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仮説実験授業戦略による概念転換授業 におけるエジプト理科教師の指導能力 ーエジプトの小学校理科授業の評価研究より

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Prof. Tafida Ghanem
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仮説実験授業戦略による概念転換授業 におけるエジプト理科教師の指導能力 ーエジプトの小学校理科授業の評価研究より

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Science Teachers’ Performance on the Hypotheses and Experiments Lessons’ Strategy for Students’ Conceptual Changes – An evaluation study on elementary science classes in Egypt 仮説実験授業戦略による概念転換授業 におけるエジプト理科教師の指導能力 ーエジプトの小学校理科授業の評価研究より Dr. Ghanem Tafida ガーネム タフィーダ National Center for Educational Research and Development – Egypt エジプト国立教育開発研究センター
The Purpose of the Study 研究目的 Hypotheses and Experiments lessons’ Strategy 仮説実験授業戦略 Elementary Students Conceptual Change Level 小学生の概念転換レベル Elementary Science Teachers’ Performance Level 小学校の理科教師の指導能力レベル Class Observation 授業観察 Evaluation 評価
Statement of the Problem 研究課題 Science Teachers level of performance on the HEL strategy 小学校理科教師の仮説実験授業戦略における指導能力レベル The level of teachers’ performance is concerned with the following items: 以下の４つの項目に着目した。 1. Introduce suitable conceptual questions. 適切な概念的質問を導入できるか？ 2. Manage effective discussion on student’ hypotheses. 生徒の仮説についての討論を効果的に運営できるか？ 3. Demonstrate a series of Experiments/ observations successfully. 一連の実験を失敗なく実施できるか？ 4. Present sufficient scientific explanation of the observed phenomenon. 観察された現象について科学的に足りる説明できるか？
The Research Questions 疑問 Main Question: 主要な質問 What is the effectiveness of teachers’ performance on the Hypotheses and Experiments Lessons’ (HEL) strategy in elementary science classes on students’ conceptual changes in Egypt? 理科教師の仮説実験授業の指導能力はエジプトの小学生の科学的概念転換にどのよう な影響を及ぼすか。 Sub-questions: 副次的質問 1－What level of performance do teachers have in introducing conceptual questions for students’ conceptual changes? 生徒の概念転換のための概念的質問を導入するうえで、教師はどのぐらいの指導能力 レベルにあるか。 2－What level of performance do teachers have in managing students’ discussion for conceptual changes? 生徒の概念転換のための討論を運営するうえで、教師はどのぐらいのレベルにあるか。 ３－What level of performance do teachers have in demonstrating a series of experiments for students’ conceptual changes? 生徒の概念転換のための一連の実験を実施するうえで、教師はどのくらいのレベルに あるか。 ４－What level of performance do teachers have in presenting scientific explanations for students’ conceptual changes? 生徒の概念転換のための科学的説明をするうえで、教師はどのくらいのレベルにある か。
Teacher 教師 Students 生徒 Distribute lesson sheet 授業書を配る Read lesson sheet 授業書を読む Introduce conceptual question 概念的質問を導入する Think in the conceptual question 概念的質問について考える Explain the experiment and the answer choices 実験の方法と答えの選択肢を説明をする Choose suitable answer 適切な答を選ぶ Record students number 各選択肢を選んだ生徒数を記録する Express reasons for an own answer 自分の回答理由を発表する Manage students discussion 生徒の討論を指導する Share in the discussion 討論に参加する Do the experiment 実験を実施する See the experimental result 実験結果を見る Explain the scientific concept 科学的概念を説明する Change misconceptions into a scientific concept 誤った考えを科学的概念に転換する Hypotheses Experiments Lessons’ Strategy 仮説実験授業戦略 (Tanaka, K., 1997-2008)
Research Method and Procedures 研究方法と手続き 24 science teachers 理科教師 エジプト21州 907 elementary students 小学生 4年、5年、6年 Class Observation 授業観察 Evaluation of Students’ conceptual change level 生徒の科学的概念 転換レベルの評価 17 Titles of general science 科学の授業内容 10 Scientific concepts 科学概念領域 Evaluation of Teacher performance level 教師の指導能力 レベルの評価 Class observation card 観察カード + Video ビデオ
Class observation card 授業観察カード Categories 指導領域 Items number 項目数 Levels レベル Conceptual Questions 概念的質問 19 High≤85% 高 middle≤60% 中 low ≤ 45% 低 Discussion 討論 12 Experiments/Observation 実験/観察 11 Scientific explanation 科学的説明 7 Achieved objectives 達成目標 10 Total 合計 59
