ワーキングメモリ理論に基づく科学的探究課題の開発とパッケージ化

基于工作记忆理论的科学探究任务开发与包装

基本信息

批准号：
22K02577
负责人：
草場実
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kochi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究課題の目的は、観察・実験を通した科学的探究活動において、ワーキングメモリ（WM）理論に基づき、生徒がメタ認知の活性化によって動機づけや学習方略を自己調整しながら解決するための科学的探究課題を開発し、その教育的効果について実践的に検証することである。なお、本研究におけるWM理論とは、「生徒がWMへの負荷を低減することで新たな認知的資源を生み出し、それをメタ認知に利用すること」とする。その目的の実現に向けて、当該年度（1年目/4年間計画）は、【実績1】WM理論に基づく理科学習指導デザインの開発、【実績2】科学的探究活動の主観的評価によるメタ認知測定法の整備、【実績3】理科教育研究における社会的相互作用の研究成果・動向の整理、を中心に行った。具体的に、【実績1】では、以下の4つのステップ（STEP1：科学的探究のための知識・技能の習得→STEP2：理解確認探究課題の解決→STEP3：理解深化探究課題の解決→STEP4：自己・相互評価による省察）を基本デザインとすることを示した。なお、理解確認探究課題とは、生徒が習得した科学的知識・技能に基づく基礎的な探究課題、理解深化探究課題とは生徒が習得した知識・技能を活用する応用的な探究課題とした。【実績2】では、高等学校化学の科学的探究活動を事例として、ルーブリックを用いた主観的評価法によって、生徒のメタ認知活性化を測定できる可能性を示した。【実績3】では、理科教育研究における「対話的な学び」に着目し、その研究成果・動向のレビューを行った。その結果、理科教育学領域には思考力・判断力・表現力等の資質・能力の育成を目的とした「対話的な学び」の実践研究が多く蓄積されていること、などを示した。当該年度の研究成果は、【実績1・2】は理科教育学会において口頭発表され、【実践3】は理科教育学研究（学術誌）において発表予定である。

本研究项目的目的是帮助学生在通过观察和实验进行科学探究活动时，通过激活元认知来解决问题，同时自我调整动机和学习策略。探究课题并实际验证其教育效果。本研究中的 WM 理论被定义为“学生通过减轻 WM 的负担来创造新的认知资源，并将其用于元认知。”为了实现这一目标，本财年（第一年/第四年计划）将重点关注[成果1]基于WM理论的科学学习指导设计的开发，以及[成果2]基于主观评价的元数据开发我们重点发展认知测量方法并整理科学教育研究中社会互动的研究成果和趋势（成果3）。具体而言，在【成果1】中，分为以下四个步骤（STEP 1：获取科学探究的知识和技能→STEP 2：解决理解确认探究任务→STEP 3：解决理解深化探究任务→STEP 4：基本设计基于自我评价和相互评价（通过自我评价和相互评价进行反思）。理解确认探究任务是基于学生所获得的科学知识和技能的基本探究任务，理解深化探究任务是利用学生所获得的知识和技能的应用性探究任务。在[成果2]中，我们以高中化学中的科学探究活动为例，论证了使用量规的主观评价方法测量学生元认知激活的可能性。 [成果3]聚焦科学教育研究中的“对话学习”，回顾了研究成果和趋势。结果表明，在科学教育领域，有大量旨在培养思维、判断、表达等素质和能力的“对话学习”的实践研究。今年的研究成果将在科学教育学会的【成果1、2】、科学教育研究（学术期刊）的【实践3】中口头发表。