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<論文>数学科教員志望学生の統計指導に関する意識調査(1)

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1.はじめに

2020年度より、 小学校で平成29年3月に告示された小学校学習指導要領が完全実施され、 2021年度からは中学校において、新しい学習指導要領が実施されていく。高等学校は、2023年 度から年次進行で平成30年に告示された学習指導要領における学校教育が為されていく。これ らの学習指導要領では、理数教育の充実として、「必要なデータを収集・分析し、 その傾向を 踏まえて課題を解決するための統計教育の充実」が為された(文部科学省2017、2018)。 それ に伴い、小学校、 中学校、 高等学校の統計的内容の一貫性を持たせるために、 領域として、 「データ活用」領域が新設された。 中学校数学では、新しい内容として、1 年生で、累積度数、累積相対度数が新規で扱われる ようになり、2 年生で、四分位数、箱ひげ図が高等学校数学Ⅰより移行された。学年間の移行 として、2 年生から1年生に統計的確率が移行され、1 年生で学習していた中央値、最頻値に ついては、小学校6年生に移行された。1 年生にあった近似値・誤差・科学的数値の表記につ いては、 3 年生に移行された(文部科学省2017)。高等学校では、数学Ⅰで「仮説検定の考え 方」が新設の内容となり、外れ値についても新しい内容となった。 数学Bでは、「仮説検定」 が導入された(文部科学省2018)。 検定についての扱いは、昭和53年告示の高等学校学習指導 要領で「確率・統計」の内容として示されて以来の出来事である(文部省1979)。 そのため、数学教員を志望する学生にとっては、中学校、高等学校での統計の内容について は、それぞれの在学時には未習の内容を教えることになるのである。大学においても、高等学 校数学の内容が告示されたのが、2018年の3月であり、2019年度卒業生においては、2回生で

数学科教員志望学生の統計指導に関する意識調査



西

仲 則

博*

A Study on Consciousness Investigation on teaching

of“data utilization area”

among Future Mathematics Teachers

(NISHINAKA Norihiro)

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履修する数学科教育法Ⅰ、Ⅱ(2017年開講)では扱われておらず、新しい統計教育に対する不 安やその指導についても自信を持てない可能性があることが推測される。また、2019年度の卒 業生の多くは、中学校入学時が平成22(2010)年であり、平成20年告示の中学校学習指導要領 の理数科先行実施を受けた世代である。更に、高等学校入学時が平成25(2013)年であり、平 成21年告示の高等学校学習指導要領の年次進行による実施を受けた年代である。そこで、今回 の対象学生に対する統計教育に対する意識調査では、中学校、高等学校での統計教育の学習経 験とその印象について、調査を行うことにした。これにより、当時の統計教育の評価を示すこ ともできるからである。 そこで、2019年度に卒業する数学科教員を志望する学生に対して、次に示す5つの大問と、 11の中項目を含む、質問数が45のアンケートを作成し、調査を行った。 大問は、「統計に関す る学習経験と指導について」、「「データの活用」領域に関する研修について」、「「データの活用」 領域に関する教材研究の方法について」、「新学指導要領の「データの活用」領域の新しい内容 に関する知識・指導について」、「統計的な考え方ができるようになった時期について」の5つ で構成されており、統計指導に関する学生の意識の実態を明らかにするものである。なお、本 研究においては、特に、新しい学習指導要領での統計指導に関する自信、統計指導に関する意 識の実態を中心に明らかにし、今後の統計教育の指導について、示唆を得ることを目的とする。

2.研究の方法

 先行研究 先行研究としては、村井・山田・杉澤(2009)が、心理教育における、統計教育についての 担当教員および授業を受講する学生の双方からデータを収集し、教員・学生の心理統計教育に 関する実態を示している。野中・井上(2013)においては、心理学専攻の卒業論文執筆後学生 を調査対象者として、大学での統計教育が論文執筆にどのような影響があるかを質問紙法で問 い、クラスター分析を行い、学生が大学での統計教育の授業方法・授業内容の必要性を感じて いることを示している。しかし、これらの研究は、心理学における大学の統計教育に関する実 態調査であり、中、高等学校における数学科に関する統計教育についての実態調査ではない。 藤井他(2017)は、統計教育における態度尺度の開発として、Schau 氏が開発した Survey of Attitudes Toward Statistics(SATS)の日本語版を作成し、Web 上での入力と集計結果に

