「認知的柔軟性理論(Cognitive Flexibility Theory)」


社会の急速な変化の中で、現在わたしたちが直面している問題、たとえば環境問題、歴史問題、文化摩擦問題、そして教育問題などは、様々な側面が相互に絡み合った複雑な構造を持っています。このような領域では、にわとりと卵のように、一部だけ先に学ぼうとしてもまだ学んでいない別の概念を知らないと理解できないというジレンマにおちいりがちです。


そこで今回は、簡単に分解することができない、複雑で相互依存的な問題に対応するためにつくられた概念、「認知的柔軟性理論」をご紹介します。


マルチメディア・ハイパーテキスト技術が現れる前、多くのデジタル教材は、「課題分析」という方法によって設計されていました。難しい課題をいくつかの部分に分けて、簡単な順番から並び替えていくという方法です。この方法はシンプルな構造を持った問題には有効な方法で、機械のメンテナンスや単純な概念の記憶などには、現在でもこの方法が使われています。


しかし、シンプルに構造を分析できないような問題を解決するには、問題の新しいとらえ方が必要でした。このため、Spiroという研究者が1990年に提唱した概念が、「認知的柔軟性理論」です。この理論の詳細については、参考文献・URLから見ていただきたいのですが、ポイントを要約すると次のようになります。


 ・知識を多様な形で提示すること。いろいろな視点から様々な例を見せること。

 ・一つの抽象的な概念を複数の違ったケースによって説明すること。

 ・まず領域の複雑さを提示すること。部分の前に全体を提示し、学習者に複雑な関係を学ぶことが

  必要であることを理解させること。

 ・知識のネットワーク状の相互関係を理解することに重点を置くこと。

  孤立した知識ではなく、変化可能な関係性を学ぶこと。

 ・知識構築を推奨すること。学習者が自分自身の知識構造を作り出すことが、順番で記憶していく

  学習との対比で重要である。


Spiroは、「認知的柔軟性理論」にもとづいて、市民ケーンという古典映画を様々な角度から分析することによって深い理解を達成するマルチメディア教材を制作し、高い評価を得ています。


また、5月の公開研究会で、NHKが開発した「マルチメディア人体」という教材をレビューしましたが、この教材の背景にも、「認知的柔軟性理論」があります。


「認知的柔軟性理論」は、現在でもよく引用される古典的理論ですが、現実の教材開発には十分反映されていませんでした。多様な例を見せるために制作コストが増加することが最大の理由です。インターネットの登場により、オープンソースの学習材も増え、多用な例を比較的低コストで用意することも可能になってきている現在、教材開発者はこの理論を真剣にとらえなおす必要があるでしょう。


現在は、複雑で相互依存的な問題を「むりやり」分解して記憶させ、「覚えているか」という表層的な測定だけしてわかったつもりにさせる教材があふれています。「認知的柔軟性理論」は、学習者の深い理解を保証するためには教材自体に厚みが必要であることを指し示しています。


いま、学習者が本当に身につけるべき力はなんであるのか、我々に自省と教材開発の方法論の再構築が求められているのではないでしょうか。



●参考文献

Spiro, R. J., & Jehng, J. C. (1990).

『Cognitive flexibility and hypertext:Theory and technology for the nonlinear and multidimensional traversal of complex subject matter.』In D. Nix, & R. J. Spiro (Eds.),Cognition,education, and multimedia: Exploring ideas in high technology (pp. 163-205). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.


【ご購入したい場合はコチラ】

http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/0805800360/


●参考URL

Cognitive Flexibility, Constructivism, and Hypertext: Random Access Instruction for Advanced Knowledge Acquisition in Ill-Structured Domains

http://www.ilt.columbia.edu/publications/papers/Spiro.html


Cognitive Flexibility Theory

http://tip.psychology.org/spiro.html


(第1回担当:山内祐平/BEATフェロー・東京大学情報学環助教授)

「認知的柔軟性理論(Cognitive Flexibility Theory)」
 
 シンプルに構造を分析できないような問題を解決するには、問題の
新しいとらえ方が必要でした。このため、Spiroという研究者が1990年に
提唱した概念が、「認知的柔軟性理論」です。
 
