「整数の性質」を対象とした実験数学の高校生向け理数探究Web教材の開発
| Project/Area Number |
21K02931
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 09080:Science education-related
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Science |
|---|
Principal Investigator |
清水 克彦 東京理科大学, 理学部第一部数学科, 教授 (00192609)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
|
| Budget Amount *help |
¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
|
|---|
| Keywords | 実験数学 / 整数の性質 / 理数探求 / ICT活用 / 科学教育 / 教育工学 / 理数探究 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
理数科の学習をWeb上で高校生が自律的に「整数の性質」を探究できる実験数学の教材を開発することを目的とする。改訂学習指導要領では、新しく理数科「理数探究基礎」「理数探究」が導入される。この科目では、教師のガイダンスのもと、自分自身で理数のテーマについて探究することが求められている。そのなかで探究のプロセス、方法論、レポートの作成を行うことが求められている。そこで、自分自身の探究を支援するために整数論をテーマに音声付き教材、整数実験のGeogebraファイル、課題レポートを非同期オンラインで提供する教材を開発することを行う。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
理数科の学習をWeb上で高校生が自律的に「整数の性質」を探究できる実験数学の教材を開発することを目的とする。改訂学習指導要領では、新しく理数科「理数探究基礎」「理数探究」が導入される。この科目では、教師のガイダンスのもと、自分自身で理数のテーマについて探究することが求められている。
本年度の研究においては、まず、第一に整数の性質に関する教材開発を進めた．完全数ならびにメルセンヌ数に関する教材開発を行った。また、フィボナッチ数とリュカ数列についての教材を開発した。生する関係以外にもさらに星形多角形の内角の和、絶対値を使ったグラフ、円分多項式と素因数分解、３次関数の性質についての教材も開発した。これらの教材の中心的なICTツールはPythonとGeogebraを用いている。さらに、Scratchを使った比例の比例定数、一次関数の比例定数と切片、二次関数の比例定数、三平方の定理による斜辺の長さ、正多角形の作図、星形正多角形の作図、フラクタル図形を描く、素数を求めるなどの教材を開発した。
次に、当初の予定ではPowerPointの映像録画などを用いたWeb教材を開発する予定であったが、google classroomのもとでPython、GeogebraやScratchが用いることができることを確認できたために、google classroom上でWeb教材の開発を進めることとした。本年度はこのWeb教材の開発も進めた。google classroomを用いることで、Web上で実際にそれらアプリケーションを行いながら、探求を進めることができる教材となっている。
また、理数探求の基礎となるプロセスについて、実験数学やResearcher Like ActivityやStudy Research Pathsなどを参考にプロセスモデルを設定・実践し、学会発表を行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
教材開発ならびWeb教材開発ともに、おおむね順調に進捗した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
実践を行う予定であるが、次年度は開発と評価手法の選定を優先したい。実践に関しては、次年度の後半を予定することとした。
|
Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
