2024/05/21 更新

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カトウ ヨウイチロウ
加藤 陽一郎
所属
附属機関・学校 高等学院
職名
教諭
学位
修士 ( 早稲田大学 )

経歴

  • 2011年04月
    -
    継続中

    早稲田大学   教育学部   兼担

  • 2010年04月
    -
    継続中

    早稲田大学   高等学院   教諭

  • 2015年05月
    -
    2015年11月

    新潟大学   理学部附属臨海実験所   受託研究員

所属学協会

  •  
     
     

    日本生物教育学会

  •  
     
     

    日本理科教育学会

研究分野

  • 教科教育学、初等中等教育学   生物教育
 

論文

  • iPadを活用したノート作成型オンライン理科授業の開発

    早稲田大学高等学院 研究年誌   ( 66 ) 255 - 272  2022年03月

  • 透明骨格標本プラスチックの開発と授業での活用

    早稲田大学高等学院 研究年誌   ( 60 ) 67 - 73  2016年03月

講演・口頭発表等

  • 偏光板と生物顕微鏡による火成岩の組織観察とICTの活用

    日本理科教育学会 第73回全国大会  

    発表年月: 2023年09月

  • サーフェイスを活用した実験レポート作成に関する研究

    日本生物教育学会 第107回全国大会  

    発表年月: 2023年03月

  • 中学理科に高校生物を導入した授業におけるアクティブ・ラーニングの手法の検証

     [招待有り]

    平成29年度委託研究員 研究成果報告会   (東京都千代田区六番町15 主婦会館プラザエフ 9階「スズラン」)  一般財団法人 日本私学教育研究所  

    発表年月: 2018年03月

  • 海洋系フィールドワークによる生物多様性の探究

    第5回全国海洋教育サミット   (東京大学 安田講堂)  東京大学海洋アライアンス海洋教育促進研究センター  

    発表年月: 2018年02月

  • 透明骨格標本プラスチックの作成法

    東京都私学財団 理数系教科研究会 理科教育研究発表会  

    発表年月: 2014年02月

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • ICTを活用したオンライン理科授業の開発

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 奨励研究

    研究期間:

    2021年04月
    -
    2022年03月
     

    加藤 陽一郎

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    ICT機器を用いて中学向けのオンライン理科授業を新規に開発した。①オンデマンド動画の授業型を開発した。板書はiPadのノートアプリで行った。PCに、iPadとWEBカメラの2つの映像を取り込み、録画した。WEBカメラの人物映像には背景抜き処理を施し、iPadのノートアプリにかぶせる形で合成した。「iPad画面+先生」の動画としてオンデマンドで配信した。②ハイフレックス型授業を開発した。①にApple TVとキャプチャーボードを追加し、対面ではiPad画面だけをモニター出力し、同時にZOOMでは「iPad画面+先生」の合成画をリアル配信することができるようになった。

 

現在担当している科目

担当経験のある科目(授業)

  • 理科教育法(早稲田大学)

    2011年04月
    -
    継続中
     

 

他学部・他研究科等兼任情報

  • 教育・総合科学学術院   教育学部

特定課題制度(学内資金)