ポイントを要約すると次のようになります。

 ・知識を多様な形で提示すること。いろいろな視点から様々な例を見せる
  こと。
 ・一つの抽象的な概念を複数の違ったケースによって説明すること。
 ・まず領域の複雑さを提示すること。部分の前に全体を提示し、学習者に
  複雑な関係を学ぶことが必要であることを理解させること。
 ・知識のネットワーク状の相互関係を理解することに重点を置くこと。
  孤立した知識ではなく、変化可能な関係性を学ぶこと。
 ・知識構築を推奨すること。学習者が自分自身の知識構造を作り出すこと
  が、順番で記憶していく学習との対比で重要である。 
 
 現在は、複雑で相互依存的な問題を「むりやり」分解して記憶させ、「覚え
ているか」という表層的な測定だけしてわかったつもりにさせる教材があふ
れています。「認知的柔軟性理論」は、学習者の深い理解を保証するために
は教材自体に厚みが必要であることを指し示しています。
 
●参考文献
Spiro, R. J., & Jehng, J. C. (1990).
『Cognitive flexibility and hypertext:Theory and technology for 
the nonlinear and multidimensional traversal of complex subject 
matter.』
In D. Nix, & R. J. Spiro (Eds.),Cognition,education, and multimedia:
Exploring ideas in high technology (pp. 163-205).
Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
 
●参考URL
『Cognitive Flexibility, Constructivism, and Hypertext:
Random Access Instruction for Advanced Knowledge Acquisition
in Ill-Structured Domains』
http://www.ilt.columbia.edu/publications/papers/Spiro.html

『Cognitive Flexibility Theory』
http://tip.psychology.org/spiro.html
以上

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2023年度 岐阜聖徳学園大学教育学部理科専修 寺田ゼミOBOG会

  

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岐阜ラウンドテーブル

(GRT)

 

2024. 01. 24.

小学4年生「もののあたたまり方」における「水の移動」の一考察  -水の移動と温度分布の経時変化を合わせた観察によって可視化される,温められて(冷やされて)上昇(下降)する水の周りにある水の移動に注目して-, 科学教育研究, 47(4)523-530.

 

2023 12. 09.

日本理科教育学会 東海支部大会発表論文集 第68回

・中学校理科における仮説を基にした実験計画の指導法の一考察 ー 第2学年生物分野における対照実験を事例にして ー

・学校現場での水族館利用促進のためのプログラムの開発と評価 ー 探究スキルにおける基本としての「比較」に注目して ー

・熟達教員と教職未経験者における見とりの差異について

ー 小学校3年生こん虫の観察場面に注目して ー

・遊びの中に見られる幼児の科学的探究スキルの萌芽 ー 幼稚園年長児クラスの事例から ー

・高等学校化学における探究的な学びの実践と考察-資質・能力,探究の過程と見方・考え方を一体化した学びに注目して-

 

2023. 09.

・中等教育カリキュラムにおけるプロジェクト型学習のあり方の研究(2)― ドイツSH州との協働探究のための「探究構造把握ツール」の開発 ― 

ドイツ諸州におけるプロジェクト型学習の展開動向―ギムナジウム上級段階の教育課程を手がかりとして― 

「総合的な探究の時間」における「課題の設定」時に生徒が感じる困難に関する一考察:「考え方」に注目して

プロジェクト学習のための小中高協働教員研修-福井県嶺南地域の「嶺南ふるさと学習」を例として-

総合的な探究の時間におけるグループ・モデレーションの進展―公共的理由としての評価規準へ―

 

2023. 06.

高等学校における「理科の見方・考え方」についての一考察 ー 化学基礎,化学の「見方」に注目して ー,日本科学教育学会研究会研究報告,37(6),13-16.

  

2023. 01. 28.

2022年度 岐阜聖徳学園大学教育学部理科専修 寺田ゼミOBOG会

 

2022. 12.

臨床教科教育学会
第21回臨床協会教育学セミナー2022(全国大会)
・簡易光学台を用いた教材の開発と作図についての実践
・火災・避難の中の理科学習―火災から生命を守るために
・STEM教育に基づくエンジニアリングを中核とした理科授業デザインー避難所生活を想定してー
・月の満ち欠けの 360 度画像開発と実践
・中学校理科生物分野における「機能-構造」概念を育成する教材の開発とその評価ー心臓の血液循環機能を働かせる構造を実現するものづくり  
  
2022.12.
理科学習における資質・能力としての粘り強さについての一考察 -困惑状況を生起させる方法の開発-,理科教育学研究,63(2),445-453.
  