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ついてダウンロードできるシステムが開発され、公開されている(https://www.cc.miyazaki-u.ac.jp/yfujii/JapaneseSATS/ )。藤井他(2017)が開発した尺度は、大学での統計の学習や 教授法に対する態度を測定するものであり、学生自身が統計を指導することに対する意識まで は、研究の対象外となっている。松元(2012)は、平成20年度告示の中学校学習指導要領の先 行実施期に、 現役の数学教師に対して質問紙法を用いて、「資料の活用」領域に関する実態調 査を行った。この研究では、教師の統計に関する知識の既習状況、ICT の授業での活用実績、 教員研修の在り方、授業改善に向けての取り組み等についての質問紙が用意されている。結果 としては、授業での ICT 活用には、心理的不安とソフト等の費用の問題から ICT 活用が余り 実践されていないことが報告され、統計に対する素養についても否定的な回答が多く、特に、 統計教育を十分に受けてきていない教員に対する研修体制の構築の必要性が求められている。 本研究においては、松元(2012)の研修に関する項目を参考にして、質問紙を作成している。 このように、大学における統計教育に関する学生の実態調査等が先行研究では、取り上げら れているが、数学教員志望大学生の中学校、高等学校での指導に対する意識調査とまではいか ない。 そこで、本研究においては、2019年度に卒業する数学科教員を志望する学生に対して、これ からの統計教育に対する意識調査を行い、実態を明らかにするとともに、今後への示唆を得る ものである。  研究の目的 本研究においては、次の2点を明らかにすることを目的とする。 ・新しい学習指導要領での統計指導に関する学生の意識を、「統計指導の必要性」、「統計指 導に対する自信」、「新しい学習内容に関する関心」、「新しい学習内容の指導についての自 信」の4点に絞って明らかにする。 ・上記4点について、中、高等学校での学習経験と関係があるという仮説を立てた。この仮 説を明らかにする。 数学科教員を志望する学生の指導に関する自信と中・高等学校での統計に関する学習経験に ついて、関係がある場合、今後の教員志望学生に対する指導に生かすことを目的とする。  調査の方法 本調査は、質問紙によって行う。調査名は、『統計指導に関する意識調査』である。

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調査の内容はQ1~Q5の5つの大質問で構成され、Q1は「統計に関する学習経験と指導 について」、Q2は「「データの活用」領域に関する研修について」、Q3は「「データの活用」 領域に関する教材研究の方法について」、Q4は新学指導要領の「「データの活用」領域の新し い内容に関する知識・指導について」、 Q5は「統計的な考え方ができるようになった時期に ついて」で構成されており、全部で45の小項目からなる。Q4については、今回の改訂で新し く加わった統計の内容について小項目を作成した。中学校では、1 年の内容である「累積度数・ 累積相対度数」、「多数回の観察や多数回の試行により得られる確率(統計的確率)」、2 年の内 容である「四分位範囲・箱ひげ図」である。高等学校では、数学Ⅰの内容である「外れ値」、 「仮説検定の考え方」、数学Bの内容である「仮説検定」である。これらの新規内容が「導入さ れる事を把握しているか」とそれらの「指導に対する自信」についての2つの観点で、小項目 を作成した。なお、「多数回の観察や多数回の試行により得られる確率」については、新規内 容ではないが、従来の2年での内容では、数学的確率への接続的な内容であったのに対して、 今回の改訂では、統計的確率の活用を行い、統計の判断に確率が用いられるため、項目を起こ した。 回答方法としては、Q1~Q4は4点法(ただし、Q1⑤、⑦は2点法である)を用いた。 表1.調査項目の構成について Q1.統計に関する学習経験と指導について    学習指導要領の改訂についての関心(1項目)    小、中、高等学校での統計指導の必要性について(2項目)    中学校での「資料の活用」領域の学習経験について(2項目)    高等学校での統計の学習経験について(2項目)    中学数学の指導・統計指導についての自信(2項目)    高等学校数学の指導・統計指導についての自信(2項目) Q2.「データの活用」領域に関する研修について    研修への参加の意向の有無(5項目) Q3.「データの活用」領域に関する教材研究の方法について    教材研究の方法別の意向の有無(10項目) Q4.新学指導要領の「データの活用」領域の新しい内容に関する知識・指導について    中学校数学における統計指導に関する知識、指導について(6項目)    高等学校数学における統計指導に関する知識、指導について(6項目) Q5.統計的な考え方ができるようになった時期について    統計的な考え方の習得時期(7項目)