  • 理科教育におけるオンライン授業型の開発

    2023年  

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     中学理科において、iPadのノートアプリによる講義型を開発し、組み入れたZOOM授業を追究した。リアルタイムでも操作可能なシンプルなシステムを開発した。ZOOM授業について教職課程の大学生にアンケートを行い、教育効果や課題を考察した。 iPadのGoodNotes5というノートアプリでの板書画面と、WEBカメラで撮影した教員の姿をWINDOWS PCのOBSという配信アプリで取り込み、「iPadノート+教員」の合成映像を作成した。OBSで背景を切り抜いた教員の映像をノート内に登場させる。合成映像をZOOMに送り、加えて、別のアングルからWEBカメラでも教員の姿を撮影した。ZOOMの参加者(ホスト)のカメラ映像で「iPadノート+教員」と「黒板の前にいる教員」を都度、切り替えて配信した。前者では板書の見やすさや解説のわかりやすさを重視し、後者では中学生とのやり取りを重視した。 2023年12月、理科教育法を受講する大学生に、過去に実施したZOOMの録画映像(本研究の原型)を見せ、アンケートをとり、20人の有効回答を得た。録画内容は、コロナ禍に臨時休校になった際、中学2年の1クラス30名に対して行った理科授業である。中学理科の天体分野を扱い、講義20分→ブレイクアウト5分(3人10班)→代表発表5分→講義20分の構成になっている。アンケートの「生徒に顔出しをさせるべきか?」の質問に対して、自由でよい85%、必須15%と回答を得た。同様に、「ノートをとっている生徒は何%かと思うか?」に対して、60%>80%>40%と回答があった。「ノートをとらせるには?」に対して、「声掛けをこまめにする」「ノートを提出させる」「ノートを映させる」「顔出しを必須にする」等のコメントを得た。「50分のZOOM授業でブレイクアウトはどれくらいがいいか?」に対して、5分×2回が60%の回答と高かった。 アンケートから、ZOOMでも対面と同じように、ノートをとらせる工夫とグループワークをこまめにした飽きさせない展開が求められると、わかった。

  • 中学理科の実験レポートの質を向上させるICT活用法の研究

    2023年  

     概要を見る

     中学理科の火成岩組織の観察実験において、ICT機器の活用法を探究した。ICT機器として、生徒が所有するタブレット型PCのsurfaceを対象にした。顕微鏡観察において、surfaceの外部カメラで動画の撮影を行い、スケッチの補助にした。提出されたレポートから教育効果を検証した。 生物顕微鏡と偏光板を使用し、火成岩組織の観察を行った。生物顕微鏡のステージに花崗岩もしくは安山岩の切片を置き、LED光源の上に偏光板を貼ったシャーレを置いた。偏光板を貼ったシャーレを回し、色やコントラストの変化により鉱物を区別した。観察時に、surfaceのカメラを接眼レンズに近づけ、動画を撮った。撮影後、動画を再生し、一時停止し、スクリーンショットを撮った。この画像を拡大してスケッチし、同定した鉱物名を記入した。動画の撮影は、サーフェイスのカメラが接眼レンズにうまく固定できないことに対する措置である。動画で少しでも目的の組織が入れば、画像を得られた。スケッチは2種の火成岩(花崗岩、安山岩)に対して行い、残り4種の火成岩(流紋岩、閃緑岩、玄武岩、斑糲岩)は撮影した画像そのものを使用し、生徒はレポートを作成した。2種の完成したスケッチもsurfaceで撮り、パワーポイントのファイルに貼り付け、6種の組織像をまとめた。 2023年1学期に、中学2年30人学級において、50分×2回の授業でこの観察を行った。結果、30人全員が2種のスケッチをレポートとして提出し、最低限の課題はクリアできた。この中で、6種すべてを提出したのは27%、5種は0%、3~4種が計30%となり、目標達成率には差が出た。しかし、surfaceを利用せずに行った過去の同実験では、6種を完成させたレポートは非常にまれであったため、完全レポートが増えた点で、ICT機器の効果は大きいと評価できる。観察実験では、スケッチ等を主にした従来のレポートを原型とし、ICT機器の活用でその完成度を高めることができることが分かった。

  • ICTを活用したオンライン理科授業の開発

    2022年  

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    中学理科におけるハイフレックス型授業の開発と改良を実施した。①中学校で欠席者対応の臨時的なハイフレックス型授業を展開した。ZOOMで黒板での講義を対面と同時配信した。ZOOMにiPad画面を取り込み、教室ではプロジェクターで、ZOOMでは共有画面で、iPad画面を映し出した。②大学の講義で毎時間、ハイフレックス型授業を展開した。教科教育法の一環として受講生による模擬授業も実施した。③②の大学生にハイフレックス型授業に関するアンケートを実施した。④アンケートの結果をまとめ、ハイフレックス型授業の運用に関して検証した。ZOOMがあることのデメリットは少なく、76%がハイフレックス型を歓迎するという結果を得た。