2022. 09. 16.
日本科学教育学会年会
課題研究発表 
  
2022,08,11
資質・能力育成をめざした「概念」を中核とした文脈的な化学授業デザイン,日本化学会.
  
2022 . 04.
化学 理論編,東京書籍.
   
2022 . 04.
化学 物質編,東京書籍.
 
2022. 03.
理科における理解と図解の同型性の関係 -「飽和水蒸気量」を例にして-,臨床教科教育会誌,21(2),43-51.
  

2022. 03.

過熱状態の水が沸騰する仕組みを理解するための教材の作成,日本科学教育学会研究会研究報告,36(4), 57-62.
  

2022. 02.

 
2022. 02.
文脈に基づく学習におけるレリバンスについての一考察
—中等教育理科(化学)に注目して—教師教育研究, 14, 415-426.
 
2022. 1. 8.
第20回臨床教科教育学セミナー2021
中学校理科における女子の興味・関心を高める授業デザインの研究
 
2021.12.15.
多様な文脈とのつながりの中で科学概念の萌芽を育む,理科の教育,834,17−20.
 
2021. 12. 11.
日本理科教育学会 東海支部大会発表論文集 第66回
・理科における深い学びを目指した振り返り活動の工夫 ~レンズの働きを事例にして~
・理科における日常用語と科学用語の変換について ~水垢を事例として~
・ワイヤレス充電器の原理を理解する教材開発及び授業デザイン
・中学理科の熱の出入りに着目した授業デザイン
(中学校理科における女子の興味・関心を高める授業デザインの研究 )
 
2021. 09.
世茂出版有限公司(台湾)
新装版 基礎化學
 
2021.  09. 19・20.
日本理科教育学会全国大会
・熱と流れの理解を促す消防を文脈としたカリキュラムの研究 ー米国のUL消防隊員安全研究所の動画教材を中心としてー
・CHIRの基本概念における資質・能力を志向する文脈をした基盤と授業デザインGSC
・探究的な学びの実現のための理科教師教育オンライン教材の開発 NHK高校講座「化学」(映像資料)のレリバンスに基づく分析
 
2021. 08. 22.
日本科学教育学会年会
課題研究発表 
・中等教育化学における基本的概念(4)外延の見直しによる説明力の違い
・文脈を基盤とした中等化学カリキュラムにおけるスタンダードの開発―基本概念「供与体―受容体」を事例として―
・高校化学での「変化―エネルギー」における概念理解と獲得に向けた一考察
・エネルギー概念の形成を志向する消防を文脈としたカリキュラムの開発   
・CHiR基本概念における資質能力指向の文脈を基盤とした授業デザイン       
・文脈と概念の駆動による中等教育化学における資質・能力育成を志向するカリキュラム(つながりの中の化学:CHiR)の研究

 

2021. 08. 18.
 
2021. 06. 26.

 

2021. 06. 26.
 
2021. 06. 12.
ドイツ・Chemie im Kontext II の研究 ―基本概念に注目して―, 日本科学教育学会研究会研究報告, 35(7),31−36. 
 
2021.4.6
 
2021. 04.
科学と人間生活,東京書籍.
 
2021 . 04.
化学基礎,東京書籍.
  
2021. 04.
新編 化学基礎,東京書籍.
  
2021. 03. 21.
中等教育における「つながりの中の化学」ー関の刀鍛冶ー,日本化学会 第101春季年会.
 
2021. 03. 02.

 

2021. 03. 02.

小学校理科における考えるものづくり.,岐阜聖徳学園大学教育実践科学センター紀要, 20.

 

2021. 02. 06.

2020年度 岐阜聖徳学園大学教育学部理科専修 理科教育ゼミOBOG会 zoom開催

 

2021. 02. 06.

