遺伝の問題解決と認知的発達との関連 : 形式的思考は遺伝の問題を解くのに必要か?
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概要
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本研究は,生徒にとってなぜ遺伝学習が難しいのかという問題に対して,認知的発達が文脈の異なる遺伝問題の解決にどのような影響を及ぼすかを明らかにすることよって答えようとしたものである。生徒の認知的発達段階を特定するために,Roadrangkaらによって開発されたGALTを用いた。遺伝問題は,生物学的な文脈における遺伝問題と日常的な文脈における遺伝問題を作成した。これらの調査問題を中学生231人と高校生237人に実施した。GALTの正答数に基づいて,発達段階(具体的操作期,移行期,形式的操作期)を特定した。発達段階ごとに,生物学的な文脈における遺伝問題の平均点について分散分析を行ったところ,1%水準で有意差がみられた。形式的操作期の生徒の方が生物学的な遺伝問題の平均点が高かった。同様に,日常的な文脈における遺伝問題の平均点についても,分散分析の結果,1%水準で有意差がみられた。発達段階が高いほど平均点は高かった。これらの結果から,遺伝の問題解決には形式的論理的な操作能力が必要であることが明らかにされた。The purpose of this study is to identify the relationships between cognitive development and problem solving in Mendelian genetics at the secondary school. Four hundred sixty eight secondary school students participated in this study. Two hundred thirty one students (118 males, 113 females) were from two junior high schools. Two hundred thirty seven students (127 males, 110 females) were from senior high school. They were asked to take two tasks. One task was GALT (Group Assessment of Logical Thinking); the other was Genetic Problem Test containing two kinds of problems (6 problems in the real world context, and 6 problems in the biological context). Based on the score of GALT task, students' cognitive developmental stages were categorized. Two hundred four students were identified at the concrete operational stage, 162 students at the transitional and 97 students at the formal operational. The results of Genetic Problem Test in the biological context were as follows; the mean scores of students at the concrete operational, at the transitional, and at the formal operational stage, were 1.84, 2.09, and 2.25 respectively. Analysis of variance for the cognitive level with genetic problem solving achievement indicated significant difference at 1% level (F(2,444)=6.36, p<.01). Scheffe test showed significantly higher scores for the students at the formal operational stage than at the concrete operational stage. The results of Genetic Problem Test in the real world context were as follows; the mean scores of students at the concrete operational, at the transitional, and at the formal operational stage, were respectively 1.78, 2.20, and 2.90. Analysis of variance for the cognitive level with genetic problem solving achievement indicated significant difference at 1% level (F(2,446)=30.01, p<.01). Scheffe test suggested that the score of genet
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