本研究では,小学校5,6年生が問題に数値が記載されていなくても公式を用いることができるか否かを調査した。具体的には底辺の長さが等しく高さが異なる2つの平行四辺形(あるいは2つの三角形)を提示して面積の大小判断とその理由の記述を求めた。正答者は平行四辺形の場合が49名中18名,三角形の場合135名中80名に留まった。また底辺の長さが等しく高さが2倍である三角形の面積を「2倍」と答えることができたのは135名中62名に留まった(彼らは具体的な数値が与えられれば面積を算出することは可能であった)。公式の変数間の関係のみに着目して答の大小を導き出す操作を「関係操作」と名づけた上で,関係操作ができない原因を分析した。その結果,(1)図形の大きさの違いを絶対把握ではなく相対把握しようとすること,(2)面積差は保存されないが面積比は保存される(差の非保存・関係保存)ことの理解が必要であることが示唆された。

ルールを教示しても事例に対してそれが適用されない場合がある。麻柄(2006)は,教示されたルールに例外があるかもしれないという「例外への懸念」がその原因となっていることを示した。本研究ではまず麻柄で扱われた「例外への懸念」が,個別事例に基づくものである点を指摘し,それ以外に,個別事例に基づかない一般的なルールの誤解釈がルールの適用を阻んでいる可能性を検討した。「(すべての)金属は非金属より熱伝導率が高い」「(すべての)金属は電気を通す」という理科のルール,「(すべての)XはQである」という論理ルールに即して,大学生等の大人(414名)が事例の分布範囲をどう考えているかを調べた。その結果,論理ルールにおいても事例範囲を「すべて」ではなく自動的に割り引く傾向が認められた。その傾向は理科のルールの方が論理ルールより顕著であった。またそのように割り引く者はルールを事例に適用する傾向が弱いことが確認された。

日本文の「～は」は主語として使われるだけではなく, 提題 (～について言えば) としても用いられる。従って日本文の「～は」は英文の主語と常に対応するわけではない。また, 日本語の文では主語はしばしば省略される。両言語にはこのような違いがあるので, 日本語の「～は」をそのまま英文の主語として用いる誤りが生じる可能性が考えられる。研究1では, 57名の中学生と114名の高校生に, 例えば「昨日はバイトだった」の英作文としてYesterday was a part-time job, を,「一月は私の誕生日です」の英作文としてJanuary is my birthday. を,「シャツはすべてクリーニング屋に出します」の英作文としてAll my shirts bring to the laundry. を提示して正誤判断を求めた。その結果40%～80%の者がこのような英文を「正しい」と判断した。これは英文の主語を把握する際に日本語の知識が干渉を及ぼしていることを示している。研究2では, 日本語の「～は」と英文の主語の違いを説明した解説文を作成し, それを用いて高校生89名に授業を行った。授業後には上記のような誤答はなくなった。

言語教材は一般に「pならば(は)qだ」という命題の形で書くことができる。前件pを具体化した事例は代入例と呼ばれてきた。先に著者たちは命題の後件「qである」を具体化することによって別のタイプの事例を作ることができることを示し,これを象徴事例と名づけた。どのような条件を満たす象徴事例が命題の学習に有効であるかを明らかにすることは重要な仕事となる。本研究では明治時代に関するある陳述命題について3つの象徴事例を準備した。学習セッションでは大学生の3グループに象徴事例を1つずつ提示して,その後に事後テストを行った。この問題では多くの学習者が誤った認識に基づいて答えるため間違うことがすでに確認されているが,象徴事例を用いれば正解を出すことができる問題であった。われわれはさらに,象徴事例を参考にして答えたか否か,また参考にしなかった場合はそれはなぜかを質問した。その結果,何人かの学習者は象徴事例に関してわれわれの期待とは異なる解釈をしていることが明らかとなった。また別の何人かは提示された象徴事例を認知構造の中にうまく取り入れることができないので無視してしまうことが明らかとなった。逆に言うと,このような「無視」や「別解釈」が生じない象徴事例が有効であることが明らかとなった。第2実験では2つの象徴事例を同時に学習者に提示することの効果を検討した。その結果,この方法は学習者の誤った認識を修正するのに非常に有効であることが確認された。

