実感を伴う作図により物理法則の理解を促進させるピア学習の実践と検証
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20K03093
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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 09070:Educational technology-related
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| Research Institution | Shiga University |
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Principal Investigator |
恒川 雅典 滋賀大学, 教育学系, 教授 (20403131)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 物理教育 / 教育工学 |
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| Outline of Research at the Start |
物理初学者における作図技能を向上させ，実感を伴って物理法則を本質的に理解できるようになる物理学習カリキュラムの開発を目指す。比較的観察が容易と考えられる動きの少ない実験からはじめ，動きの多い実験ではICT機器を活用する。実感を伴う活動を通して初学者の学習時における作図の傾向を調査し，それに基づいて作図技能の改善手法をデザインする。ピア学習を導入しアクティブラーニングを取り入れることで初学者だけでなく教員にとっても効率的かつ効果的に進められるような物理学習カリキュラムを開発し，実践と検証を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，物理学習者の作図技能を向上させることによって，物理法則の本質的な理解を促進させる学習カリキュラムを開発することを目指している。学習者が実感を伴って物理法則を理解できるように，ICT機器を効果的に活用する学習カリキュラムを開発し，実践するとともに，その検証と改善をすすめてきた。実感を伴った物理法則の理解のために，さまざまな実験教材等を学習カリキュラムにとりいれることを積極的に行うとともに，個人の学習到達度を確認するために，学習管理システムを活用したオンデマンド学習環境の整備に継続的に取り組んでいる。これによりオンデマンドにおいても課題に関する意見交換や相互評価が可能となり，個人が自分の学習到達度に合わせた助言を受ける機会とともに、他の学習者に助言を行う機会を提供することが対面，オンライン，オンデマンド，それらのハイブリッド形式において可能になっている。学習者がどのような学習環境であっても，自然の事物現象に対して自分になかった新しい見方を手に入れ，物理法則の理解を深化することを支援するカリキュラムを開発し検証と改善を進めている。作図技能の向上については，学習者が自身の実験データをグラフ化したものを分析して物理現象を自分のペースで理解し，学習を進めることができるような学習カリキュラムの実践と検証から改善すべき点を実装できるよう分析を行っている。
これまで行った研究の一部をまとめて学会発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
感染症拡大防止対策に伴い研究環境に大きな変化が生じているため，当初計画通りの実践が困難な状況にあったが，対面，オンライン，オンデマンド，およびそれらのハイブリッド形式に対応することで研究計画を修正しながら実践している。
このような状況のもとで，開発した課題において，学習者の状況を学習状況を把握し，学習者の既有知識と技能をデータとして収集，分析を進めている。研究成果の一部をまとめて，学会発表も行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後研究を進めていく上で，多角的な分析が可能になるように，またより効果的な学習が進められるようにカリキュラムの課題や構成の最適化を進める。個人の学習到達度にあわせたカリキュラムの開発を行うために，詳細なデータ収集と解析手法の検討を継続する。効果的な学習が進められるよう様々な教材と学習管理システムとの連携を発展させ，対面，オンライン，オンデマンド，およびそれらのハイブリッド形式に対応した研究計画に修正するとともに実施と検証を実施する。これまでの研究成果をまとめる。
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Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
