著者
田中 邦明
出版者
日本理科教育学会
雑誌
理科教育学研究 (ISSN:13452614)
巻号頁・発行日
vol.42, no.3, pp.1-9, 2002-06-17
参考文献数
39
被引用文献数
2

我が国の現行の中学校理科教科書には,両生類の呼吸方法について,「オタマジャクシはえら呼吸し,カエルは肺呼吸(一部は皮膚呼吸)する」と記述されている。一方,カエル幼生の呼吸機能分担に関する最近の研究によれば,ヒキガエル類を除くカエル類のオタマジャクシ(無尾目の幼生)は,後肢が発達する変態期以前からすでに肺呼吸を始めており,オタマジャクシの肺呼吸は嫌気的水中で生き延びるのに役立っているという。また,系統進化の観点から,オタマジャクシの肺呼吸はセキツイ動物の肺の獲得と進化にかかわる痕跡的な行動とみられている。さらに,ふ化直後のオタマジャクシではエラ呼吸よりも皮膚呼吸の方が重要な役割を果たしていると考えられている。したがって,少なくとも「オタマジャクシはえら呼吸する」という見解は,厳密な意味では,誤りを含む一種のミスコンセプションとみなされる。オタマジャクシの肺呼吸は,すでに1931年にヨーロッパで発見され,1982年にはウシガエルの幼生で,肺と皮膚がエラとともに呼吸分担機能をもつことが明らかにされていた。しかしながら,オタマジャクシの呼吸についての不正確な扱いは,我が国の教科書や一部の専門書だけでなく,海外の生物学の専門書にもみられることが報告されている。このようなミスコンセプションが発生するメカニズムには,誤った教育時報の関与も考えられるが,魚類のような水生動物はエラ呼吸し,高等な陸生動物は肺呼吸するという,現生の脊椎動物についての認識から,両生類も水中生活のオタマジャクシはエラで呼吸し,陸上生活期のカエルは肺で呼吸するに違いないという演繹的推論が生まれやすいことも関与しているものと考えられる。このようなミスコンセプションを克服するためには,教育情報の訂正のほかに,オタマジャクシの呼吸生理実験を取り入れた教育プランの活用が必要と考えられる。
著者
山田 幹夫
出版者
日本理科教育学会
雑誌
日本理科教育学会全国大会要項
巻号頁・発行日
no.57, 2007-08-04

太陽の周りを回る地球の姿(公転現象)を考察することは難しいことです。こうした地球の公転現象を地球から眺める星空の中での太陽の見え方の変化から太陽の周りを回る地球の姿を考察して6月下旬の頭の真上近くの夏の太陽や12月下旬の南の空低い冬の太陽から太陽の周りを回る地球の姿、公転現象を考察したいものです。
著者
永井 秀樹 川北 一彦
出版者
日本理科教育学会
雑誌
理科教育学研究 (ISSN:13452614)
巻号頁・発行日
vol.40, no.1, pp.35-43, 1999-07-31
参考文献数
9
被引用文献数
3

小学校理科「電気のはたらき」の単元で,電流,または,電気に関する子どもの考え方について調査・分析した。初めの段階は,豆電球,モーター,乾電池,及び簡易検流計による観察・実験の結果に対して,粒や矢印による電流モデルを用いて子どもの考え方を描かせた。観察・実験の直後は消費(減衰)モデルが一時的に減少するが,時間が経過すると,また元へ戻ってくる子どももみられた。観察・実験と話し合いを繰り返す中で,「使えば電池が消耗する」という日常経験と,「豆電球(またはモーター)の前後で電流が変化しない」こととの矛盾が消費モデルが復活する原因らしいことが分かった。そこで,電池まで含めた子どもが考えたモデル「電気マンモデル」「カミナリ君モデル」等を活用することが有効であることが分かった。これらのモデルは,電池の直列・並列つなぎの場合に対しても有効なモデルであった。
著者
浅井 尚輝 森本 弘一
出版者
日本理科教育学会
雑誌
日本理科教育学会理科教育学研究 (ISSN:13452614)
巻号頁・発行日
vol.53, no.1, pp.155-162, 2012-07

