オープンデータを利活用したデータサイエンス教育のコンテンツ開発
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18K02608
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 09040:Education on school subjects and primary/secondary education-related
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
小口 祐一 茨城大学, 教育学部, 教授 (70405877)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 良宜 宮崎大学, 教育学部, 教授 (10218985)
青山 和裕 愛知教育大学, 教育学部, 准教授 (10400657)
松村 初 茨城大学, 教育学部, 准教授 (60700557)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 統計教育 / データサイエンス / コンテンツ開発 / オープンデータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は「オープンデータを利活用したデータサイエンス教育のコンテンツ開発を推進し、実験授業を通して生徒の活動や反応を分析して、その効果を検証すること」である。
令和４年度は、オープンデータを利活用したデータサイエンス教育のコンテンツを追加するとともに、各コンテンツによる指導計画を立案し、教授学習過程の構築を進めた。指導計画は、「統計的探究プロセス（PPDACサイクル）」の５段階と対応させるようにした。Problemの段階において、「日常の課題」を「統計的問題」に変換し、到達度を測る指標KGI（キー・ゴール・インディケーター）を明確にした。Planの段階において、「データに基づく問題解決」を行えるように、公的オープンデータから到達度に影響を及ぼすと予想される説明変数を指標KPI（キー・パフォーマンス・インディケーター）として抽出する計画を立てるようにした。Dataの段階において、SSDSE（教育用データセット）から目的変数と複数の説明変数を抽出し、各変数の基本統計量を求めるようにした。Analysisの段階において、目的変数と説明変数の散布図を作成し、相関係数を求めて、２変数の関係を調べるようにした。Conclusionの段階において、「KGI」と「KPI」との関係から、統計的問題の結論を導けるようにした。教授学習過程のモデルとして「人口減少の題材」を扱った。指標KGIは「自然増減率」（＝出生数÷死亡数）及び「社会増減率」（＝転入者数÷転出者数）とした。この指標では、「基準値１より大きい」とき人口増加、「基準値１より小さい」とき人口減少という基準を設定した。このコンテンツをモデルとして、複数のコンテンツについて教授学習過程の構築を進めた。
また、統計に対する態度の調査票について、大学生対象の調査票をもとに、中学生対象の調査票を作成し、実験授業の準備を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和４年度の目的は「オープンデータを利活用したデータサイエンス教育のコンテンツによる指導計画を立案し、教授学習過程を構築して、開発されたコンテンツの効果を検証すること」であった。主な研究実績は、次のとおりである。
実験授業を担当する研究協力者を含めた研究組織で、開発されたコンテンツによる指導計画と教授学習過程の構築を進めた。また、統計に対する態度を測定するための調査票の内容を共有した。その後、これまでの研究成果を基盤として、研究協力校（中学校、高等学校）で、開発されたコンテンツによる実験授業を実施し、その効果を検証する予定であった。しかし、全国的な感染症拡大防止の対応が必要となり、令和４年度には実験授業を行うことができなかった。これまでの研究成果は、中学生のグラフ解釈を通した認知的能力の調査や、コンテンツによるカリキュラムデザインなど、論文にまとめて公開を進めた。
また、統計・データサイエンス教育に関する国際的な研究動向を調査して、データサイエンス教育のコンテンツ及び授業について、国際比較を行う予定であった。オランダの中学校訪問を中心に、海外への渡航調査を実施するため、オランダのフロイデンタール研究所とともに、調査方法の打ち合わせと渡航日程の調整を行っていた。しかし、新型コロナウィルス感染症が世界規模で拡大したため、渡航が延期となった。
このような状況のため、やや研究計画より遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和５年度の目的は、令和４年度の目的を継続し、「オープンデータを利活用したデータサイエンス教育のコンテンツによる指導計画を立案し、教授学習過程を構築して、開発されたコンテンツの効果を検証すること」である。
統計・データサイエンス教育の目的、内容、方法、評価を含めたカリキュラムデザインについて、研究協力者を含めた研究組織で協議し、理解を深める。これまでの研究成果を基盤として、研究協力校で、開発されたデータサイエンス教育のコンテンツによる実験授業を実施し、その効果を検証する。研究の成果は、オープンデータを利活用したコンテンツ、実験授業の分析を進めて公開する。
また、国際統計学会（ISI）主催の世界統計会議に参加し、統計・データサイエンス教育の国際比較を行う。
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Report
(5 results)
Research Products
(35 results)