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Q5については、小、中、高等学校、大学の4択とその時の学年について、数字を記述する方 法をとった(表1、資料1参照)。 Q2、Q3においては、松元(2012)で用いられている調査項目のⅠ―、Ⅰ―の小項目 (2点法)を基にして、4 点法に改良したものを用いている。  調査の実施について 本調査の対象は、 2019年度に近畿大学の教職課程を終え、数学科教員の免許を取得する見込 みの学生で、教職実践演習の受講生である。調査対象は、調査実施前の受講者数が48名で、そ の内、当日欠席者が2名のため、調査協力者は46名であった。 実施日 2020年1月21日(火) 教育実践演習の最終講義後に調査を実施した。 調査時間 20分 調査に対する注意事項 調査にあたり、「本アンケートの結果は、 統計的処理を行い、公表を行うことがありますが、 データは第三者によっては各個人を特定できない形に処理するため、参加の可否やデータ収録 で得られた結果によって、参加者が不利益をこうむることはないです。」と調査用紙に最初に 記述し、口頭でも同様の説明を行った。  分析の方法 本研究では、「統計指導に関する意識」と「新学指導要領の「データの活用」領域の新しい 内容に関する知識・指導について」の意識を中心に分析を行う。そのため、分析の対象となる 大問は、Q1、Q4である。分析の方法として、Q1、Q4ともに、調査項目毎の反応を度数 で示し、肯定的な反応、否定的な反応に統合して、百分率を基にした学生の傾向を示す。傾向 が偶然に起こっているかどうかについては、小項目毎にカイ二乗検定を行い、有意な傾向を示 しているかを分析している。また、中項目の中では、クロス集計を行い、対象学生の反応を示 す。

3.調査結果とその分析

 統計指導に関する意識 Q1の小項目毎の学生の反応については、表2にまとめた。Q1の小項目①~⑪について、

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1  ~4(Q1⑤と⑦については1、2 のどれか)のどれかに回答するとした調査を行い、その 人数の分布について、カイ二乗検定を行った。その結果、小項目④、⑪では p<.05、その他の 小項目については、p<.01 で回答には有意差が認められた(表2参照)。 次に、学生の統計指導に対する学習経験と意識として、次の「学習指導要領の改訂について の関心」、「小、中、高等学校での統計指導の必要性について」、「中学校での「資料の活用」領 域の学習経験について」、「高等学校での統計の学習経験について」、「中学数学の指導・統計指 導についての自信」、「高等学校数学の指導・統計指導についての自信」の6つの観点について 結果を分析する(表2参照)。 表2.Q1の小項目毎の反応についての人数と割合、カイ二乗検定の結果一覧 否定的な反応 肯定的な反応 小項目 χ2 検定の結果 計 無回答 4 3 2 1 p=.000<.01 46 0 2 10 24 10 ① 小学校・中学校・高等学校で「データの活 用」領域が新設されたことを知っている。 73.9% 26.0% 0.0% p=.000<.01 46 0 0 2 34 10 ② 小学校・中学校・高等学校での統計の授 業は必要である。 5.6%  4.3% 0.0% p=.000<.01 46 0 0 3 30 13 ③ 算数・数学の授業の中で統計の授業は必 要である。 3.5%  6.5% 0.0% p=.016<.05 46 1 5 15 18 7 ④ 中学校の時、「資料の活用」の授業は楽 しかった。 4.3% 3.5% 2.2% p=.000<.01 46 0 10 36 ⑤ 高等学校の時、数学Ⅰで「データの分析」 の授業を受けたことがある 8.3% 1.7% 0.0% p=.000<.01 46 4 3 11 24 4 ⑥ 高等学校の時、数学Ⅰの「データの分析」 の授業は楽しかった。 0.9% 0.4% 8.7% p=.000<.01 46 1 40 5 ⑦ 高等学校の時、数学Bで「統計的推測」 の授業を受けたことがある 0.9% 7.0% 2.2% p=.000<.01 46 0 1 11 26 8 ⑧ 中学校の数学の内容を教えるのには自信 があるか 3.9% 6.1% 0.0% p=.000<.01 46 0 3 21 20 2 ⑨ 高等学校の数学の内容を教えるのには自 信があるか 7.8% 2.2% 0.0% p=.000<.01 46 0 1 21 21 3 ⑩ 中学校の統計の学習の指導について自信 があるか 2.2% 7.9% 0.0% p=.014<.05 46 0 8 24 14 0 ⑪ 高等学校の統計の学習の指導について自 信があるか 0.4% 9.6% 0.0%