デジタル機器が氾濫している私たちの現代生活は,その内部を知らなくても,機械が結果を表示してくれたものを何の疑いもなく利用している。我々は,構造を知らない「ブラックボックス」をわからないまま使っているのである。そこで,デジタル機器の自作デジタル体温計の教材化を行った。数学を使って測定値処理をさせることで,デジタル体温計の仕組みを理解する1つの方法を提案する。学校現場で使用することを考慮して材料は比較的安価なもの,工作の作業は簡単であること,使用の手順も簡便なものとした。温度センサーを回路に組み込み,標準温度計と共に水温を測定した。測定値は電圧で表示される。10個の測定した電圧値をコンピュータ処理すると,温度上昇に比例して電圧値が上がり,高い相関が得られた。この相関関係から回帰直線を作り,温度センサーで実際の体温を測定すると,水銀体温計の測定値に近い数値を示した。これよりデジタル体温計の仕組みと,数値処理で科学と数学の接点が得られる実験となった。また,別の温度センサーを使って追試してみた。上記と同様の相関が得られたため,比較実験が可能になると考える。この自作デジタル温度計を作成することで,子ども達は少しでもデジタル機器の構造の理解が深まることが期待される。学習指導案も提案している。
著者
廣木 義久 山崎 聡 平田 豊誠
出版者
日本理科教育学会
雑誌
日本理科教育学会理科教育学研究 (ISSN:13452614)
巻号頁・発行日
vol.52, no.1, pp.47-56, 2011-07

砂の形成に関する小・中・大学生の理解を調査し,小・中学校における岩石の風化作用に関する学習の問題点を議論した。小学5学年の単元「流れる水のはたらき」の学習前の児童においては,砂の形成メカニズムに関する考えは極めて多様であるが,「流れる水のはたらき」の学習後は,侵食モデル(砂は川で石や岩が水流によって削れてできる)で説明する児童と,衝突モデル(砂は川で礫同士がぶつかり合って砕けてできる)で説明する児童が増加する(それぞれ29.9%,25.6%)。そして,中学校における単元「活きている地球」の学習後は,侵食モデルが52.5%と増加する一方,風化モデルで説明する生徒の割合は8.8%にとどまった。これらの結果から,侵食モデルと衝突モデルは小学5学年の「流れる水のはたらき」の学習で獲得され,侵食モデルは中学1年の風化・侵食作用の学習後に強化されていることがわかる。岩石の風化作用による砂の形成を理解させるための方策としては,中学校における岩石の風化作用の授業に土の学習を取り入れることが有効であると考えられる。
著者
山下 修一
出版者
日本理科教育学会
雑誌
理科教育学研究 (ISSN:13452614)
巻号頁・発行日
vol.48, no.1, pp.125-132, 2007-07-31

千葉県長期研修生の研究報告書の特徴を探るために,過去20年間の資料を5年ごとに4ブロックに分けて分析した。その際に,千葉県教育研究集会(理科)の研究レポート,学会誌である理科教育学研究と比較した。長期研修生研修報告はタイトル・仮説の記述・研究方法,千葉県教育研究集会での研究レポートはタイトルと仮説の記述,理科教育学研究はタイトルについて,データベース化して比較分析した。その結果,長期研修生研修報告の特徴として以下の4点が明らかになった。(1)タイトル末表現は,1986-1990年度では「教材化」と「検討」が多く用いられていたが,2001-2005年度には「在り方」が増加して57.1%のタイトルに用いられていた(2)タイトルに含まれるキーワードは,1986-1990年度では「調査」が多く含まれていたが,2001-2005年度には「学習」が増加して75.0%のタイトルに含まれていた(3)仮説については,千葉県教育研究集会での研究レポートには1987年度当初から記述があったが,長期研修生研修報告には1994年度から記述されるようになった(4)研究方法については,事前・事後調査によって授業を検証しているものが,1986-1990年度から2001-2005年度にかけて増加していた
著者
榊原 保志 小高 正寛
出版者
日本理科教育学会
雑誌
理科教育学研究 (ISSN:13452614)
巻号頁・発行日
vol.48, no.2, pp.35-44, 2007-11-30

