理科学習における 批判的思考力育成に関する研究 ーアクティブ・ラーニングによる授業実践を通してー

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1 高等学校化学における 他者との関わりを通じた 批判的思考力育成に関する研究 広島大学大学院教育学研究科 中等教科教育開発プログラム 髙見健太

2 研究の概要 研究の目的高等学校化学において, 批判的思考力を育成するために他者との関わりを通じた学習指導法を考案し, 授業 実践を通してその効果を検証する 方法ブレインストーミング法を応用した授業実践 高等学校 1 年生を対象 結論 他者との関わりによる批判的な気づき反省的な思考探究的 合理的な思考 を育成する一助となった 2

3 研究の背景 批判的思考 (Critical Thinking) 1930 年頃からアメリカで主張されはじめた概念教育界においても関心が高まる 批判的思考の定義何を信じ 何を行うかの決定に焦点を当てた合理的で省察的な思考 Ennis(1987) 3

4 研究の背景 理科学習における批判的思考の研究 Kastorinos (1963) Zohar & Tamir (1993) 山中 (2012) データ判断課題や論理の訓練 Biology Critial Thinking プロジェクト 因果関係マップ 理科学習において批判的思考の研究は 以前から盛んに行われている

5 研究の背景 国立教育政策研究所 (2013) 生きる力 を獲得することをめざした 21 世紀型能力 21 世紀型能力 思考力 基礎力 思考力 実践力の三層構造 問題解決力 批判的思考力 メタ認知など 現在, 日本の学校教育で注目されている 5

6 研究の背景 理科学習における批判的思考の研究 Kastorinos (1963) Zohar & Tamir (1993) 山中 (2012) データ判断課題や論理の訓練 Biology Critial Thinking プロジェクト 因果関係マップ 他者との関わりを通じた 他者との関わりを通して批判的思考力育成に関する研究は批判的思考力を育成することはできないか 十分になされていない

7 ARⅠ での実践 対象中学校 2 年生 方法ファシリテーション活動を利用した授業実践 成果 他者との関わりによる批判的な気づき 反省的な思考 育成に効果がみられた! 探究的 合理的な思考 7

8 研究の手順 目的および指導法の考案 評価方法 授業実践 効果検証 8

9 ARⅡ の目的 目的 高等学校化学を対象とする他者との関わりを通した批判的思考力を育成する指導法を考案し, 授業実践を行い効果を検証する 9

10 ブレインストーミング アレックス F オズボーンによって考案された会議方式 集団でアイデアを出し合うことによって相互交錯の連鎖反応や発想の誘発を期待する技法 例 : イベントに人を集めるには? 10

11 ブレインストーミング ブレインストーミング法には以下の 4 原則がある 自由なアイデアを制限するような判断 結論は慎む 笑いものにされそうなユニークな考えを重視する 中身よりもさまざまな角度からの多数のアイデアを求める 別のアイデアをくっつけたり 他人の意見に便乗する 11

12 指導法の考案 指導法 ブレインストーミング法を応用他者の考えに付箋を用いて批判的な指摘をさせる 留意点 対象 : 高校 1 年生批判的な指摘 ツッコミ という表現 12

13 指導法の考案 留意点 ブレインストーミング法の原則を考慮し, 生徒に以下のルールを提示 付箋を使ってツッコミを入れてみよう! 他の人のツッコミに便乗して他に言えるツッコミがないか広げてみよう! ツッコミは数が大事! ツッコミはどんどん受け入れよう! 13

14 研究の手順 目的および指導法の考案評価方法授業実践効果検証 14

15 評価方法 量的分析 質問紙調査 質的分析 発話分析 記述分析 評価問題

16 評価方法 質問紙調査 アクションリサーチ実習 Ⅰ で抽出された因子を利用 他者との関わりによる批判的な気づき探究的 合理的な思考多面的な思考反省的な思考健全な懐疑心

17 評価方法 評価問題 理科学習における批判的思考に関する研究で, 評価問題を作成し, 評価を行った研究はみられない 主張の背景にある前提条件 ( 隠れた前提 ) を同定することが, 批判的思考を行う上で必要なプロセスであると指摘されている 例えば, 楠見 (2015) 隠れた前提があることに気づき, 主張のおかしい点を指摘できるかどうかを評価する問題 問題 1 問題 2

18 評価方法 評価問題 問題 1 どちらか決定する 理由を述べる

19 評価方法 評価問題 問題 1 コップに氷を入れて放置しておくと氷が融ける 気温が 0 以上ならば ( 隠れた前提 )