岐阜聖徳理科教育(GSSE)研究会 (2020年度)

 
2020. 11. 28.
・中学校理科におけるアーギュメント構成能力育成を目指した授業―「消化」を事例として―
・理科における図解の同型性と理解の関係―「飽和水蒸気量」を例にして―
・概念変化に伴う学習者の理科に対する総合的な興味の変化-「浮力」を事例として-
・中学校理科における領域的横断型の授業デザインとその評価-光学台の改善を通して-
・理科の認知的不協和状況における粘り強さについての一考察―学習観と自己認識の変化に着目して―

 

2020. 11. 28.
担当:岐阜聖徳学園大学
 
2020. 09. 30 .
理科教育における絵本活用についての一考察臨床教科教育会誌,20(1),45-54
 
2020. 08. 25.
日本科学教育学会年会

課題研究発表 

・中等教育化学における資質・能力育成を志向する文脈を基盤としたカリキュラム(CHiR)の研究

・新学習指導要領「理科において育成を目指す資質・能力の整理」等の導出と背景

・基本概念「変化-エネルギー」における資質能力指向の文脈を基盤とした授業デザイン

・スタンダードに基づく科学教育の展開に関する一考察―ドイツの事例を中心として―

 

2020. 08. 04.
   
2020. 03,10.
 
2020. 02. 01.
2019年度 岐阜聖徳学園大学教育学部理科専修 理科教育ゼミOBOG会開催
 
2020. 02. 01.
岐阜聖徳理科教育(GSSE)研究会 設立総会
 
2019. 12. 07.

関東支部大会

・小学校理科における考えるものづくり
・理科授業における絵本の活用方法についての一考察
・理科における身体性認知に基づいた視点変換能力の育成-天気図を例にして- 
・中学理科における資質・能力育成を指向した文脈的アプローチ
 
2019. 10. 25
系統的に学ぶ中学化学 二訂版,文理
 
2019. 10. 25.

 

2019. 09. 28.

連合教職大学院 実践研究報告会 2019 autumn sessions
in Gifu 

 

2019.  09. 23.
日本理科教育学会全国大会

高等学校化学における資質・能力に関する一考察 一 大学入学共通テスト及びドイツ・アビトゥーア試験に注目して 一

 
2019.09. 18.
「資質・能力」を育む高校化学 探究で変える授業実践,化学同人.
 
2019.  08. 29.
 
   
2019. 06.
連合教職大学院における教員の成長に関する一考察 -岐阜における現職院生と担当教員に注目して-,教師教育研究, 12, 109-114 .

 

理科における「課題への傾倒」を視点とした才能の一考察 -科学的工作を通して- ,

臨床教科教育会誌. 18(2), 13-22.

2019.  03.
新指導要領対応 新訂 授業に活かす!理科教育法ー中学・高等学校編,東京書籍.
  
2019.02 .
 
2019.  02.
  
2018. 12.
日本理科教育学会

東海支部大会

・小学校理科における「創発的アプローチ」に基づいた授業デザインとその評価  −「月の形」を例として -
・理科の有用性認知と学習意欲の関係 -災害を題材にして-
・中学校物理における「科学」と「ものづくり」の文脈横断について
・多面的現象の観察による本質的な理解を促す授業デザイン -ものの温まり方・冷え方の授業を通して-  
 
2018. 08.  
2018. 08.
Journal of Science Education in Japan, 42(2), 65-72.
 
2018. 06.
 
2018. 06.

2018. 04.

高等学校化学教育の視点での分析ニューサポート高校「理科」29, 8-10, 東京書籍.

 
2018. 04.

2018. 04.

2018. 03.

IPN Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 1966 – 2016

50 Jahre Forschen für die Gesellschaft, 54.


2018. 02. 28.

 

 

2017.12. 02.

日本理科教育学会

東海支部大会

・Twenty FirstCentury Scienceの枠組みを活かしたテキストの開発と評価-健康と病気を中心として-

・理科における「課題への傾倒」を視点とした才能の一考察―科学的な工作を通して―

・理科における失敗を活かす指導について —「生産的失敗」を活用した「太陽と月の形」を例としてー

・中学校理科における概念の道具的機能を活かした指導―粒子に注目して―

・中学校理科におけるレリバンスを高める教材の開発と評価―ごま塩と地域企業に注目してー

 

2017. 09. 14.

Gastvortrag von Prof. Mitsuhiro Terada 

in Institut für Didaktik der Naturwissenschaften

an der Naturwissenschaftlichen Fakultät

 

2017. 08.

 

2017. 08.