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① 「学習指導要領の改訂についての関心」 Q1_①は、新学習指導要領における、統計・確率分野の領域が、「データの活用」領域になっ たことを、知っているかどうかを問う小項目である。小、中学校の新しい学習指導要領が、平 成29(2017)年3月に告示されたため、対象学生は、2 年生で履修する数学科教育法Ⅰ、Ⅱの 中で、学習をしている(平成30(2018)年告示高等学校学習指導要領については、扱うことが できていない。)。 結果として、肯定的な反応を示したのが、全体の73.9%で、80%を下回っている。更に、選 択肢1の「とてもよく知っている」と反応したのが、全体の約21.7%と25%を切っている状態 で、充分に周知されているとは言えない。 ② 「小、中、高等学校での統計指導の必要性について」 統計指導の必要性については、Q1_②、③の反応について見ていく。Q1_②、③の違いは、 ②が学校教育における統計指導の必要性について尋ねているのに対し、③は、数学科の中での 統計指導の必要性を尋ねていることにある。Q1_②については、95.6%の学生が肯定的な反応 を示しており、 否定的な反応としては、「どちらかと言えば不必要」が4.3%、「全く必要でな い」が0%で、「統計教育の必要性」については、全体的に肯定的であることが言える。 Q1_③では、肯定的な反応を示しているのが全体の93.5%であり、否定的な反応としては、 「どちらかと言えば不必要」が6.5%、「全く必要でない」が0.0%で、「算数・数学における統計 教育の必要性」については、全体的に肯定的であることが言える。 学校教育における統計教育の必要性を認めるが、算数・数学における統計指導には否定的な 反応は、表3より、2人(4.3%)であることが示された。対象学生の95.7%が、学校教育にお ける統計教育は、算数・数学での扱いが重要であると反応していると捉えることができる。 ③ 「中学校での「資料の活用」領域の学習経験について」 対象学生の中学校時代の「資料の活用」領域の学習経験については、Q1_⑤の反応を見る。 Q1_④は、「「資料の活用」領域の授業が楽しかった。」という問いであり、それに対して、肯 定的な反応が全体の54.3%で、 否定的な反応が32.6%と3人に1人の割合で、中学校での統計 の授業を楽しめていなかった事が示された。対象の学生は、平成22年に中学校に入学した世代 である。前回の中学校学習指導要領は、平成20年に告示され、平成21年から、理数教育の先行

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実施が行われたことから、中学校1年生では、教科書の補助教材が配られ、資料の活用の授業 を受けた世代である。そのため、現場の先生方も資料の活用領域の授業に慣れていない状況下 で授業が行われ、その中での学習経験であることから、このような、否定的な反応が多いので はないかと考える。 ④ 「高等学校での統計の学習経験について」 高等学校では、熱心に統計指導をされている学校もあれば、特に、進学を目指している学校 ほど、統計指導には否定的であるところもある。今までは、その実態は明らかにされていない が、今回の調査では、統計の学習経験についても調査を行った。 Q1_⑤では、数学Ⅰで「データ分析」の授業を受けた経験があるか、Q1_⑥では、「データ 分析」の授業が楽しかったかを問うている。Q1_⑦では、現行の学習指導要領の数学Bにある 「統計的推測」の分野についての学習経験を調査した。数学Bには、「① 確率分布と統計的な推 測」、「②数列」、「③ベクトル」の内容があり、全ての内容の履修には、3 単位分が必要である が、標準が2単位のため、多くの高等学校では、「②数列」、「③ベクトル」が選択されている。 そのため、 多くの学生が、「①確率分布と統計的な推測」については、 履修していないことが 予測される。 Q1_⑤の結果としては、78.3%が肯定的な反応で、10人(21.7%)が否定的な反応を示して いる。現行の学習指導要領の数学Ⅰ「データ分析」領域では、平成29年告示の中学校学習指導 要領で2年生に移行する「四分位範囲」等を学習するのであるが、その経験がこの10人には無 いことになり、危惧すべき点である。 表3.Q1_②、③のクロス集計表 Q1_③ 否定的な反応 肯定的な反応 計 4 3 2 1 10 0 0 1 9 1 肯 定 的 な 反 応 Q1_② 2 4 28 2 0 34 2 0 0 2 0 3 否 定 的 な 反 応 4 0 0 0 0 0 46 0 2 31 13 計

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Q1_⑥の結果としては、数学Ⅰのデータ分析の「授業が楽しかった」と肯定的な反応を示し たのが60.9%であり、30.4%が否定的な反応を示した。 Q1_⑦の結果としては、46中40人(87.0%)が履修していないと反応を示した。予想の通り であるが、5 人が履修経験ありとの反応を示しており、高等学校の取り組みの多様性を示して いる結果である。総合的な学習の時間が、高等学校でも導入されていくことを考えると、この ような、高等学校の取り組みの拡がりが求められる。 ④ 「中学数学の指導・統計指導についての自信」 この中項目については、Q1_⑧、⑩の反応を見る。Q1_⑧は、中学校数学の指導に関する 自信で、Q1_⑩は、更にその中でも、統計の学習の指導に関する自信について、その反応を見 るものである。Q1_⑧の結果としては、73.9%の学生が肯定的な反応を示している。しかし、 その中でも、「とても自信がある」と反応した学生は46人中8名で、全体の17.4%でしかない。 多くの学生が、指導に何かしらの不安を持っているという結果である。 Q1 _ ⑩の結果としては、52.2%が肯定的な反応を示しているが、その中でも、「とても自信 がある」と反応した学生は46人中3名で、全体の6.5%でしかなく、Q1 _ ⑧の結果より更に低 い反応である。否定的な反応も、47.9%であり、中学校数学における統計指導に自信が持てな い学生が半数近くいることが示された。 ⑤ 「高等学校数学の指導・統計指導についての自信」 この中項目については、Q1_⑨、⑪の反応を見る。Q1_⑨は、高等学校数学の指導に関す る自信で、Q1_⑪は、更にその中でも、統計の学習の指導に関する自信についてである。 Q1_⑨の結果としては、45.7%の学生が否定的な反応を示している。対象学生全員が高等学 校数学科の免許を取得することを考えると、心許ない反応である。 Q1 _ ⑪の結果としては、30.4%が肯定的な反応を示しているが、その中でも、「とても自信 がある」と反応した学生は46人中名0名という結果になった。69.6%の学生が否定的な反応を 示し、特に、「全く自信がない」と答えたのが、全体の17.4%の8人であった。  新学指導要領の「データの活用」領域の新しい内容に関する知識・指導について ここでは、調査問題のQ4の項目を基にした結果とその分析を行う。Q4の12の小項目の反

