飯田 和也

本研究では，3DCG地層教材の利用が，地層の3次元的な特徴の理解に与える影響を検証するため，以下の2点を目的とした。1点目は，層理面の読み取りを補助するようなオブジェクトを追加した3DCG地層教材での学習が，地層の傾斜方向の把握に与える影響を検証することである。2点目は，3DCG地層教材を取り入れた褶曲構造の学習が，褶曲構造の把握に与える影響を検証することである。男子中学3年生を対象とした授業実践の結果から，以下の2点が示唆された。1点目は，層理面を3Dオブジェクトで強調した3DCG地層教材の観察を実施することにより，オブジェクトが追加されていない3DCGの地層における傾斜方向の理解度が向上することである。2点目は，本研究で開発した褶曲の学習方法により，褶曲構造の理解度が向上することである。これらのことから，3DCG地層教材を利用した学習は，地層の3次元的な理解を促す可能性が示唆された。一方で，褶曲は中学校学習指導要領触れるという表現にとどまっていることから，本授業実践は発展的な内容として実施された。中学校学習指導要領の内容に則した3DCG地層教材と，それに伴う授業実践の開発が今後必要である。

本研究では，高等学校地学基礎において，以下の2点の目的を設定した。1点目は，富士山における地層3DCG（3 Dimensional Computer Graphics/3次元コンピュータグラフィック）教材を開発し，災害的な視点を組み込んだ地層の授業実践を開発することである。2点目は，開発した教材および授業実践が，生徒に与える影響を検討することである。生徒に与える影響を分析する視点として，本研究では以下の3つを設定し，授業実践により検討を行った。1点目の分析の視点は，地層の識別の難易度である。授業実践の結果から，層の色調の複雑さが，難易度に影響を与える可能性が示唆された。2点目の分析の視点は，授業全体に対する生徒の評価である。授業実践に対する生徒の記述に対して計量テキスト分析を行ったところ，3DCG教材の利用と関連した評価が多く見られた。また，岩屑なだれの被害の実感に関するコードも抽出された。3点目の分析の視点は，地層の知識の有用性に対する生徒の認識への影響である。事前調査と事後調査を比較すると，地層の知識の有用性に関して生徒の評価が有意に向上していることが明らかとなった。

本研究は、高校の化学や化学基礎の授業における生徒実験が，それを多く経験した卒業生の学びやその後の人生にどのような影響を与えたかを明らかにした。卒業生にアンケートをしたところ，高校時代の生徒実験が大学や社会での学びに有用だったと回答した割合や、探究力や科学的思考力の定着に有用だったと回答した割合，化学の学習内容を深めるために有用だったと回答した割合がいずれも高かった．また，自由記述を階層的クラスター分析したところ，有用であるというコードを見出すことができた．