日本理科教育学会全国大会
・小学校理科における「ものづくり」の一考察-6 年生「てこのはたらき」に注目して-
・高校1年生の基本的概念の理解についての日独比較(3)「進化」
 
2017. 06.

2017. 06.
 
2017.  04.

2017.  04.

2017. 03. 01.
「教学相長」,学生の皆さんへのメッセージ,19,岐阜聖徳学園大学.

2017. 02. 28.
空間的配置を活用した理科ワークシートの開発と評価-実験への参加意欲や抽象的理解の促進を目指して-,岐阜聖徳学園大学教育実践科学センター紀要,15-22.

2016. 12. 03.
日本理科教育学会

東海支部大会

・小学校における「理科に対する自己認識」の男女の差違

・参与観察による小学校理科の支援の在り方の現状

・不快感に基づいた順序性をもつ解剖実習に関する一考察

・中学校理科における測定実験の再評価と評価 ―電流の並列回路に注目して―

 

2016. 09. 02.
世茂出版有限公司
基礎化學

2016. 09.

2016. 08. 21.
日本科学教育学会年会
・中等教育化学における文脈を基盤とした学習プログラムの構築-基本概念に注目して-
・STEM 教育の視点からのイングランドの5~16 歳まで一貫した 教科「コンピューティング」の現地調査
 
2016. 08. 07.
日本理科教育学会全国大会
中学生の保持する「粒子の量概念」の現状と変容

 

2016. 03.

2016. 02.29

2016. 02.

 

2016. 01.

ส่งเสริมเทคโนโลยี (ไทย-ญี่ปุ่น), สมาคม

2015.11. 28.
日本理科教育学会
東海支部大会
・授業における児童の学習意欲の変化について-Chimie im Kontextプロジェクトにおける燃焼教材を例として-
・ドイツにおける教育スタンダード・物理の課題事例の特質-コンピテンシーと授業内容の関係に注目して-
・ドイツにおける総合理科「NaWiプロジェクト」の分析と実践 -「不可解な死」を例として-
・理科の掲示物が学習者に及ぼす影響について
・中学生のもつ「粒子の量概念」
・小学校における「ものづくり」の現状と考察③ -6年生「てこのはたらき」授業のアンケート分析を通して- 

2015.11. 28.
平成27年度日本理科教育学会東海支部大会

会場:
岐阜聖徳学園大学教育学部
日時:
平成27年11月28日(土)

2015. 09.

国立教育政策研究所・教育課程研究センター
資質・能力を育成する教育課程の在り方に関する研究-目標・内容,指導方法,評価の一体的検討- 諸外国の教育課程と学習活動 

 

2015. 08. 23.

2015. 08. 01.
日本理科教育学会全国大会
小学校における「ものづくり」の現状と考察 - 6 年生「てこのはたらき」授業のプロトコル分析を通して - 

東海支部大会
・小学校理科における「鑑賞実験」の開発とその課題 ー化学におけるサイエンス×アートー
・小学校理科における擬人化を取り入れた教材の開発と評価 ー人工透析器を通した粒子概念の育成ー
・児童から見た生活科・理科の接続について ー生きものの飼育から生きものの観察へー
・小学校理科における単元間の接続を意識した教材の開発と評価

2014. 01. 11.

臨床教科教育学セミナー
「中学生の理科に対する態度変容の研究 ー学習塾における長期・連続プロトコル分析に基づいてー」

2013. 11. 30.
日本理科教育学会
近畿支部大会
・空間的配置を活用した理科ワークシートの開発と評価
-実験への参加意欲や抽象的理解の促進を目指して-
・中学生の理科に対する態度変容の研究 -学習塾における長期・連続プロトコル分析に基づいて-
・ドイツ化学教育改革プロジェクトCHiKを利用した授業改善 -燃焼教材の分析とその実践-
・理科における「ものづくり」の指導法の検討 -不均一な棒を用いたてんびん教材を例として-
・実感 を伴っ た理解を図る理科学習 一 大学教育学部 との 連携 をい か した 授業実践を通 し て 一

2013. 09. 08.
日本科学教育学会第37回年会
「科学と人間生活」で文明社会の野蛮人から脱却を!,ニューサポート高校「理科」18,1,東京書籍.

CiNii
เคมี:化学
พื้นฐาน :基礎
ฉบับ:エディション
การ์ตูน:漫画

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