本研究旨在探討理科教員養成課程中的實驗教學訓練，是否具有提升學生科學興趣的可能性。近年來，臺灣透過 108 課綱強調「探究式學習」與「素養導向教學」，然而許多師資培育生在探究型實驗的指導經驗上相當不足，使得在課堂中如何有效激發學生的科學興趣，成為教育現場的重要課題。
  本研究主要以文獻調查為方法，蒐集並分析日本與臺灣在理科教育、師資培育、探究課程相關的政策文件、研究論文、調查結果以及課程設計案例。特別是參考教育實踐相關成果，從理論層面探討理科教員養成中的實驗教學訓練之效果，以及其對學生學習態度可能產生的影響。
  此外，為掌握教育現場面臨的實際問題，本研究亦輔以現職國中理化教師與國中學生的訪談及課後問卷，分析教師在課堂準備與教學執行時的困難。透過上述資料，本研究試圖更具體地描繪理科教師的實作教學設計能力，與學生科學好奇心之間的關聯。
  研究結果顯示，系統性的實驗教學訓練不僅能提升教師的課堂教學能力，也對激發學生的科學興趣與學習參與具有重要效益。未來在教員養成課程中，需更強化觀察與實驗的定位，以促進理論與實務的整合。

This study examines how experimental-instruction training in science teacher preparation programs may enhance students’ interest in science. Although Taiwan’s 108 Curriculum Guidelines emphasize inquiry-based learning, many preservice teachers lack experience with inquiry experiments, making it difficult to foster students’ scientific curiosity. Using literature analysis and supplementary interviews with science teachers and students, this study reviews policy documents, research, surveys, and curriculum cases from Japan and Taiwan to identify key challenges in teaching practice. Findings indicate that systematic training in observation and experimentation strengthens teachers’ instructional competence and effectively increases students’ interest in science, highlighting the need for stronger integration of theory and practice in teacher education programs.

第一章　はじめに　1
１．１　研究背景　1
１．２　研究目的　11
１．３　研究方法　12
１．４　先行研究の整理　13
１．４．１　日本と台湾の理科教育比較研究　13
１．４．２　実験授業・モデル教材の効果研究　14
第二章　日本における理科教員養成の政策と教育実践　16
２．１　教育課程指導要領と政策動向　16
２．１．１　教員免許制度及び理科教員養成科目　17
２．１．２　近年政策　18
２．１．３　STEAM教育　20
２．２　理科教員の養成と授業実践に関する現状と課題　21
２．２．１　理科教員養成における観察・実験の実践事例　21
２．２．２　中等理科授業の現状と課題　24
第三章　日本の理科教員養成課程の構造と特徴　28
３．１　課程の概要と修了要件　28
３．２　必須科目とカリキュラム特徴　32
３．３　教員養成課程の教育理念　34
第四章　台湾の理科教員養成課程　37
４．１　課程の構造と教育内容　37
４．２　「雙實作」教育実践モデル　42
第五章　理科授業における実践と調査結果の分析　45
５．１　補習授業の実践と授業アンケート分析　45
５．１．１　理科補習授業の実践　46
５．１．２　授業アンケート分析　56
５．１．３　データ分析　57
５．１．４　授業実践における観察と考察　58
５．２　日台における理科・実験学習経験の回顧的比較調査　61
５．２．１　調査目的　61
５．２．２　研究対象の構成　62
５．２．３　理科が学習者の高校卒業後に与える影響　63
５．２．４　学生時代の理科実験授業に関する回顧　66
５．２．５　自由記述　69
５．２．６　日台比較に基づく結果分析　69
５．２．７　今後の展望と課題　71
第六章　日台の理科教員養成課程の比較分析　72
６．１　課程構成と教育理念の比較　72
６．２　観察・実験活動の位置づけと実践の違い　75
６．３　教育的示唆と課題の整理　76
第七章　結論　78
７．１　研究のまとめ　79
７．２　教育現場への提言　80
７．３　今後の課題と展望　81
参考文献　82
付録A　事前・事後アンケートの質問内容　87
付録B　自由記述回答の抜粋　92
付録C　元素Kahoot!クイズゲームの設問・解答および設計意図　95
付録D　教案　105
付録E　日台における理科・実験学習経験の回顧的比較調査アンケート内容　123