Data Analysis and result データ分析と結果 Teachers’ Level of Performance on HEL strategy in percent 小学校理科教師の仮説実験授業 戦略についての指導レベル Students' Conceptual Change in relation toTeachers' Performance 教師の指導と関連した 生徒の概念転換レベル
The Research Discussion 討論 (1) In conceptual questions area 概念的質問 (2) In discussion area 討論 (3) In experiments/observation area 実験と観察 (4) In scientific explanation area 科学的説明 (5) In lesson’s achieved objectives area 達成目標 (6) In Students conceptual change area 生徒の概念転換 Teachers with low level of performance 指導レベルの低い教師 Teachers with high level of performance 指導レベルの高い教師 ６領域
The Research Discussion 討論 （１） In conceptual questions area 概念的質問 Teachers with High level of performance: 高い指導レベルの教師 ? Apply original lesson オレジナルな授業書を応用した。 ? Design series of conceptual questions 概念的質問をデザインした。 Teachers with Low level of performance: 低い指導レベルの教師 ? Restriction to the science text book content 教科書内容にこだわった。 ? No Lessons’ work sheets 仮説実験授業の授業書を使わなかった。 ? Don’t give deep conceptual meaning to their questions 質問に概念的な深い意味を与えることがなかった。 ? Don’t give series of conceptual questions on the probable dimension of the scientific concept. 科学概念のある次元について連続した概念的質問を与えなかった。 ? Weak understanding level of the scientific concepts. 科学的概念を十分に理解していなかった。
(2) In discussion area 討論 Teachers with High level of performance: 高い指導レベルの教師 ? Encouraged students to share in peers and groups discussion. 生徒のグループまたは個人での討論を促した。 ? Listened carefully to their students’ reasons. 生徒の理由についての説明をよく聞いた。 ? Give continuous feedback. フィードバックを続けた。 Teachers with Low level of performance: 低い指導レベルの教師 ? Couldn’t encourage students to students discussion. 生徒間の討論を促すことができなかった。 ? Used to ask excellent students prevented active discussion between other students. 優秀な生徒にばかり指名して他の生徒の活発な討論を妨げた。 ? Didn’t allow students to change their opinion after enough discussion 十分な討論の後、生徒に意見の変更を認めなかった。
(3) In experiments/observation area 実験/観察 Teachers with High level of performance: 高い指導レベルの教師 ? Demonstrated all the experiments and showed clear results for their students successfully. すべての実験結果を正しく示すことができた。 ? Could create new series of simple experiments 新しい連続した実験を創造することできた。 Teachers with Low level of performance: 低い指導レベルの教師 ? Tied to the experiments in science text book. 教科書実験にしばられていた。 ? Couldn’t manipulate experiments in a good conceptual series. 一連の実験を概念学習にふさわしく調整できなかった。 ? Couldn’t use the original series of experiment. 授業書に書かれた一連の実験を応用できなかった。
(3) In experiments/observation area 実験/観察 Teachers with Low level of performance: 低い指導レベルの教師 ? Failed in experiments steps and showed wrong results because of the following reasons: 以下の理由で実験に失敗し、結果を正しく示すことができなかった。 ?Lack the experience of experimenting, 実験の経験が不十分であった。 ?Lack suitable material, they were careless of good preparation before the class. 実験材料が不適切、授業前の準備が不十分だった。 ?Maintain the experiments tools in bad condition, use in sufficient amount of material. 実験器具の不適切な管理、実験材料の使用量が不適切だった。 ?Couldn’t control experimental time. 実験の時間を調整できなかった。
(4) In scientific explanation area 科学的説明 Teachers with High level of performance: 高い指導レベルの教師 ? Gave sufficient explanation 十分に科学的説明を行った。 ? Helped students to discover the explanation by themselves. 生徒自身が自分で説明を発見するのを助けた。 ? They cared to use many other aids for explanation. 説明を助ける様々な補助教材を使うことできた。 Teachers with Low level of performance: 低い指導レベルの教師 ? Gave complete explanation at the beginning of the lesson or after the first experiment directly. 授業の初めや最初の実験のすぐ後に説明をしてしまった。 ? Didn’t encourage conceptual change process 生徒の概念転換の過程をはげまさなかった。 ? Ignored the explanation. 生徒の説明を無視した。 ? Didn’t care to write final summary on the board or use other aids for explanation 最後のまとめを板書しなく、その他の助けとなる説明をしなかった。