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応については、表4に示す。分析については、「中学校数学における統計指導に関する知識、指 導について」、「高等学校数学における統計指導に関する知識、指導について」の2観点で行う。 ① 中学校数学における統計指導に関する知識、指導について 新しい中学校学習指導要領に導入された統計の内容(文部科学省2017)として、「累積度数・ 累積相対度数」(Q4_①)、「多数回の観察や多数回の試行により得られる確率(統計的確率)」 (Q4_③)、「四分位範囲・箱ひげ図」(Q4_⑥)の3点について調べた(図1、2 、表4参照)。 表4 Q4の小項目毎の反応についての人数と割合 否定的な反応 肯定的な反応 小項目 計 無回答 4 3 2 1 46 0 19 16 8 3 ① 中学校1年生に、累積度数、累積相対度数が導入される ものを知っていますか 3.9% 6.1% 0.0% 46 0 15 27 4 0 ② 累積度数、累積相対度数について指導することに 0.0% 91.3%  8.7% 46 0 16 17 9 4 ③ 中学校1年生に、多数の観察や多数回の試行によって得 られる確率が導入されるのを知っていますか 8.3% 1.8% 0.0% 46 0 10 18 17 1 ④ 多数の観察や多数回の試行によって得られる確率につい て指導することに 9.2% 0.8% 0.0% 46 0 15 8 12 11 ⑤ 中学校の2年生に四分範囲、箱ひげ図が導入されるのを 知っていますか 0.0% 0.0% 0.0% 46 0 3 10 20 13 ⑥ 四分位範囲、箱ひげ図の指導することについて 0.0% 28.2% 71.8% 46 0 20 15 9 2 ⑦ 高等学校の数学Ⅰで外れ値が導入されるのを知っていま すか 3.9% 6.1% 0.0% 46 0 8 24 13 1 ⑧ 外れ値の指導することについて 0.0% 69.6% 30.5% 46 0 27 13 5 1 ⑨ 高等学校の数学Ⅰで「仮説検定の考え方」が導入される のを知っていますか 3.1% 7.0% 0.0% 46 0 11 27 8 0 ⑩ 「仮説検定の考え方」の指導することについて 0.0% 82.6% 17.4% 46 0 26 15 4 1 ⑪ 高等学校の数学Bで「仮説検定」が導入されるのを知っ ていますか 0.9% 9.1% 0.0% 46 0 15 22 9 0 ⑫ 「仮説検定」の指導することについて 0.0% 80.4% 19.6% 注)小項目が奇数番目の項目は1~4の数字については 「1とてもよく知っている 2どちらかと言えば知っている 3聞いたことがある 4全く知らない」 であり、小項目が偶数番目の項目は1~4の数字については 「1とても自信がある 2どちらかと言えば自信がある 3どちらかと言えば自信がない 4全く自 信がない」を表している。

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結果として、全く新しい内容である「累積度数・累積相対度数」や2年から移行した「統計 的確率」についての、肯定的な反応が、それぞれ23.9%、28.3%と低い数値である。また、「四 分位範囲・箱ひげ図」においては、50%と肯定的な反応が示された。 3 つの内容とも、「全く 知らない」と反応している学生が、41.3%、34.8%、32.6%とQ1の反応に比べて大変多い結果 図1.中学校における新しい統計的内容について把握している状況 図2.中学校における新しい統計的内容についての指導に対する自信

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となっている。選択肢の「聞いたことがある」は、知っているというレベルではなく、聞いた 経験すらうろ覚えの状態を指す。 それぞれの内容についての指導に対する自信度についての結果は、「四分位範囲・箱ひげ図」 についての指導に自信があると肯定的な反応を示したのが、71.8%であり、 四分位範囲・箱ひ げ図の指導に関しては、概ね自信を持っている傾向にあると言える。統計的確率については、 60.8%が否定的な反応を示していて、「全く自信がない」と反応した学生が、全体の21.7%と多 い。更に、「累積度数・累積相対度数」については、肯定的に反応したのが、8.7%で、「とても 自信がある」と反応したのは、0.0%であった。89.1%が否定的な反応を示し、「累積度数・累 積相対度数」に対する指導についての早急な対策が必要である。 ② 高等学校数学における統計指導に関する知識、指導について 新しい高等学校学習指導要領で導入された統計の内容(文部科学省2018)として、「外れ値」 (Q4 _ ⑦)、「仮説検定の考え方」(Q4 _ ⑨)、「仮説検定」(Q4 _ ⑪)の3点について調べた (図3、4、表4参照)。 図3.高等学校における新しい統計的内容について把握している状況

