheses in elementary school science learning experiences. Science Education, 42(5), 414–422. 小倉康(1992)「第4節 科学的探究能力と理科の教育課程」日本理科教育学会編『理科教育学講座 第1巻』東洋館出版社, 264–280. 川喜田二郎(1967)『発想法―創造性開発のために―』中公新書. Gilbert, C., & Matthews, P. (1986). Look! Primary Science: Teacher’s Guide A. Edinburgh: Oliver and Boyd. Park, J. (2006). Modelling Analysis of Students’ Processes of Generating Scientific Explanatory Hypotheses. International Journal of Science Education, 28(5), 469–489. Quinn, M.E., & George, K.D. (1975). Teaching hypothesis formation. 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Notre Dame: University of Notre Dame Press. Gyllenpalm, J., & Wickman, P.O. (2011). The Uses of the Term Hypothesis and the Inquiry Emphasis Conflation in Science Teacher Education. International Journal of Science Education, 33(14), 1993–2015. 山口真人・田中保樹・小林辰至(2015)「科学的な問題解決において児童・生徒に仮説を設定させる指導の方略―The Four Question Strategy(4QS)における推論の過程に関する一考察―」『理科教育学研究』第55巻, 第4号, 437–443. Koestler, A. (1964). The Act of Creation. London: Hutchinson.(ケストラー, A. 大久保直幹・松本俊・中山未喜(訳)(1966)『創造活動の理論(上下巻)』ラティス) Guisasola, J., Ceberio, M., & Zubimendi, J.L. (2006). University Students’ Strategies for Constructing Hypothesis when Tackling Paper-and-Pencil Tasks in Physics. Research in Science Education, 36, 163–186. 川﨑弘作・角屋重樹・木下博義・石井雅幸・後藤顕一(2015)「初等教育教員養成課程学生の理科における問題解決能力の実態に関する研究―小学5, 6年生・大学1年生の比較を通して―」『理科教育学研究』第56巻, 第2号, 151–159. Kuhn, T.S. (1970). The Structure of Science Revolutions (2nd ed.). Chicago: University of Chicago Press.(クーン, T.S. 中山茂(訳)(1971)『科学革命の構造』みすず書房) 宮本直樹(2016)「科学的探究における仮説設定がデータ解釈に及ぼす効果―中学校第2学年「唾液のはたらき」を事例にして―」『科学教育研究』第40巻, 第2号, 234–240. 松森靖夫・佐々木智謙(2009)「用語“天球”に関する高校生の認識状態の分析」『理科教育学研究』第50巻, 第2号, 121–129. 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. Hanson, N.R. (1958). Patterns of discovery: An inquiry into the conceptual foundations of science. Cambridge University Press.(ハンソン, N.R. 村上陽一郎(訳)(1986)『科学的発見のパターン』講談社学術文庫) McPherson, G.R. (2001). Teaching & Learning the Scientific Method. The American Biology Teacher, 63(4), 242–245. 益田裕充・柏木純(2013)「論理的推論に基づく仮説形成を図る教授方略に関する実証的研究」『理科教育学研究』第54巻, 第1号, 83–92. 宮本直樹(2014)「中学校理科における仮説設定とデータ解釈との関連: ―因果関係を踏まえた仮説の共有化, 洗練化に着目して―」『理科教育学研究』第55巻, 第3号, 341–350. Newton, I. (1713). Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica. Cambridge.(ニュートン, I. 中野猿人(訳)(1977)『プリンシピア―自然哲学の数学的原理』講談社, 479–654) |
References_xml | – reference: 五島政一・小林辰至(2009)「W型問題解決モデルに基づいた科学的リテラシー育成のための理科教育に関する一考察―問題の把握から考察・活用までの過程に着目して―」『理科教育学研究』第50巻, 第2号, 39–50. – reference: 中川陽一・西川純・根本和成(1996)「小学生の事象に対する初発の疑問と理解に関する研究」『日本教科教育学会誌』第19巻, 第2号, 57–64. – reference: Lawson, A.E. (1995). Science Teaching and the Development of Thinking. Wadsworth Publishing Company, 1–41. – reference: 内井惣七(1995)『科学哲学入門―科学の方法・科学の目的―』世界思想社, 16-56. – reference: Gyllenpalm, J., & Wickman, P.O. (2011). The Uses of the Term Hypothesis and the Inquiry Emphasis Conflation in Science Teacher Education. International Journal of Science Education, 33(14), 1993–2015. – reference: 小倉康(1992)「第4節 科学的探究能力と理科の教育課程」日本理科教育学会編『理科教育学講座 第1巻』東洋館出版社, 264–280. – reference: Brannigan, A. (1981). The Social Basis of Scientific Discoveries. New York: Cambridge University Press.