児童生徒の認知に基づく数学的な見方・考え方の育成に関する研究
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20K02895
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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 | Bukkyo University |
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Principal Investigator |
二澤 善紀 佛教大学, 教育学部, 教授 (60633815)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 関数学習 / 学習科学 / OPPA論 / 概念変容 / 関数 / 変化の割合 / 平均化の考え / 関数の学習モデル / 途上概念 / 認知科学 / 数値を用いない学習 / 数値を用いる学習 / 認知 / 平均変化率 / 認知・認識 / 変化と対応 |
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| Outline of Research at the Start |
数学教育において，数学的な見方・考え方が一層重視されている。数学的な見方・考え方の1つに関数的な見方・考え方があり，関数概念の基盤といえるものである。しかし，多くの先行研究があるにも関わらず，以前より児童生徒の関数理解が十分でないことが指摘されている。本研究では，児童生徒の認識を考慮して設定した「関数の学習モデル」に基づき，関数の変化と対応の概念を形成し，数学的に定義される関数概念の理解を促進できる学習指導の枠組みと教材開発，学習指導のあり方について取り組む。
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| Outline of Annual Research Achievements |
理論面と実践面の取り組みと成果について述べる。
理論面では，学習科学（学習理論）と関数学習における先行研究を分析し，教材開発と学習指導方法の基盤を構築した。また，児童生徒の学習内容に対する認知・認識を把握する方法として，One Page Portfolio Assessment論（OPPA論）を検討・整理した。OPPA論に基づくOne Page Portfolioシート（OPPシート）を作成し，小学校と中学校で実践的に検証した。
実践面では，変化の割合に関する前年度実施の予備教育実践を分析し，その効果と課題を明らかにした。また，OPPA論に基づくOPPシートを，小学校では「比」，中学校では「一次関数」「図形」で実施し，児童生徒の概念変容を検証した。さらに，「関数の学習モデル」に基づく変化の割合に関する教材と学習指導方法を構築し，中学校での教育実践を計画した。
研究成果として，児童生徒の概念変容を把握できる教材と学習指導方法の開発に向けた基盤を構築することができた。また，OPPA論に基づくOPPシートを用いて，児童生徒の学習内容に対する認知・認識を効果的に把握できることがわかった。さらに，"関数の学習モデル"に基づく変化の割合に関する教材と，学習指導方法の有効性を検証するための教育実践計画を検討することができた。
今後の課題として，構築した教材と学習指導方法を実際の中学校での教育実践で検証し，効果と課題を明らかにすることである。また，OPPA論に基づく児童生徒の概念変容の把握方法を，より詳細に検討することが求められる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2023年度はオンライン研究会を通して，小中高大の研究協力者との情報共有と研究内容に関する検討を何度か行うことができている。しかし，理論面での先行研究の分析や整理が容易でなく，予定より遅れたことにより学校現場での実践の時期が予定より後ろ倒しになった。また，小学校と中学校の双方で取り組むことにしたことから，実施前の研究協力者との様々な調整が煩雑になったことが要因としてあげられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策は以下である。
理論面では，学習科学（学習理論）や関数学習における先行研究の分析を進める。学習科学に関しては，竹内（2019），Boser（2018），Brown, Roediger & McDaniel（2016）らの知見を整理・分析する。関数学習の先行研究に関しては，横地（1964）などの整理・分析を再度行う。学習理論の知見を横地の先行研究から開発する教材の学習指導の方法に援用し，関数の変化の割合を含む学習を包括的に捉えて，学習の枠組みを再構築する。その際，児童生徒の概念変容に関して，OPPA論の知見を援用できるように教育方法について検討する。
実践面では，「関数の学習モデル」に基づく変化の割合に関する教材と学習指導に関し，理論面で検討した内容と昨年度の予備教育実践で得られた結果を踏まえて，教材・学習指導の方法を構築し，中学校での教育実践を主として行う。可能な限り複数の中学校で教育実践を行うことができるように研究協力者と調整を行う。実施した教育実践の効果について，研究協力者と分析を行う予定である。
成果発表について，数学教育学会等の国内学会やドイツ数学教育学会（GDM）等の国外学会に参加し，国内外の研究者と情報交換を行い，研究の推進を図る。また，論文投稿を予定している。
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Report
(4 results)
Research Products
(18 results)