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結果として、3 つの内容ともに、新高等学校指導要領で導入されたことを把握しているのは、 とても少なく、外れ値で、23.9%、仮説検定の考え方で13.1%、仮説検定で10.9%が肯定的な反 応である。特に、「全く知らない」と答えたのが、外れ値で、43.5%、仮説検定の考え方で58.7%、 仮説検定で56.5%と、それぞれ、学生の半数前後が認知していない現状が明らかになった。新 しい高等学校の学習指導要領告示の時期のため、数学科教育法で扱うことが出来なかったこと もあるが、学生への周知が必要であった。 それぞれの内容を指導する自信については、外れ値で、30.5%、仮説検定の考え方で17.4%、 仮説検定で19.6%が肯定的な反応である。否定的な反応は、それぞれの内容について、69.6%、 82.6%、80.4%という結果で、特に、「全く自信がない」と答えたのが、外れ値で、17.4%、仮 説検定の考え方で23.9%、 仮説検定で32.6%となっていて、 認知の状態に比べると、 自信につ いては、否定的な反応が少ない傾向であることを示している。

4.考 察

今回対象の学生の多くは、中学校入学時が平成22(2010)年であり、平成20年告示の中学校 学習指導要領の理数科先行実施を受けた世代である。更に、高等学校入学時が平成25(2013) 年であり、平成21年告示の高等学校学習指導要領の年次進行による実施を受けた年代である。 すなわち、平成20年、21年に告示された学習指導要領においてなされた統計学習の充実を最初 図4.高等学校における新しい統計的内容についての指導に対する自信

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に受けてきた世代である。 中学校での統計に対する学習経験が、「楽しかった」と肯定的な反応を示したのが、 全体の 54.3%で、否定的な反応が32.6%と3人に1人の割合で、中学校での統計の授業を楽しめてい なかった事が示された。この結果の1つの原因としては、その当時の中学校の数学の先生方に ついては、統計の内容が全く新しいものである中で、理数科先行実施のため、教材研究や授業 に慣れていない状況下であったことが、推測される(西仲他2011)。すなわち、当時の統計教 育は、学生に対して、半数くらいしか好意的には受け止められていなかったことが示されたの である。そのためか、中学校の統計指導についての自信度についても、半数程度の52.2%しか 肯定的な反応を示していない。 高等学校においては、数学Ⅰでの「データ分析」の履修については、78.3%が履修したとい う反応を示したが、21.7%が履修した事がないと答えている。 数学Ⅰは、必履修の科目である が、その中で履修されていない現状が、少なくともあることが、 調査の結果として明らかに なった。数学Ⅰのデータ分析の「授業が楽しかった」と肯定的な反応を示したのが60.9%であ り、30.4%が否定的な反応を示している。 現行の数学Ⅰの「データ分析」の学習内容は、四分 位数、四分位範囲、箱ひげ図、分散、標準偏差、共分散、相関係数となっていて、多くの新出 単語が出てきて、その説明や求め方だけに終始した授業が行われ、学習した内容を用いて、探 究することがなかったことも一因であると考える。新学習指導要領では、四分位数・箱ひげ図 の学習が中学2年に移行し、新しく「仮説検定の考え方」が入る。この「仮説検定の考え方」 は、数学Bに新しく内容として加わる「仮説検定」についての基本的な考え方である。これは、 数学Ⅰでの他の統計に関する内容が記述統計の内容であるのに対して、推測統計の内容につい ての考え方であり、その棲み分けの対応が、教師側に強く求められる。しかし、今回の調査で は、「仮説検定の考え方」の指導については、82.6%が「自信がある」ということに否定的な反 応を示し、学生が「仮説検定の考え方」の指導に対して不安があることが明らかになった。 今回の改訂では、高等学校の数学に対しては、推測統計の分野の内容が強化され、統計的推 測を用いた上での、「仮説検定」の学習が新しい内容として数学Bに加わった。 しかし、現行 学習指導要領での数学Bにおける「統計的推測」については、46中40人(87.0%)が履修して いないと反応を示した。高等学校での推測統計についての学習経験がなく、さらに新設の内容 である「仮説検定」については、また、「仮説検定」の指導については、80.4%の学生がその指 導に自信がないことを示している。卒業後の研修等での支援が早急に必要である。