図目次
図２－１観察・実験を行うにあたって障害となること　22
図２－２小学校学級担任が「もっと大学で学んでおいた方がよかった」と思うこと　23
図４－１：淡江大学における教員養成課程履修フロー図　40
図５－１(a)：自作したKahoot!クイズゲームの第１問　49
図５－１(b)：自作したKahoot!クイズゲームの第21問　49
図５－２：自作したKahoot!クイズゲームの第14問　50
図５－３　光学実験の実施　51
図５－４　周波数に関する実験の実施　53
図５－５　望遠鏡見学の様子　55
図５－６　学生時代の理科授業で学んだことが、現在の仕事や学科に影響を与えているかに関する設問　64
図５－７　「現在、理科がどの程度好きか」に関する回答結果　65
 
表目次
表1―１　2006年PISAの調査結果　2
表１－2　2015年調査結果　2
表１－3　科学的リテラシー往年の国際比較　3
表1-4　学習指導要領の変遷　4
表１－５平均得点の国際⽐較（最上位層のみ）--理科　5
表２－１　理科の科目区分の改正の変遷　19
表３－１　教員免許状取得に必要な科目の単位数　31
表３－２　教員免許状の授与に必要な単位　31
表３－３　熊本大学により理科中・高等学校教員免許取得に必要な単位表（実験と指導法の部分のみ）　33
表4－１　淡江大学の教員養成課程、教育専業科目(教職に関する科目)の必修科目　41
表4－２　淡江大学の教員養成課程物理コース、専門科目（教科に関する科目）必修科目　42
表７－１　日台教員養成課の比較　78

日本語の部（５０音順）
[1]一般財団法人自治体国際化協会 シンガポール事務所, シンガポールの政策 教育政策編, 2020年３月
[2]石井恭子(2007)：小学校教員養成における理科教育の課題と実践報告,物理教育,第５５巻　第１号
[3]石森広美(2023)：《ポストコロナ時代のシンガポールの教育政策と教育観・学力観
─差異化された教授・学習方法の展開─》, 日本国際教育学会『国際教育』,第29号
[4]上村礼子(2024)：高等学校理科教員を対象とした調査から示された探究活動を困難にしている要因,日本科学教育学会第４８回年会
[5]嘉数健悟‧岩田昌太郎(2010)：シンガポールにおける教員養成と 現職研修のプログラムについて ― NIE での調査を手がかりに ―, 中国四国教育学会　教育学研究ジャーナル　第7号　2010　1－10
[6]小倉康(2012), 国際比較から見た日本の生徒にとっての理科学習, 応用物理81巻10号p.845-849
[7]国立教育政策研究所, OECD生徒の学習到達度調査（PISA）,(2024年10月23日アクセス) https://www.nier.go.jp/kokusai/pisa/index.html
[8]佐藤学(2015)：『専門家として教師を育てる -教師教育改革のグランドデザイン-』, 岩波書店
[9]茂野賢治(2017)：「教員養成段階における教師教育の展望-コルトハーヘンの「コア・リフレクション」に焦点を当てて-」,『立命館教職教育研究,第4号』
[10]シム チュン キャット(2024):シンガポールの教育制度におけるリーダー育成と教育格差の是正 ―日本の教育制度への示唆―,政策オピニオンNO.290
[11]下田好行(2008),「活用型の教育」における「思考力・判断力・表現力」を育成する学習指導法の開発──「調べ学習」の基本的枠組み作りを中心として──, 教材学研究 19 巻 p. 113-120
[12]中学校学習指導要領（平成 29 年告示）,2018
[13]中学校学習指導要領（平成 29 年告示）解説--理科篇,2018
[14]中央教育審議会(2021)：《令和の日本型学校教育」を担う教師の在り方特別部会（第5回）》,「令和の日本型学校教育」を担う──新たな教師の学びの姿の実現に向けて 審議まとめ
[15]中央教育審議会初等中等教育分科会教員養成部会 教科に関する専門的事項に関するワーキンググループ（理科） (第１回)議事次第,2023.5
[16]独立行政法人科学技術振興機構（ＪＳＴ）・国立教育政策研究所(2009)：平成２０年度 小学校理科教育実態調査及び 中学校理科教師実態調査に関する 報告書 （改訂版）
[17]中西一雄(2022)：中学校理科授業におけるICT活用の有用性の認識がオンライン授業に対する評価に及ぼす影響―第1学年「水溶液の性質」のオンライン授業実践を通じて―, 理科教育学研究, 2022 年 63 巻 2 号 p. 345-355
[18]原田勇希‧坂本一真‧鈴木誠(2018)：「いつ, なぜ, 中学生は理科を好きでなくなるのか？―期待－価値理論に基づいた基礎的研究―」『化学と教育』, 58 巻 3 号, pp. 319-330
[19]藤岡達也‧林燵煌(2009)：「台湾における初等理科教育の現状と課題：教員養成と教育課程を中心として」,諸外国では初等理科教育をどのように進めているか(その8),協議会, 57 巻 3 号 p. 155-158
[20]村上祐治‧上馬庭和也(2019)：学習意欲向上のための VR 物理実験支援システムの開発研究-重力による物体運動を題材として-, 第81回全国大会講演論文集 2019 (1), 801-802, 2019-02-28, 情報処ˊ理学会
[21]文部科学省：STEAM教育等の教科等横断的な学習の推進について,⽂部科学省初等中等教育局教育課程課,2017.3
[22]文部科学省：平成30年度 文部科学白書,2018
[23]文部科学省：大学のカリキュラム例――中一種免（理科）
https://www.mext.go.jp/kaigisiryo/content/000241769.pdf
[24]文部科学省：中学校学習指導要領（平成 29 年告示）解説,平成 29年7 月 総合的な学習の時間編,2019
[25]文部科学省：高等学校学習指導要領（平成 30 年告示）解説--理数篇,2020
[26]文部科学省：今、求められる力を高める総合的な学習の時間の展開（中学校篇）, 第 2 編 ― 第 5 章　学校における実践事例,2022
[27]文部科学省ホームページ教育ーー教師の養成・採用・研修等ーー教員免許状に関するQ&A
https://www.mext.go.jp/kaigisiryo/content/000198949.pdf (2025.12．18アクセス)
[28]松本隆行‧山田健人‧山田貴之(2024):「中学校理科授業におけるモデル教材を用いた 学習経験と認識に関する研究－教員養成課程学生を対象とした質問紙調査に基づいて－」『上越教育大学研究紀要』44 453
[29]山崎敏昭‧井上賢‧谷口和成‧内村浩(2011)：高校物理実験の実態 : 2006年大学新入生からの分析, 物理教育,第５７巻　第１号
[30]渡辺克己（2011）:「日本の理科教育の現状と課題―理科好きな子どもを育てるために―」北里大学一般教育紀要 16,pp. 13–23.