(ブラニガン, A. 村上陽一郎・大谷隆昶(訳)(1984)『科学的発見の現象学』紀伊國屋書店) – reference: 福本伊都子・白神聖也・木下博義(2012)「高等学校生物における仮説論述力の育成に関する事例的研究」『臨床教科教育学会誌』第12巻, 第1号, 33–40. – reference: 益田裕充・柏木純(2013)「論理的推論に基づく仮説形成を図る教授方略に関する実証的研究」『理科教育学研究』第54巻, 第1号, 83–92. – reference: Oh, P.S. (2010). How can Teachers Help Students Formulate Scientific Hypotheses? Some Strategies Found in Abductive Inquiry Activities of Earth Science. International Journal of Science Education, 32(4), 541–560. – reference: 伊藤富雄(1974)「探求学習における仮説とはどういうことか」石原文平・久田芳・三井俊郎編『よい理科指導の条件』東洋館出版社, 125. – reference: Gilbert, C., & Matthews, P. (1986). Look! Primary Science: Teacher’s Guide A. Edinburgh: Oliver and Boyd. – reference: 川﨑弘作・角屋重樹・木下博義・石井雅幸・後藤顕一(2015)「初等教育教員養成課程学生の理科における問題解決能力の実態に関する研究―小学5, 6年生・大学1年生の比較を通して―」『理科教育学研究』第56巻, 第2号, 151–159. – reference: 徳光直(1975)「仮説の設定」伊神大四郎・武村重和編『大系理科教育用語辞典』明治図書, 103. – reference: 山田貴之・寺田光宏・長谷川敦司・稲田結美・小林辰至(2014)「児童自らに変数の同定と仮説設定を行わせる指導が現象を科学的に説明する能力の育成に与える効果―第6学年「ものの燃え方と空気」を事例として―」『理科教育学研究』第55巻, 第2号, 219–229. – reference: Reichenbach, H. (1951). The Rise of Scientific Philosophy. University of California Press.(ライヘンバッハ, H. 市井三郎(訳)(1954)『科学哲学の形成』みすず書房) – reference: 永益泰彦・小林辰至(2007)「高校生の仮説設定能力に関わる要因の構造―生物I選択者における質問紙調査の分析から―」『理科教育学研究』第48巻, 第2号, 63–70. – reference: Pouler, C.A., & Wright, E.L. (1980). An analysis of the influence of reinforcement and knowledge of criteria on the ability of students to generate hypotheses. Journal of Research in Science Teaching, 17(1), 31–37. – reference: 福岡敏行・竹村志保美(1989)「仮説設定能力に関する分析方法の開発と児童の実態―APUの評価問題(Generating Alternative Hypotheses)を使って―」『日本理科教育学会研究紀要』第29巻, 第3号, 41–49. – reference: 川喜田二郎(1967)『発想法―創造性開発のために―』中公新書. – reference: もりきよし(2014)『日本十進分類法 新訂10版』日本図書館協会. – reference: 山田貴之・田代直幸・田中保樹・小林辰至(2015)「小・中学校の理科教科書に掲載されている観察・実験等における“The Four Question Strategy(4QS)”の適用の可能性に関する研究: ―自然事象に関わる因果関係の観点から―」『理科教育学研究』第56巻, 第1号, 105–122. – reference: Feynman, R. (1965). The character of physical law. Cambridge, MA: MIT Press. – reference: 山田貴之・小林辰至(2014)「小学生の理科における仮説設定能力に影響を及ぼす諸要因の因果モデル―第6学年の児童を対象とした質問紙調査の結果に基づいて―」『理科教育学研究』第55巻, 第3号, 351–361. – reference: 小林和雄(2017)「第4章 豊かで質の高い仮説設定の指導」大高泉編『理科教育基礎論研究』協同出版, 303–316. – reference: 荻須正義・乾実(1975)『発見と発想と創造』初教出版, 79–98. – reference: 角屋重樹・林四郎・石井雅幸(2009)『小学校 理科の学ばせ方・教え方事典 改訂新装版』教育出版, 407. – reference: 小林和雄(2007)「自ら学び, 自ら考える力の育成を目指す探究的な学習―コミュニケーションによる仮説の共有化―」『理科の教育』第56巻, 4号, 248–250. – reference: 木村孝真(2016)「小学校における探究活動の充実を目指した理科授業の研究―仮説設定に着目して―」『山形大学大学院教育実践研究科年報』第7巻, 204–207. – reference: Park, J. (2006). Modelling Analysis of Students’ Processes of Generating Scientific Explanatory Hypotheses. International Journal of Science Education, 28(5), 469–489. – reference: 高野恒雄(1969)『理科教育の理論と実践』東洋館出版社, 83–88. – reference: Wenham, M. (1993). The nature and role of hypotheses in school investigations. 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