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5.おわりに

本研究において、 明らかになったのは、 対象の学生は、 統計の学習の必要性については、 95.7%が肯定的に捉えていることが明らかになった。その上で、中学校、高等学校の統計指導 についての自信があるかという問いに対して、 否定的な反応を示したのが、47.9%、45.7%で あり、中学校、高等学校の数学における統計指導に自信が持てない学生が半数近くいることが 示された。対象学生全員が高等学校数学科の免許を取得することを考えると、心許ない反応で あるが、数学の免許を取得する学生の実態である。更に、新しい中・高等学校の学習指導要領 で、新たに導入される統計の内容に対する指導についても、自信がないことを示した学生がそ れぞれ、7割以上いることを示した。 今後は、これらの結果を基にして、教員養成系の学生に対する統計教育の充実が必要である と共に、そのための教材と指導法の開発が必要である。更に、今回の対象学生については、統 計指導に対する研修が必要である。研修と、教材開発については、今後の研究で明らかにして いく。 付 記 本研究は、JSPS 科研費(No.19K03157)の助成を受けて行われた。 中西教授には、調査に協力頂き、感謝しています。 参考・引用文献 藤井良宜、木根主税、 渡邊耕二、 アダチ徹子、 川北直子(2017):統計に対する態度を測る調 査票の日本語版の作成、宮崎大学教育学部紀要 教育科学 第89号 pp.2130. 松元新一郎(2012):中学校数学「資料の活用」の指導に関する調査研究―指導の実態分析と 今後の指導に向けて― 静岡大学教育学部研究報告(教科教育学篇)第43号 pp.97118. 村井陽一郎・山田剛・杉澤武俊(2009):心理統計教育に関する教員・学生の意識調査 日本 教育工学会論文誌 33.pp.912. 文部省(1979):高等学校学習指導要領解説編 数学編 理数編、実教出版 文部科学省(2017):中学校学習指導要領解説数学編(平成29年告示)   http://www.mext.go.jp/component/a_menu/education/micro_detail/__icsFiles/   afieldfile/2017

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文部科学省(2019):高等学校学習指導要領(平成30年告示)解説編 数学編 理数編、 学校 図書 西仲則博・吉川厚(2011):中学校教育における統計的思考力を育む授業実践、科学教育研究、 日本科学教育学会、Vol. 35 No.2、pp.153165. 野中 陽一朗、井上 弥(2013):統計教育に対する学習開発実践専修者の意識調査― 卒業論文執 筆後の大学4年生を調査対象者として―、広島大学学習開発学研究6号、pp.3136.

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資料1

本アンケートの結果は、統計的処理を行い、公表を行うことがありますが、データは第三者 によっては各個人を特定できない形に処理するため、参加の可否やデータ収録で得られた結果 によって、参加者が不利益をこうむることはないです。 Q1.次の問いに答えてください。番号に書かれていることを読んで、一つ選び、その番号 に○をつけて下さい。 ① 小学校・中学校・高等学校で「データの活用」領域が新設されたことを知っている。  1とてもよく知っている 2どちらかと言えば知っている 3聞いたことがある  4全く知らない ② 小学校・中学校・高等学校での統計の授業は必要である。  1とても必要 2どちらかと言えば必要 3どちらかと言えば不必要 4全く必要でない ③ 算数・数学の授業の中で統計の授業は必要である。  1とても必要 2どちらかと言えば必要 3どちらかと言えば不必要 4全く必要でない ④ 中学校の時、「資料の活用」の授業は楽しかった。  1とても楽しかった 2どちらかと言えば楽しかった  3どちらかと言えば楽しくなかった 4全く楽しくなかった ⑤ 高等学校の時、数学Ⅰで「データの分析」の授業を受けたことがある。  1受けたことがある 2受けていない ⑥ 高等学校の時、数学Ⅰの「データの分析」の授業は楽しかった。  1とても楽しかった 2どちらかと言えば楽しかった  3どちらかと言えば楽しくなかった 4全く楽しくなかった ⑦ 高等学校の時、数学Bで「統計的推測」の授業を受けたことがある。  1受けたことがある 2受けていない ⑧ 中学校の数学の内容を教えるのには自信があるか  1とても自信がある 2どちらかと言えば自信がある 3どちらかと言えば自信がない  4全く自信がない ⑨ 高等学校の数学の内容を教えるのには自信があるか  1とても自信がある 2どちらかと言えば自信がある 3どちらかと言えば自信がない  4全く自信がない

