The collaborative research on the development of class lessons and curriculum coherent from elementary to secondary mathematics in terms of the linkage between plane and spatial geometry
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20H01745
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 09080:Science education-related
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
岡崎 正和 岡山大学, 教育学域, 教授 (40303193)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邊 慶子 (向井慶子) 滋賀大学, 教育学系, 准教授 (00572059)
和田 信哉 鹿児島大学, 法文教育学域教育学系, 准教授 (60372471)
影山 和也 広島大学, 人間社会科学研究科(教), 准教授 (60432283)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | 科学教育 / 空間図形カリキュラム / 算数と数学の接続 / 視覚化 / 記号論 / 証明 / 探求型の授業 / 教師の指導知 / 探究型の授業 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は，小学校高学年から中学３年までの各学年で，図形の直観的・経験的な見方と関係的・論証的な見方を同時に培うとともに，平面図形の学習と空間図形の学習とが連動する教材，授業，カリキュラムを開発する為の理論と実践を構築すること，及び生徒が図形の見方・考え方を発達させるカリキュラム上の道筋を明らかにすることを目的としている。さらに，デザイン実験の方法論による図形の「探究型」の授業・カリキュラムの実践開発を通して，探究型授業を実現する為の原理や方法に関わる「教師の数学的指導知」を明らかにし，発信することにも取り組んでいく。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，算数での図形の直観的・経験的な学習と中等校数学での図形の関係的・論証的な学習のギャップ，及び平面図形の学習と空間図形の学習とのカリキュラム上のギャップの現状に鑑み，小学校と中学校の一貫を縦軸，平面図形と空間図形の連動を横軸とする空間図形カリキュラムを構成し，探究的な学びとしての授業のあり方を研究するものである。
2023年度は，第一に，本研究グループで検討してきた「探究型空間図形カリキュラム構成原理」を具体的実践として明確化し，カリキュラムの実現可能性を検討した。その結果，1) 空間図形における論理的推論の発生の様相，2) 視覚化の機能を生かした学習過程の様相，3) ICTによる言語化の促進と動的な見方による論理的推論の発達の様相，4) 幾何的現象と証明の相互理解の様相が明らかになった。これら4つの視点のそれぞれについて，日本数学教育学会「第11回春期研究大会論文集」にて発表した。
第二に，上記の成果をもとに，さらなる実験授業に取り組み，上記4つの視点をもとに授業分析を実施し，カリキュラムの実現性と課題を明らかにすることを試みている。成果として，1)図形の対称性の視点が，平面の認識を空間へと切り替え，空間のスケールを拡大させ，図形を構成する観点や図形的事象の分析に機能すること，2)小学校6年と中学1年に対する立方体の切断の授業分析から，言語やICTによる説明によって関係性認識への移行が促進される様相が見られること，3) 中学1年生への立体の切断の授業分析から，空間図形に関わる基礎的な知識が生徒の論理的な説明・証明概念として生起し発達しうること，4) 中学3年生の空間図形の証明教材の授業分析から，空間図形の構造を表す言語表現を具体物や図で解釈し直す活動と，証明の仮定を証明中や証明後に捉え直す活動が証明の捉え方に寄与する可能性が示された。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(33 results)
