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理科における批判的思考の
実態に関する調査研究
小学生と中学生の比較を中心として
日本体育大学大学院教育学研究科 ◯雲財 寛
町田市立七国山小学校 中村大輝
理科教育学会第56回関東支部大会
2017/12/9
全21枚+補
研究の概要 2
目的
理科における批判的思考を横断的に調査し,小学生と中学生を比較する
ことで,その実態を明らかにするとともに,指導法への示唆を導出する
結果
中学生の方が小学生よりも,「探究的・合理的な思考」,
「多面的な思考」,「反省的な思考」の値が低い
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
小 > 中 小 > 中 小 > 中 小 > 中
100% 100% 100% 21%
研究の背景 3
批判的思考とは
(1)論理的・合理的思考であり,規準に従う思考
(2)自分の推論プロセスを意識的に吟味する内省的・熟慮的思考
(3)より良い思考をおこなうために,
目標や文脈に応じて実行される目標志向的思考
(楠見,2011)
批判的思考の育成の重要性が指摘されている
(例えば,山中,2016;道田,2016)
研究の背景 4
批判的思考についての学習者の実態は,
木下らの質問紙調査によって明らかにされてきている
対象 因子
小学生
(木下・山中・中山,
2013a)
反省的な
思考
探究的・
合理的な
思考
健全な
懐疑心
根拠の
重視
中学生
(木下・山中,2014)
反省的な
思考
探究的・
合理的な
思考
健全な
懐疑心
多面的な
思考
高校生
(木下,2015)
客観性の
重視
探究心
健全な
懐疑心
データ
収集・解釈
の重視
実証性・
再現性の
重視
大学生
(木下・山中,2013b)
反省的な
思考
探究心
健全な
懐疑心
根拠の
重視
証拠の
重視
研究の背景 5
先行研究における課題
●それぞれの校種において,共通した因子があるものの,
因子を構成する質問項目は同じではなく,調査によって異なる
●単一校種による調査のみであり、横断的な調査が行われていない
同一因子で比較することによって,
校種による推移などが明らかになる
研究の第一段階として,小学生と中学生の実態に着目した
研究の背景 6
近年の統計分析の動向
●有意性検定の誤用や再現性の低下が懸念されている
(藤島・樋口,2016;池田・平石,2016)
●仮説が正しい確率を直接計算できるベイズ統計学に基づく分析が
台頭しつつある(例えば,豊田,2016)
従来の有意性検定(t検定,分散分析など)に基づく分析ではなく,
ベイズ統計学に基づく分析を行う
研究の目的・方法 7
目的
理科における批判的思考を横断的に調査し,小学生と中学生を比較する
ことで,その実態を明らかにするとともに,指導法への示唆を導出する
方法
1.質問紙の作成
2.調査の実施
3.分析
質問紙の作成 8
批判的思考(クリティカル・シンキング)
何を信じ,何を行うのか決定に焦点を当てた合理的で省察的な思考
(木下・山中, 2014)
●木下・山中(2014)の批判的思考尺度(4因子23項目:五件法)を使用
因子 質問項目の例
探究的・合理的な思考 新しいことに挑戦するのが好きである
多面的な思考 実験のやり方に間違いはなかったか考える
反省的な思考 自分の予想におかしいところはないか確かめる
健全な懐疑心 簡単な実験のときは,実験してみなくてもよいと思う
目的
理科における批判的思考の実態を,
横断的調査によって明らかにする
時期 2017年6月~9月
対象
公立小学校の児童346名
A小学校 5年86名,6年91名
B小学校:5学86名,6年83名
公立中学校の生徒971名
C中学校:1年156名,2年179名,3年187名
D中学校:1年143名,2年157名,3年149名
調査の概要 9
データの概要 10
分析に用いたデータの概要
ID 校種 Q1 ・・ Q23
1 小 4 2
2 小 5 5
3 小 1 3
4 小 4 5
…
…
…
…
…
1317 中 5 4
五件法(1~5)
批判的思考
※逆転項目は数字を反転
結果(基礎集計) 11
批判的思考
平均値
(5点満点)
標準偏差
探究的・合理的な思考
3.65 0.89
3.29 0.79
多面的な思考
3.48 0.84
3.27 0.71
反省的な思考
3.36 0.95
2.98 0.82
健全な懐疑心
3.44 0.95
3.49 0.85
上段:小学生
下段:中学生
結果(基礎集計) 12
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
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
小学生 中学生
●「探究的・合理的な思考」「多面的な思考」「反省的な思考」は,
中学生の方が小学生よりもやや低い傾向にある
分析に際して 13
●従来の有意性検定(t検定、分散分析など)ではなく,
ベイズ統計学に基づく分析を行う
●ベイズ統計学に基づく分析を行う理由
ーサンプルサイズが大きくなると有意性検定では、
実質的な差がないのに有意差が検出される確率が高くなってしまう
ー仮説が正しい確率を直接計算できる
例.「中学生よりも小学生の方が値が高い」確率
ベイズ統計学に基づく推定 14
EAP p.sd 2.5% 50% 97.5% Rhat