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⑩ 中学校の統計の学習の指導について自信があるか  1とても自信がある 2どちらかと言えば自信がある 3どちらかと言えば自信がない  4全く自信がない ⑪ 高等学校の統計の学習の指導について自信があるか  1とても自信がある 2どちらかと言えば自信がある 3どちらかと言えば自信がない  4全く自信がない Q2.あなたは、今回の中学校、高等学校の学習指導要領の改訂に伴う「データの活用」領 域の研修や教材研究の機会があれば参加しますか。 1是非参加したい 2機会があ れば参加したい 3余り参加したくない 4興味がない の中から一つ選んで、その 番号に○をつけて下さい。 ① 教委員会や都道府県市町村の数学研究会等の統計に関する講座・   研究会へ参加すること 1234 ② 自主勉強会サークル等での統計に関する勉強会に参加すること 1234 ③ 学会へ参加し、統計に関する資料を収集すること 1234 ④ 学習指導要領やその解説書の統計に関する内容を読むこと 1234 ⑤ 同僚の数学の先生と統計に関する相談や勉強会をすること 1234 Q3.あなたは、今回の中学校、高等学校の学習指導要領の改訂に伴う「データの活用」領 域の教材研究として、 次のような事を行いますか。 1行った 2行いたいがまだで ある 3余り行いたくない 4興味がなく行わない の中から一つ選んで、その番号 に○をつけて下さい。 ① 統計に関する専門書を読むこと 1234 ② 統計教育に関する専門書を読むこと 1234 ③ 教科書会社が配布する統計に関する資料(機関誌等)を読むこと 1234 ④ 補助教材(移行措置に伴う冊子)の指導書を読むこと 1234 ⑤ インターネット等を使って、統計の指導方法やデータを集めること 1234 ⑥ 数学の教科書の教師用指導書を読む 1234 ⑦ 大学の時の統計に関する講義ノートを見る 1234

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⑧ 自分の授業で使うデータを探す 1234 ⑨ 自分で統計の問題を作る 1234 ⑩ 雑誌の特集号等の統計に関するところを読む 1234 Q4 あなたは、学習指導要領の改訂に伴う次の事についてどのようにお考えですか? ① 中学校1年生に、累積度数、累積相対度数が導入されるのを知っていますか  1とてもよく知っている 2どちらかと言えば知っている 3聞いたことがある  4全く知らない ② 累積度数、累積相対度数について指導することに  1とても自信がある 2どちらかと言えば自信がある 3どちらかと言えば自信がない  4全く自信がない ③ 中学校1年生に、 多数の観察や多数回の試行によって得られる確率が導入されるのを 知っていますか  1とてもよく知っている 2どちらかと言えば知っている 3聞いたことがある  4全く知らない ④ 多数の観察や多数回の試行によって得られる確率について指導することに  1とても自信がある 2どちらかと言えば自信がある 3どちらかと言えば自信がない  4全く自信がない ⑤ 中学校の2年生に四分範囲、箱ひげ図が導入されるのを知っていますか  1とてもよく知っている 2どちらかと言えば知っている 3聞いたことがある。  4全く知らない ⑥ 四分位範囲、箱ひげ図の指導することについて  1とても自信がある 2どちらかと言えば自信がある 3どちらかと言えば自信がない  4全く自信がない ⑦ 高等学校の数学Ⅰで外れ値が導入されるのを知っていますか  1とてもよく知っている 2どちらかと言えば知っている 3聞いたことがある。  4全く知らない ⑧ 外れ値の指導することについて  1とても自信がある 2どちらかと言えば自信がある 3どちらかと言えば自信がない

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 4全く自信がない ⑨ 高等学校の数学Ⅰで「仮説検定の考え方」が導入されるのを知っていますか  1とてもよく知っている 2どちらかと言えば知っている 3聞いたことがある。  4全く知らない ⑩ 「仮説検定の考え方」の指導することについて  1とても自信がある 2どちらかと言えば自信がある 3どちらかと言えば自信がない  4全く自信がない ⑪ 高等学校の数学Bで「仮説検定」が導入されるのを知っていますか  1とてもよく知っている 2どちらかと言えば知っている 3聞いたことがある。  4全く知らない ⑫ 「仮説検定」の指導することについて  1とても自信がある 2どちらかと言えば自信がある 3どちらかと言えば自信がない  4全く自信がない Q5.次の考え方ができるようになったのは 学校の前に、小、中、高、大を選んで、年の 前に数字を答えてください。 ① データから傾向を読み取れるようになったのは 小、中、高、大 学校  年 くらい ② 示されたデータが全体の一部であるとわかるようになったのは 小、中、高、大 学校  年 くらい ③ データの結果が必ずしも全体の結果を示していないことに気づいたのは 小、中、高、大 学校  年 くらい ④ 実験が標本調査と同じであるとわかったのは 小、中、高、大 学校  年 くらい ⑤ 実験や調査の結果が、偶然かどうかを調べる必要があるとわかったのは 小、中、高、大 学校  年 くらい ⑥ 実験や調査の結果から母集団の性質を推測することができるのを知ったのは 小、中、高、大 学校  年 くらい ⑦ 母集団が確率分布をしていると知ったのは 小、中、高、大 学校  年 くらい

参照

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