中国語の部
[1]申育誠(2012), 美日臺師資培育政策之考察, 「永續教育發展—創新與實踐」2010年國際學術研討會—
[2]李田英(2009), 我國師資培育的優勢與問題, 科學教育月刊, 321, pp.12-26
[3]吳淑禎(2011), 中等學校師資培育課程的發展特色與教育專業課程的能力指標分析, 教育研究集刊, 第五十七輯第四期
[4]張文良‧楊正雄‧彭志宏‧楊肅健‧萬淑蓮(2016), PISA 對我國教育政策啟示之探討, 國立教育研究院籌備處 第103 期國小校長儲訓班專題研究
[5]教育部十二年國民基本教育課程綱要--國民中小學暨普通型高級中等學校-自然科學領域,2018
[6]教育部中小學科學教育中程計畫, 中華民國 108 年 5 月版,2019
http://old.tyes.tp.edu.tw/mediafile/300/news/377/2019-5/2019-5-29-8-55-46-nf1.pdf
[7]符碧真・李冠穎 (2023)：「面對108新課綱的「探究與實作」：師資培育「雙實作」的教育實踐課程」，教育科學研究期刊, 68 巻 3 号, https://doi.org/10.6209/JORIES.202309_68(3).0008
[8]淡江大學師資培育中心官方網站 (2025年12月2日アクセス) http://cte.tku.edu.tw/course/super_pages.php?ID=course7
[9]臺灣師範大學師資培育中心官方網站(2025年12月2日アクセス) https://tecs.otecs.ntnu.edu.tw/page.aspx?id=260

英語の部
[1]Report on education and technology, published, UNESCO’s Global Education Monitoring Report,26 July 2023
https://world-education-blog.org/2023/08/11/education-and-critical-thinking-as-tools-in-the-battle-against-fake-news/
[2] Kari Kivinen,In Finland, We Make Each Schoolchild a Scientist, ISSUES(In Science and Technology),Spring No.3, 2023
[3]The Nobel Prize, https://www.nobelprize.org/