  • 中学理科におけるオンライン授業の開発

    2022年  

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    中学理科のオンライン授業型に関するアンケート調査をし、考察した。①大学の理科教育法の受講生に、オンライン型に関するアンケートを実施した。②中学生と仮定した生徒側および教員側の視点から、好みの傾向を検証した。③「好むオンライン授業は?」に対し、ZOOM配信が人気だった。課題提示は生徒に人気がないが、教員は3倍好む傾向があった。④「好むZOOMは?」に対し、タブレットでのノートアプリが人気だった。パワーポイントは生徒に人気がないが、教員は2倍好む傾向があった。⑤「ZOOMに先生の顔映像は?」に対し、「出したくない」という教員側の意見は41%に上った。恥ずかしいという感想が多かった。

  • 中学向けオンライン理科授業の開発

    2021年  

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     中学向けのオンライン理科授業を開発した。コロナ感染拡大防止策として小中高で在宅学習が必要となった状況を考慮している。①ICT型オンデマンド授業動画を開発した。iPadでGoodNotes5に板書をし、PCのOBSStudioで「iPad画面+先生」を合成し録画した。②ハイフレックス型授業を開発した。AppleTVとキャプチャーボーを追加し、対面でiPad画面をモニター出力しながら、ZOOMで「iPad画面+先生」の合成画をリアル配信した。③中学理科のオンデマンド授業では、博物学的内容、実験方法は講義しやすいとわかった。④中学生及び教職課程の大学生のアンケート結果から、中学生が好むオンライン型はプリント書き込み型・ノート作成型とわかった。パワポ型・ZOOMは好まれなかった。

  • 独自の検索表による海洋生物の分類法の開発と中学理科でのICT活用の研究

    2020年  

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    6動物門17種の無脊椎動物カードをつくり、中学理科の動物の特徴の授業において、自由分類と検索表作成に関するグループ学習を行い、分類の傾向を調べた。検索表では「かたい・やわらかい」での初期項目が多かった。その検索結果では、正答率の高い<節足動物>と<海綿動物・刺胞動物>、更なる検索が必要な<軟体動物・原索動物・棘皮動物>の3つに分類される傾向があることがわかった。ICT機器で分類結果を写真にとり、グループ間で共有する補助システムも構築した。iPadをAppleTVへミラーリンクする方法と、iPadの同一IDでフォトストリームを介して共有する方法を開発した。

  • 生物多様性の学習に適した理科教育プログラムの開発

    2019年  

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    【概要】中学生に生物多様性を学習させる海洋フィールドワークを開発し、生物データを理科の授業で活用し、海洋に関連した理科教育が可能か検証した。ICT機器の有効性も考察した。【成果】①海洋フィールドワークを探究した。千葉県館山市、新潟県佐渡の磯で、中学生が効率よく生物採集できるモデルを作成した。②カリキュラムへ導入した。中学理科の無脊椎動物の分類で、生物データを写真に焼き、自由分類をさせた。③分類の正解率から、理解の傾向をつかんだ。間違いやすい生物門も明らかにした。④ICT機器の有効性を確認した。模造紙の分類結果をiPadで撮り、モニターに映し、APPLE pencilで分類門名を示すことでワークの効果が上がることが分かった。