μ小学生 3.65 0.05 3.56 3.65 3.75 1.00
μ中学生 3.23 0.03 3.23 3.29 3.34 1.00
p
(μ小- μ中 > 0) 1.00 1.00
cohen’s d 0.46 0.07 0.32 0.46 0.60 1.00
HMC法,チェイン M = 21000 ×5,バーンイン期間 B =1000 n_eff=100000
探究的・合理的な思考
母集団における
特性値の平均
(EAP推定値)
校種間の差が
0以上である
確率は100%
ベイズ統計学に基づく推定 15
EAP p.sd 2.5% 50% 97.5% Rhat
μ小学生 3.48 0.05 3.39 3.48 3.57 1.00
μ中学生 3.27 0.02 3.23 3.27 3.31 1.00
p
(μ小- μ中 > 0) 1.00 1.00
cohen’s d 0.30 0.07 0.16 0.30 0.45 1.00
多面的な思考
校種間の差が
0以上である
確率は100%
HMC法,チェイン M = 21000 ×5,バーンイン期間 B =1000 n_eff=100000
ベイズ統計学に基づく推定 16
EAP p.sd 2.5% 50% 97.5% Rhat
μ小学生 3.36 0.05 3.26 3.36 3.44 1.00
μ中学生 2.98 0.03 2.93 2.98 3.03 1.00
p
(μ小- μ中 > 0) 1.00 1.00
cohen’s d 0.46 0.07 0.32 0.46 0.60 1.00
反省的な思考
HMC法,チェイン M = 21000 ×5,バーンイン期間 B =1000 n_eff=100000
校種間の差が
0以上である
確率は100%
ベイズ統計学に基づく推定 17
EAP p.sd 2.5% 50% 97.5% Rhat
μ小学生 3.44 0.05 3.34 3.44 3.55 1.00
μ中学生 3.49 0.03 3.44 3.49 3.54 1.00
p
(μ小- μ中 > 0) 0.21 1.00
cohen’s d -0.06 0.07 -0.19 -0.06 0.08 1.00
健全な懐疑心
HMC法,チェイン M = 21000 ×5,バーンイン期間 B =1000 n_eff=100000
校種間の差が
0以上である
確率は21%
分析結果のまとめと考察 18
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
小 > 中 小 > 中 小 > 中 小 > 中
100% 100% 100% 21%
●中学生の方が小学生よりも,「探究的・合理的な思考」,
「多面的な思考」,「反省的な思考」の値が低い
中学校理科において,探究的・合理的に考えたり,多面的に考えたり,
反省的に考えたりするような学習活動があまり行われていない
●「健全な懐疑心」の値に差が見られない
そもそも「健全な懐疑心」を育成することを主眼においた授業が
行われていない
本研究の限界点 19
●児童・生徒のアンケートによる結果であるため,
児童・生徒自身が自己評価した批判的思考の点数である
客観的な評価(例えば,ペーパーテスト)を行えば,
結果が異なる可能性がある
指導法への示唆 20
●「探究的・合理的な思考」「多面的な思考」「反省的な思考」に
ついて,中学校段階において,これら3因子に着目し,
より重点的に育成していく必要がある
研究の概要 21
目的
理科における批判的思考を横断的に調査し,小学生と中学生を比較する
ことで,その実態を明らかにするとともに,指導法への示唆を導出する
結果
中学生の方が小学生よりも,「探究的・合理的な思考」,「多面的な思
考」,「反省的な思考」の値が低い
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
小 > 中 小 > 中 小 > 中 小 > 中
100% 100% 100% 21%
質問項目一覧 22
探求的・合理的
な思考
新しいことに挑戦するのが好きである。
自分の意見には,理由をつける。
自分が納得できるまで考えぬく。
ーつのやり方で問題が解決しないときは,ほかのやり方を試してみる。
わからないことがあると質問したくなる。
よい考えを思いついても,もっとよい考えはないか探してみる。
自分の知らない「自然のできごと」を知りたい。
「なせだろう」と考えることが好きである。
多面的な思考
実験データがうまく取れないとき,実験のやり方に間違いはないか確かめる。
一回目の実験結果だけをみて,二回目の実験結果を決めつけない。
実験の結果が出たとき,おかしいところはないか考える。
実験のやり方に間違いはなかったか考える。
実験データが間違っているかもしれないと疑ってみる。
都合が悪い実験データだからといって無視しない。
必要な実験データがそろっていないときは,結論を出さない。
一回の実験だけでは結果を信用しない。
反省的な思考
自分の予想におかしいところはないか確かめる。
友だちの予想におかしいところはないか考える。
実験をする前,ほかの実験方法はないか考える。
友だちの考察におかしいところはないか考える
健全な懐疑心
簡単な実験のときは,実験してみなくてもよいと思う。
くり返しやってみなくても,実験の結果はいつも同じだと思う。
インターネットで調べたことは,間違いがないと思う。

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