(5) In lesson’s achieved objectives area 達成目標 Teachers with High level of performance: 高い指導レベルの教師 ? Could either introduce a new concept or build up students’ conceptual frame while modifying their perceptions. 新しい概念を導入し、生徒の概念を転換しながら修正することができた。 ? Science skills achieved as well due to encouraging students to do research 生徒の研究を促して科学的技能を上達させることができた。 ? Share in group activities, and study in school library. 生徒のグループ活動への参加と図書館での学習を促した。 ? Teachers could support students’ questioning and make enjoyable classes. 楽しい授業をし、生徒の質問を支持した。 Teachers with Low level of performance: 低い指導レベルの教師 ? Tied to achieve knowledge more than encouraging conceptual changes 概念転換よりも、知識の勉強をさせることに終始した。 ? Traditional method still controlling the out puts of their performance. 授業の遂行能力レベルが低いため伝統的指導方法にたよった。 ? Didn’t deeply emphasize the scientific concepts or didn’t have clear understanding of students’ cognition level. 科学的概念を重視せず、生徒の概念認識レベルへの理解が低かった。
(6) In Students conceptual change area 生徒の概念転換 Teachers with High level of performance: 高い指導レベルの教師 ? Could understand the question subject and discuss freely in groups or in peers. 生徒は質問を理解し、グループまたは個人で自由に討論した。 ? More curious to know the result of the experiments and able to explain the results. 生徒は実験結果を知ろうとし、結果を説明することができた。 Teachers with Low level of performance: 低い指導レベルの教師 ? Used to memorize from their text book and reply to teachers’ question in conservative way. 生徒は教科書の説明を暗記し、教科書に書かれた答えを述べた。 ? Less able to discuss and to express their reasons for others. 生徒は討論したり、自分の意見を表現することができなかった。 ? Intended to follow other students’ opinion without thinking deeply in the question. 生徒は深く考えることなく、他の生徒の意見によくしたがった。
The Research Conclusion 結論 Egyptian elementary science teachers :エジプトの理科教師は: ? Applied the HEL strategy with different level of performance 様々な指導レベルで仮説実験授業を応用していた。 ? Are restricted with the applied curriculum. 教科書カリキュラムにとらわれていた。 ? High level of performing experiments and presenting sufficient scientific explanation were the key factors of achieving high level of students’ conceptual changes. 教師の実験技能の高さと科学的に足りる説明能力は、高い レベルでの生徒概念転換を促すための「カギ」となっていた。 ? More work on using more effective conceptual questions and discussion for students’ conceptual change is needed. 生徒の概念転換に効果のある概念的質問と討論の指導につ いては、さらに研究が必要である。
The Research Implication 結語 More freedom is needed for Egyptian elementary science teachers for teaching science with various teaching strategies, and more training is need in using experiments in science classes. エジプトの小学校理科教師にとって必要な条件は、様々な授 業戦略が許される自由な環境であり、授業で行う実験につい ての研修コースが必要である。

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  • 12. (3) In experiments/observation area 実験/観察 Teachers with High level of performance: 高い指導レベルの教師 ? Demonstrated all the experiments and showed clear results for their students successfully. すべての実験結果を正しく示すことができた。 ? Could create new series of simple experiments 新しい連続した実験を創造することできた。 Teachers with Low level of performance: 低い指導レベルの教師 ? Tied to the experiments in science text book. 教科書実験にしばられていた。 ? Couldn’t manipulate experiments in a good conceptual series. 一連の実験を概念学習にふさわしく調整できなかった。 ? Couldn’t use the original series of experiment. 授業書に書かれた一連の実験を応用できなかった。