本論はペットボトル簡易気圧計を用いた気象観測実習の新しい方法を提案した.階段を上り下りすることにより,ペットボトルに剌したストロー内の水面の変化から気圧の変化を読み取る実習である。気圧が減少/増大するとストロー内の水面は上昇/下降する。校舎の各階で気圧を観測した結果,各々の階と1階の気圧差には比例の関係があり,4階と1階には1 hPa以上の気圧差が認められた。階を上り下りする際に生じる気圧の変化量でも,水面の変化は十分読み取ることができた。気温の変化がなく,1 hPaの気圧の変化があったときの水面の変化について理論的に考察を行ったところ,ストローの半径が小さいほど,ペットボトルに入っている空気の体積が大きいほど,ペットボトルに入れる液体の密度が小さいほど水面の変位は大きくなることが分かった。エレベーターによって1階と4階を移動する実験でもおおむね同様な結果が得られた。この簡易気圧計を用いた授業を琉球大学教育学部附属中学校において実施した結果,多くの生徒が水面の変化を確認できたこと,この教具は役立ち実習が楽しいと感じたこと,そしてこの実習は天気の学習に意欲を高めることなどが分かった。
著者
松森 靖夫 上嶋 宏樹
出版者
日本理科教育学会
雑誌
理科教育学研究 (ISSN:13452614)
巻号頁・発行日
vol.49, no.3, pp.99-106, 2009-03-13
被引用文献数
1

本研究の目的は,以下の2点である。(1)小学校教員志望学生の天文学的資質を高めるために,太陽から放射される可視光線を題材にした学習指導資料を作成する。(2)作成した学習指導資料の効果(太陽から放射される可視光線に対する小学校教員志望学生の認識状態が改善されるか否か)について検討を加える。その結果,以下のような知見を得たので報告する。(1)計7ステップからなる学習指導資料を作成できたこと(ステップ1:2種類の"モノの見え方",ステップ2:太陽はなぜ見える?,ステップ3:太陽の可視光線はどこから出てる?,等)。(2)作成した学習指導資料の効果が実証され,小学校教員志望学生の天文学的資質に改善が認められたこと(本学習指導資料が,太陽から放たれる可視光線に関する認識の向上に寄与できたこと)。
著者
杉尾 幸司 吉田 安規良 本多 正尚 松田 伸也
出版者
日本理科教育学会
雑誌
理科教育学研究 (ISSN:13452614)
巻号頁・発行日
vol.49, no.2, pp.115-122, 2008-11-30
参考文献数
3
被引用文献数
1

児童生徒の理科に対する興味・関心等を育成することを目的として合宿形式の学習活動「中学生サイエンスサマーキャンプ」を実施した。実施内容として,森林内部の動植物の夜間生態観察やマングローブ林の生物観察,天の川と星座の観察,小型天体望遠鏡での木星・星雲の観察,地層の観察,タンパク質と脂肪の消化実験を計画した。沖縄県のように豊かで特色のある自然環境を持つ地域においては,生物観察などの野外活動は大変魅力あるプログラムであるが,日程の変更が容易でない宿泊型体験学習において,野外活動を主体とした計画は,天候に依存するリスクが大きくなる。今回の取り組みにおいても,実施当日は台風接近による悪天候にみまわれたため,夜間生態観察の代わりに室内でのスライドを使った講義を,星座観察の代わりに天体望遠鏡の構造や天球儀を用いた天体のみかけの運動についての講義を行うなど,実施内容の一部を代替プログラムに変更した。天候の影響を受けやすい内容に関しては,効果的な代替プログラムについても十分に検討する必要がある。全日程終了後のアンケート結果からは,取り組み内容の「おもしろさ」「わかりやすさ」に関して高い評価が得られた。また,「全体の印象」「来年の参加」などの項目についても高い評価が得られるなど,実施内容は参加者に高く評価された。大学が今回のような取り組みを通して地域社会への貢献により積極的に取り組むためには,現実に即した支援体制の充実が強く望まれる。
著者
佐藤 寛之 森本 信也
出版者
日本理科教育学会
雑誌
理科教育学研究 (ISSN:13452614)
巻号頁・発行日
vol.45, no.2, pp.29-36, 2004-09-17
被引用文献数
1

Head,J.O.,Sutton,C.R.は,「科学概念におけるメタファー表現は,個人の認知・情意・レトリックが融合したものである。」としている。つまり丿情意的なこだわりを持ち,類推することで新しい概念の構築がなされていることを示している。子どもにおける自然事象の概念を表現する能力を養うため,理科授業においてはこうした視点に立つ類推のような論理の構築方法を学ぶ学習場面が必要である。同時に このことは情意と認知が融合した「温かい認知(warm cognition)」の有用性を示すものであり,理科の授業デザインにおける必須条件と考える。