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A Research Study on the Development of Statistical Reasoning Based on Sample Data Looking to Data Science

Research Project

Project/Area Number 19K14249
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 09040:Education on school subjects and primary/secondary education-related
Research InstitutionSugiyama Jogakuen University (2021-2023)
Gifu Shotoku Gakuen University (2019-2020)

Principal Investigator

Shiozawa Yuki  椙山女学園大学, 教育学部, 講師 (50813812)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Keywords統計教育 / 数学教育 / 標本調査 / 標本分布 / 統計的推論 / 実態調査 / カリキュラム / 学習指導 / データサイエンス / 変動性 / 統計的推測 / 統計的推論力 / SOLO Taxonomy
Outline of Research at the Start

平成29年,30年告示学習指導要領では小中高いずれの段階においても統計内容が充実した。その一方,算数・数学科では諸外国に比べ「標本調査」内容の導入学年は遅いという実態がある。そのため,標本データに基づく児童生徒の統計的推論力を捉える枠組みを構築し学年横断的な調査を実施することで,その実態については明らかにする。そして,調査結果を踏まえた実験授業を設計・実施し,日本の算数・数学カリキュラム及び指導への方策を導出する。

Outline of Final Research Achievements

In this study,I first clarify the characteristics of the position of sample surveys and sample distribution in the Japanese mathematics curriculum by comparing the mathematics curricula of New Zealand,Australia,and the United States,which are known as advanced countries in statistics education.Next,I conceptualize statistical reasoning based on sample data.I also developed a theoretical framework(survey framework and analysis framework) to capture learners' actual understanding of statistical reasoning based on sample data by focusing on variability.Based on these frameworks.I clarified the actual understanding of junior high school,high school,and college students and identified their learning difficulties in statistical reasoning based on sample data.In addition,to overcome these learning difficulties,I derived five guidelines for improving mathematics curriculum and three guidelines for improving teaching.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果の学術的・社会的意義は,(1)日本の算数・数学カリキュラムにおける標本調査と標本分布の位置づけの特徴について明らかにしたこと,(2)標本調査と標本分布に関わる体系的な調査を実施し,標本データに基づく統計的推論に関する中高生及び大学生の実態を明らかにし,学習上の困難点を特定したこと,(3)前述の2つに関わり,標本データに基づく統計的推論の学習上の困難点の解消に向けた算数・数学カリキュラム及び学習指導の改善に関する指針を導出し,それを具体的に示したことの3つである。特に,本研究は日本の詳細な実態を明らかにしており,今後のカリキュラム開発・学習指導の改善の基盤となることが期待できる。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 5 results) Presentation (8 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 学校数学における標本データに基づく統計的推論の学習上の困難点の特定とその解消に関する研究―データの変動性に着目して―2024

    • Author(s)
      塩澤友樹
    • Journal Title

      愛知教育大学大学院・静岡大学大学院教育学研究科博士論文

      Volume: - Pages: 1-262

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Survey Research on Statistical Reasoning Based on Sampling Distribution of College Students Aspiring to be Mathematics Teachers: Focusing on Variability2023

    • Author(s)
      塩澤友樹
    • Journal Title

      Journal of Science Education in Japan

      Volume: 47 Issue: 1 Pages: 35-49

    • DOI

      10.14935/jssej.47.35

    • ISSN
      0386-4553, 2188-5338
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 中等教育段階における生徒の標本データに基づく統計的推論の学年横断的な調査研究:変動性に着目して2022

    • Author(s)
      塩澤友樹
    • Journal Title

      日本数学教育学会誌

      Volume: 104(11) Pages: 2-12

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Critical Study of the Rubric for Student Responses to Two-Way Table Problems: Based on a Survey of University Students2022

    • Author(s)
      石橋一昴,塩澤友樹
    • Journal Title

      Journal of Science Education in Japan

      Volume: 46 Issue: 4 Pages: 299-311

    • DOI

      10.14935/jssej.46.299

    • ISSN
      0386-4553, 2188-5338
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 初等中等教育段階における児童・生徒の統計に関わる批判的思考の学年横断的な調査研究2020

    • Author(s)
      塩澤友樹,松元新一郎,川上貴,久保良宏,藤原大樹,原欣嗣,細矢和博,内田大貴
    • Journal Title

      日本数学教育学会誌

      Volume: 102(9) Pages: 4-16

    • NAID

      130008082500

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 学校数学における標本調査の位置づけに関する一考察 ―ニュージーランド・オーストラリア・アメリカの国家カリキュラムに着目して ―2020

    • Author(s)
      塩澤友樹
    • Journal Title

      教科開発学論集

      Volume: 8 Pages: 61-71

    • NAID

      120006821292

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] データサイエンスを志向した条件付き確率の学習指導に関する一考察―ベイズ推測に着目して―2020

    • Author(s)
      塩澤友樹
    • Journal Title

      岐阜聖徳学園大学教育実践科学研究センター紀要

      Volume: 19 Pages: 191-198

    • NAID

      40022197549

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] SERJの特集号からみるデータサイエンス教育の動向:日本の学校教育段階におけるカリキュラム開発に向けて2024

    • Author(s)
      塩澤友樹
    • Organizer
      第21回統計・データサイエンス教育の方法論ワークショップ
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 標本データに基づく統計的推論力を捉える分析枠組みの構築-SOLO Taxonomyに着目して-2022

    • Author(s)
      塩澤友樹
    • Organizer
      日本科学教育学会2021年度第4回研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 標本データに基づく統計的推論力の概念規定とその特質に関する一考察2021

    • Author(s)
      塩澤友樹
    • Organizer
      日本数学教育心理研究学会令和3年度春期研究集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 標本データに基づく統計的推論力の概念規定とその特定方法の検討―変動性に着目して―2021

    • Author(s)
      塩澤友樹
    • Organizer
      日本科学教育学会第45回年会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 学校数学における二次元表理解のための足場設定2021

    • Author(s)
      石橋一昴,塩澤友樹
    • Organizer
      日本科学教育学会2021年度第2回研究会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 中高生の統計に関わる批判的思考の学年横断的な考察2020

    • Author(s)
      松元新一郎,塩澤友樹,川上貴,久保良宏,藤原大樹,原欣嗣,細矢和博,内田大貴
    • Organizer
      日本数学教育学会第53回秋期研究大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 高等学校数学科における新内容 「仮説検定の考え方」の扱いと今後の展望2020

    • Author(s)
      塩澤友樹
    • Organizer
      第17回統計教育の方法論ワークショップ
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 高等学校数学科における仮説検定の学習指導の系統性に関する一考察―「棄却域の見方」と「仮説棄却の方法」に着目して―2019

    • Author(s)
      塩澤友樹
    • Organizer
      日本科学教育学会第43回年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Book] 小学校算数・中学校数学 「データの活用」の授業づくり2019

    • Author(s)
      松元新一郎(編著)
    • Total Pages
      152
    • Publisher
      明治図書出版
    • ISBN
      418240713X
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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