抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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理科と数学の間には密接な関連があり,理科をより深く理解するには,数学の知識,手法,見方・考え方の利用が必要である。また理科の各領域(物理学,化学,生物学,地学)間にも関連があり,各領域をより深く理解するには,理科他領域の知識,手法,見方・考え方の利用が必要である。しかし,生物学と数学との関連性は,理科他領域と数学との関連性に比べ十分には認識されていない。また,高等学校理科選択制の影響で,理科全領域を学習してきた大学生はほとんどおらず,生物学と理科他領域との関連性も十分には認識されていない。教員養成系大学・学部においては,理数教員を目指す大学生に対して生物学と数学及び理科他領域との関連性を明確に示すことで,生物学の理解に数学及び理科他領域の知識,手法,見方・考え方が必要だということを強く意識させ,理科全領域及び数学への学習意欲を高める教育を行うことが必要だと考えられる。そこで本研究では,生物学と数学,及び生物学と物理学の関連性を示す教材として,メンフクロウの音源定位の利用を考え,教材化した。音源定位を考える際に,音の物理学的性質(音速と音の等速度伝搬)を考えさせるとともに,xy平面,速さの式,二等辺三角形を利用した数学的手法を導入し,音源から左右の耳に到達する音の時間差について気づかせ,考えさせた。そして高校数学Cで学習した双曲線上に音源があれば,同じ時間差を与えることを導き,メンフクロウがその漸近線方向に定位することに気づかせた。このような授業を理数教員志望学生に対し実施し,質問紙法による調査を授業前後で行ったところ,生物学を理解するには数学と物理学が必要であることを授業前に比べ,より認識させることができ,この教材の有効性が確かめられた。(著者抄録)