  • 海洋教育につながる生物多様性の学習に適したフィールドワークの開発

    2019年  

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    【概要】中学生に生物多様性を学習させる海洋フィールドワークを開発し、得られた生物データを理科授業で活用し、理科教育の視点から海洋教育を実践できるかを検証した。【成果】①フィールドとして、千葉県館山市の洲崎海岸、東京都新島村式根島の泊海岸を調査した。②フィールドワークを開発した。現地では写真を撮るだけにし、同定は後日、学校で行う方法を確立した。③理科授業で、得たデータを基に動物カードを作成し、中学理科の授業で、系統分類の材料として活用した。分類の正解率を調査し、間違えやすい生物の特徴をとらえられた。④海洋教育を実践できるかを検証した。海の生物を扱う時間が増え、生徒の海洋への関心は高まっていた。

  • 環境教育につながる生物多様性の学習に適した海洋系フィールドワークの開発

    2018年  

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    【概要】「生物を発見・同定することで中学生が海洋の生物多様性を学習する」という主旨で、中学向けの海洋フィールドワークと事後学習を開発し、その効果を検証した。【成果】①学習法をマニュアル化:データを印刷し、写真に生物名を記入し、門ごとに分類し、模造紙に貼る。手作業により、広く生物名を覚える方法を開発した。②新フィールドの開発:千葉県館山市の洲崎海岸等を探索し、生物相を明らかにした。③教育効果の検証:神奈川県横須賀市の磯採集で、中学生が現れる種名をどれだけ記憶できるかを調査した。種名の記憶に関する学習効果では、事後の同定作業が効果的であることがわかった。

  • 透明骨格標本プラスチックの開発と中高理科授業でのICT活用の研究

    2017年  

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    【概要】透明骨格標本を樹脂に包埋した透明骨格標本プラスチックという理科教材を開発し、中学理科の進化分野において、教材としての有効性を検討した。【成果】①透明骨格標本プラスチックの作成技術を用いて、進化の相同器官に関する教材として、ウズラの翼、ツメガエルの前肢を比較検証した。これらの試料を中学生にスケッチさせ、各骨の名称を調べさせ、骨の学習をさせた。比較により、相同器官の特徴を生徒が理解することができた。②デジタルカメラの持つWIFIを用いてiPadと連携し、リアルタイムで撮影した画像を大きくiPadで表示することができた。少人数の活動において、有効であった。【公表】日本理科教育学会第67回全国大会にて、研究の成果の一部を口頭発表で公表した。

  • 進化と分類における理科教材として透明骨格標本プラスチックの有効性を検証する研究

    2017年  

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    【概要】透明骨格標本を樹脂に包埋した透明骨格標本プラスチックという理科教材を開発し、中学理科の進化分野において、教材としての有効性を検討した。【成果】透明骨格標本プラスチックの作成技術を用いて、進化の相同器官に関する教材として、ウズラの翼、ツメガエルの前肢を比較検証した。これらの試料を中学生にスケッチさせ、各骨の名称を調べさせ、骨の学習をさせた。その結果、両生物の比較により、「働きは異なるが基本的な内部構造が同じ」という相同器官の特徴を生徒が理解することができた。教科書にある通り、基本的な内部構造の例として、脊椎動物の骨格を示すことができた。【公表】日本理科教育学会第67回全国大会にて、研究の成果の一部を口頭発表で公表した。

  • 中学校理科で用いるカエル透明骨格標本のプラスチック化教材の開発と活用に関する研究

    2014年  

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    中学理科の生物分野における実験教材の開発と授業での活用を目的とし、カエルの透明骨格標本プラスチックを作成した。その過程でプラスチック化技術の改良に成功し、完成した教材を実験授業に活用した。プラスチック化する際に皮膚の白濁化を避ける方法について検討し、漂白剤やトリプシンの作用時間を調整し、試料に小型ツメガエルを選ぶことで効率が上がった。皮膚を薄くする点と、残留グリセリンを最小限にする点が白濁化解消に効果があることが判明した。中学の理科実験授業で、透明骨格標本プラスチックを用いて、生徒に背骨の観察とスケッチをさせ、実践的な教育効果を上げた。成果は日本理科教育学会等の学会で公表した。

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