中学校の理科では,とつレンズで光を集めるとその光を発した物の像ができることが扱われているが,大学生であってもこのルールを把握している者が少ないことが先行研究からわかっている。教科書を検討すると,光源の位置の変化に伴って像のできる場所や大きさがどのように変化するかが強調されている。このような扱いによって,「像ができる」というルール自体が把握されにくくなっている可能性が考えられる。調査1では大学生を2群に分けて,グループ1に対しては像ができること自体を強調し,グループ2に対しては像のできる位置と大きさを強調した。事後の標的問題での正答率はグループ1の方が高かったが,その値自体は十分高いものではなかった。調査2では,さまざまな光源を用いた場合の光の道筋とスクリーンにできる像を描くことを被験者に求め,さらにルールも強調した。しかし標的問題での正答率は上昇しなかった。調査3では,調査2の被験者に対して,なぜこのルールを標的問題で用いなかったのかを質問した。その結果,彼らの誤解がいくつか明らかになった。これらの結果に対して,授業の改善の観点から考察を加えた。

Seed plants propagate by sexual and asexual reproduction. This study investigated to what extent undergraduates and junior high school students understand the merits of sexual reproduction of seed plants. Subjects were asked why the seed plant propagates by seed while it propagates ascxually by subterraneans. Many of them pointed out the extension of the habitat of the plant as a main merit of reproduction by seed. Only about 20% of the undergraduates and 10% of the junior high school students pointed out the variety of an inherited character and the possible chance of adaptation of the plant to various environments. This fact means most of undergraduates and junior high school students do not understand one of the fundamental reason why seed plants propagate by seed. Obtained results were discussed from the standpoint of class work study of science.

Magara (1999) proposed a strategy named the Double Reasoning Method in order to rectify learners' misconceptions. In this study the author aimed to examine the beneficial effects of this method by using different learning materials in a science classes. The Double Reasoning Method was exercised as follows. At the first stage, learners were presented with reading material contained useful information to help them answer correctly a target problem in physics. At the second stage the target problem was set and learners were asked two kinds of questions. One question them to solve the problem on the basis of their intuition. Their answers were generally incorrect because they were based on misconception. The second required them to answer the question on the basis of information with which they had already been presented. In the latter case, their answers were generally correct. At the third stage, the result of the physics experiment was presented and learners came to know the correct answer. Subsequently, a transferable problem was set. Most students could solve it successfully. Thus they could rectify their misconceptions and the efficacy of this method was confirmed.

Whereas Piaget established a conservation task to assess children's understanding of extensive quantity, this study aimed at establishing another kind of conservation task to assess children's understanding of the concept of intensive quantity, e.g. the thickness of paint on a board. The following study examined children's misconception by using our conservation task. Subjects were sixth graders and undergraduates. A typical question was asked in the conservation task : Which is thicker, the large part of a board or the small part, when it is painted uniformly? Although Subjects were taught in advance that the thickness of paint was given by its volume per unit area (1 cm^2) , commonly explained in school education, two-thirds of sixth graders and one-fourth of undergraduates failed to answer the question, suggesting they did not understand the concept of intensive quantity through the commonly given explanation. Results were discussed from the viewpoint of the method employed to teach the concept of intensive quantity.

It is widely accepted that in order to rectify learners' misconception it is necessary to make them encounter scientific evidence that contradicts their misconception. In this paper an alternative strategy is proposed and its effect examined. The strategy was as follows. At the first stage a reading material was presented to learners which contained useful information that would help them to make solve aproblem in physics. At the second stage the problem was set and learners were asked two kinds of questions. One question requested them to solve the problem on the basis of their intuition. Their answers were generally wrong because they were guided by a misconception. The other question requested them to solve it on the basis of the information they had already read. Their answers were generally correct. At the third stage the consequence of the experiment in physics was presented and therefore the learners came to know which solution was correct. After these steps a transferable problem was set. Most of them could solve it successfully, being able to rectify their misconception. This teaching strategy was named "double reasoning method", because two contradictory reasoning processes (and answers) were provoked in each learner before he observed the consequence of the experiment.

It is quite natural that a household electric appliance such as a television works in a electric circuit. But the author encountered several undergraduates who had the notion that an electric current was sent out one-sidedly from a power plant to a television and was consumed in it. This study investigated to what extent such a misconception was held by undergraduates and junior high school students. Subjects were presented several different figures illustrating schematically how an electric current flowed between a power plant and a television in a house, and then they were asked to select a correct one. About 55% of the undergraduates and 30% of the junior high school students selected a figure in which an electric current was illustrated as being sent out one-sidedly from a power plant to a television. Ss were then asked whether or not a man would be struck by electricity when he jumped and touched a transmission line that was torn off and dangling. Many subjects answered he would be struck. These results indicated that they pay no respect whether a load was incorporated into a circuit or not.