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mathematical inquiry with ICT : development of topics and lesson study

Research Project

Project/Area Number 20K03206
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 09080:Science education-related
Research InstitutionAichi University of Education

Principal Investigator

Iijima Yasuyuki  愛知教育大学, 教育学部, 教授 (30202815)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords数学的探究 / 数理的探究 / ICT / 動的幾何 / 作図ツール / 授業研究 / 数学教育 / 探究のサイクル / 教材開発 / ICT利用 / 動的幾何ソフト
Outline of Research at the Start

これからの時代では, ICTを利用して問題解決を進められる人材の育成が必要になります。ICTを活用するというのは, 「マニュアル通りに入力したら, ある問題の答えが得られる」ルーチン的な作業ではなく, 得られた結果を吟味し, 新たに観察に取り組むとか, 問題を再設定するというように, 探究の「サイクル」に注目することが大切です。本研究では, 数学ソフトが生み出す数学的現象の探究や, 自然科学的な現象の分析に数学ソフトを使う場合に焦点を当て, 教材開発や授業開発に取り組みます。

Outline of Final Research Achievements

Based upon case-studies of mathematical inquiry using ICT, which are classified into five kind of types. In the mathematical inquiry about mathematical phenomena using dynamic geometry software(GC), we can get many correct data from observation but there is tje diversity of the interpretation of them and question to work next etc. In the mathematical inquiry about mathematal phenonema using Python, we feel the obstaclus to overcome using some method, for example, improvement of program, using library(SymPy), using other application etc. In the case of mathematical(statistical inquiry) using scraping, we need interpretaion and jedgement using knowledge of non-mathematical field. In the case of mathematical inquiry about natural-scientific phenomena the dynamics of inqury is the process of mathematical modelling, in which we need the process of re-formulation of the question. We developed some lesson plan based these case studies of mathematical inquiry, and did some lesson-studies.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

GIGAスクール構想の前倒しなどにより,学校でのICT環境は小~高にわたって劇的に変化した。「習得・活用・探究」を考えたとき,特に探究の観点での教材開発や授業設計のノウハウが足りないのが数学教育学での現状である。これまでの蓄積をもとに動的幾何ソフトGCに関わる探究のサイクルを進めていくダイナミズムや実践でのノウハウをまとめ,今後の研究への礎石をつくったことと,自然現象やweb上のリソースを利用した数理的探究のサイクルで登場する,他の要因に関してケーススタディを中心に明らかにしている。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (3 results) (of which Open Access: 3 results) Presentation (4 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] 算数・数学教育でのICT活用の『今日・あす・10年後』について2023

    • Author(s)
      飯島康之
    • Journal Title

      イプシロン

      Volume: 64 Pages: 1-18

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 数学的探究のサイクルと「データ」の役割について- 統計と図形に関するケーススタディを基にして-2022

    • Author(s)
      飯島康之
    • Journal Title

      イプシロン

      Volume: 63 Pages: 1-10

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] GCの「条件を満たす点の集合の自動描画機能」を使った数学的探究-数学的探究に関するケーススタディを基にして-2021

    • Author(s)
      飯島康之
    • Journal Title

      イプシロン

      Volume: 62 Pages: 33-42

    • NAID

      120006999058

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] GIGAによるICT利用の転換での過渡期への懸念と回避のための方策2022

    • Author(s)
      飯島 康之
    • Organizer
      日本科学教育学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] GIGA スクール時代の数学教育における ICT 利用の可能性と試行2022

    • Author(s)
      飯島康之
    • Organizer
      RIMS共同研究(公開型)「数学ソフトウェアとその効果的教育利用に関する研究」
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] GIGA スクール時代の数学教育における ICT 利用の可能性と懸念2021

    • Author(s)
      飯島康之
    • Organizer
      RIMS共同研究(公開型)「数学ソフトウェアとその効果的教育利用に関する研究」
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 「GIGAスクール時代の数学教育でのICT利用」に何を目指していくべきなのか2020

    • Author(s)
      飯島康之
    • Organizer
      RIMS共同研究(公開型)数学ソフトウェアとその効果的教育利用に関する研究
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Book] ICTで変わる数学的探究2022

    • Author(s)
      飯島康之
    • Total Pages
      224
    • Publisher
      明治図書
    • ISBN
      9784183244253
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] GC リソースセンター

    • URL

      http://www.auemath.aichi-edu.ac.jp/teacher/iijima/gc_rc/index.htm

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] ボタンを押して簡単な数学実験

    • URL

      http://www.auemath.aichi-edu.ac.jp/teacher/iijima/html5/index_01a.htm

    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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