  • 13. (3) In experiments/observation area 実験/観察 Teachers with Low level of performance: 低い指導レベルの教師 ? Failed in experiments steps and showed wrong results because of the following reasons: 以下の理由で実験に失敗し、結果を正しく示すことができなかった。 ?Lack the experience of experimenting, 実験の経験が不十分であった。 ?Lack suitable material, they were careless of good preparation before the class. 実験材料が不適切、授業前の準備が不十分だった。 ?Maintain the experiments tools in bad condition, use in sufficient amount of material. 実験器具の不適切な管理、実験材料の使用量が不適切だった。 ?Couldn’t control experimental time. 実験の時間を調整できなかった。
  • 14. (4) In scientific explanation area 科学的説明 Teachers with High level of performance: 高い指導レベルの教師 ? Gave sufficient explanation 十分に科学的説明を行った。 ? Helped students to discover the explanation by themselves. 生徒自身が自分で説明を発見するのを助けた。 ? They cared to use many other aids for explanation. 説明を助ける様々な補助教材を使うことできた。 Teachers with Low level of performance: 低い指導レベルの教師 ? Gave complete explanation at the beginning of the lesson or after the first experiment directly. 授業の初めや最初の実験のすぐ後に説明をしてしまった。 ? Didn’t encourage conceptual change process 生徒の概念転換の過程をはげまさなかった。 ? Ignored the explanation. 生徒の説明を無視した。 ? Didn’t care to write final summary on the board or use other aids for explanation 最後のまとめを板書しなく、その他の助けとなる説明をしなかった。
  • 15. (5) In lesson’s achieved objectives area 達成目標 Teachers with High level of performance: 高い指導レベルの教師 ? Could either introduce a new concept or build up students’ conceptual frame while modifying their perceptions. 新しい概念を導入し、生徒の概念を転換しながら修正することができた。 ? Science skills achieved as well due to encouraging students to do research 生徒の研究を促して科学的技能を上達させることができた。 ? Share in group activities, and study in school library. 生徒のグループ活動への参加と図書館での学習を促した。 ? Teachers could support students’ questioning and make enjoyable classes. 楽しい授業をし、生徒の質問を支持した。 Teachers with Low level of performance: 低い指導レベルの教師 ? Tied to achieve knowledge more than encouraging conceptual changes 概念転換よりも、知識の勉強をさせることに終始した。 ? Traditional method still controlling the out puts of their performance. 授業の遂行能力レベルが低いため伝統的指導方法にたよった。 ? Didn’t deeply emphasize the scientific concepts or didn’t have clear understanding of students’ cognition level. 科学的概念を重視せず、生徒の概念認識レベルへの理解が低かった。
  • 16. (6) In Students conceptual change area 生徒の概念転換 Teachers with High level of performance: 高い指導レベルの教師 ? Could understand the question subject and discuss freely in groups or in peers. 生徒は質問を理解し、グループまたは個人で自由に討論した。 ? More curious to know the result of the experiments and able to explain the results. 生徒は実験結果を知ろうとし、結果を説明することができた。 Teachers with Low level of performance: 低い指導レベルの教師 ? Used to memorize from their text book and reply to teachers’ question in conservative way. 生徒は教科書の説明を暗記し、教科書に書かれた答えを述べた。 ? Less able to discuss and to express their reasons for others. 生徒は討論したり、自分の意見を表現することができなかった。 ? Intended to follow other students’ opinion without thinking deeply in the question. 生徒は深く考えることなく、他の生徒の意見によくしたがった。
  • 17. The Research Conclusion 結論 Egyptian elementary science teachers :エジプトの理科教師は: ? Applied the HEL strategy with different level of performance 様々な指導レベルで仮説実験授業を応用していた。 ? Are restricted with the applied curriculum. 教科書カリキュラムにとらわれていた。 ? High level of performing experiments and presenting sufficient scientific explanation were the key factors of achieving high level of students’ conceptual changes. 教師の実験技能の高さと科学的に足りる説明能力は、高い レベルでの生徒概念転換を促すための「カギ」となっていた。 ? More work on using more effective conceptual questions and discussion for students’ conceptual change is needed. 生徒の概念転換に効果のある概念的質問と討論の指導につ いては、さらに研究が必要である。
  • 18. The Research Implication 結語 More freedom is needed for Egyptian elementary science teachers for teaching science with various teaching strategies, and more training is need in using experiments in science classes. エジプトの小学校理科教師にとって必要な条件は、様々な授 業戦略が許される自由な環境であり、授業で行う実験につい ての研修コースが必要である。