20 評価方法 評価問題 問題 2 気圧は 1 気圧でない ( 隠れた前提 ) 気圧と熱量の関係に関する問題 山頂 :90 で沸騰 前提が覆ってしまう 地上 :100 で沸騰 (=1 気圧 )

21 研究の手順 目的および指導法の考案評価方法授業実践効果検証 21

22 授業実践 実践対象広島大学附属福山高等学校 1 年生 82 名 ( 実験群 :41 名, 対照群 :41 名 ) 指導内容単元 : 酸化と還元 熱化学 指導時間 :5 時間 22

23 授業実践 時単元実験群対照群 1 酸2 3 4 熱5 化と還元化学ブレインストーミング 1 人工甘味料 ブレインストーミング 2 めっき ブレインストーミング 3 鉄の製錬 通常授業熱化学方程式とは ブレインストーミング 4 炭化水素の燃焼熱 事前調査 質問紙 通常授業 通常授業 通常授業 通常授業 通常授業 事後調査 質問紙 評価問題 23

24 授業実践

25 授業実践 第 1 時ブレインストーミング 1 オリエンテーション ねらい 身近なテーマを通してブレインストーミング法による批判的指摘の方法を体得させる Q: 砂糖の代わりに 人工甘味料 が使われているのはなぜだろう? 日本で用いられている, また過去に用いられてきた人工甘味料の特徴を紹介し, 得られた情報や知っている知識をもとに考えを述べる

26 授業実践 第 2 時ブレインストーミング 2 めっき ねらい 鉄をめっきするブリキとトタンはどのような場面 製品に利用するのがよいかイオン化傾向の特徴から考えさせる Q:Fe をめっきするのに Sn が適しているのは, どのような場面, 製品だろうか Zn が適しているのは, どのような場面, 製品だろうか

27 授業実践 第 3 時ブレインストーミング 3 鉄の製錬 ねらい 近代製鉄と比べて, たたら製鉄で得られる鉄の収率が低い原因について製鉄方法の違いを手掛かりに考えさせる Q: なぜたたら製鉄では理論値とのズレが大きいのだろう?

28 授業実践 第 5 時ブレインストーミング 4 炭化水素の燃焼熱 ねらい メタン プロパン ブタンの 3 種類の物質のうち, どの物質が一番優れているかメリット, デメリットを批判的に見極めて判断させる Q: メタン プロパン ブタン最も優れている燃料はどれだろうか? 熱化学方程式や, 各物質の特徴の着眼点によって 優れている の基準が異なるので, どのような見方をすればそのように言えるのか? の記述に重きを置いた

29 研究の手順 目的および指導法の考案評価方法授業実践効果検証 29

30 効果検証 本指導法により生徒の批判的思考力が育成されたか検証した 量的分析 質問紙調査 (5 件法 5 点満点 ) 事前 事後の得点を因子ごとの平均として算出実験群と対照群を共分散分析により分析 質的分析 発話分析記述分析評価問題 現在, 詳細な分析中 本発表においては参考としてその一部を示す 30

31 共分散分析 ( 実験群と対照群を比較 ) 因子名 推定平均値 ( 事後調査 ) 有意確率実験群対照群 *: p<.05 他者との関わりによる批判的な気づき * 探究的 合理的な思考 * 多面的な思考 反省的な思考 * 健全な懐疑心 つの因子で実験群に有意な差が見られた 31

32 記述の変容 ( 一例 : 詳細は分析中 ) 仮説に対し指摘を受けて批判的に吟味している記述がみられる 32

33 評価問題 ( 一例 : 詳細は分析中 ) 実験群生徒 A 問題 1 コップに氷を入れて放置しておくと氷は融ける? 33

34 評価問題 ( 一例 : 詳細は分析中 ) 実験群生徒 A 問題 2 気圧と熱量の関係に関する問題 隠れた前提を同定し, 指摘することができている 34

35 まとめ 質問紙調査他者との関わりによる批判的な気づき探究的 合理的な思考多面的な思考反省的な思考 健全な懐疑心 35

36 まとめ 他者との関わりによる批判的な気づき探究的 合理的な思考反省的な思考 筋が通ってないところがある! おかしいところがないかなあ? 36

37 まとめ 多面的な思考 健全な懐疑心 本指導法が関与しなかったため効果として出なかったと考えられる

38 研究の概要 研究の目的高等学校化学において, 批判的思考力を育成するために他者との関わりを通じた学習指導法を考案し, 授業 実践を通してその効果を検証する 方法ブレインストーミング法を応用した授業実践 高等学校 1 年生を対象 結論 他者との関わりによる批判的な気づき反省的な思考探究的 合理的な思考 を育成する一助となった 38