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Teaching and learning to develop the ability to solve problems using algebraic expressions:Analysis of difficulty in understanding and lesson study

Research Project

Project/Area Number 21K02573
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 09040:Education on school subjects and primary/secondary education-related
Research InstitutionUniversity of Yamanashi

Principal Investigator

Shimizu Hiroyuki  山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (80562446)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords高校生の文字式の理解 / 式をひとまとまりとみること / 方程式の利用 / 文字式の理解 / 式をひとまとまりとみる / 文字式の活用 / 文字の理解 / 式をひとまとまりと見る / 数学的問題解決 / 数学科授業実践
Outline of Research at the Start

本研究の目的は,学校数学において,文字式を活用して問題解決を図る場面で生徒がどのようなところにつまずき,困難を感じているのかを明らかにするとともに,その生徒の理解に基づき,文字式を活用して問題解決を図る学習指導を提案することである。
本研究では,全国学力・学習状況調査を基にし調査問題を開発して実施し生徒の理解を,文字式と文字の双方の視点で詳細に捉えようとしていることと,小中高と系統的に調査し発達段階に応じて捉えようとしていることに特徴がある。児童生徒の文字式や文字の理解の分析から課題を明らかにしそれを克服するための授業を構想して実践し,先生方の普段の授業に活かせるアイディアを提供したい。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this research is to clarify where students stumble and have difficulty when trying to solve problems using letter expressions in school mathematics, and based on the results, to learn how to use letter expressions. The aim is to propose learning guidance that aims to solve problems.
In this study, we conducted a questionnaire survey targeting high school students in two districts across the country. This survey revealed that even high school students have difficulty viewing formulas as a whole, and that a certain number of students remain unresolved even as they progress in their studies. Based on this, we decided that instruction that emphasizes viewing equations as a unit is necessary at the junior high school level, and we implemented lessons aimed at understanding the relationships between equal quantities when using equations.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高校生に対して式をひとまとまりとみるといった文字式の見方やその理解を明らかにする調査は,これまで行われていなかった。中学校段階では,式をひとまとまりとみることの困難性は明らかとなっているので,その調査と同じ問題で行うことによって,その困難性が高等学校へ進学し数学の学習を進めていくうちに,解消していくのか,それとも解消するために何らかの手をうつ必要があるのかを明らかにすることは,生徒も学びから学習指導を提案するために価値のあることであると考える。本研究で,一定数の生徒に,その困難性が残ることが明らかとなり,中学校段階での指導を充実させることが明らかになったという点で研究の意義があると考える。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] 高校生における文字式の理解に関する研究-式をひとまとまりとみることに焦点を当てて-2024

    • Author(s)
      清水宏幸
    • Journal Title

      山梨大学教育学部紀要第34号 2023年度

      Volume: 34 Pages: 63-74

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 代数的思考におけるAcceptance of Lack of Closure2022

    • Author(s)
      榎本哲士・西村圭一・清水宏幸・中逸空
    • Journal Title

      第55回秋期研究大会発表集録

      Volume: 1 Pages: 137-140

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 文字式を利用場面の指導のポイント2024

    • Author(s)
      清水宏幸
    • Organizer
      日本数学教育学会第9回中学校数学授業づくり研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 文字式を活用して問題を解決する力を育成する学習指導-文字式の効用を意識できるようにー2023

    • Author(s)
      清水宏幸
    • Organizer
      日本数学教育学会第103回全国算数・数学教育研究(埼玉)大会講習会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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