| Project/Area Number |
21K02936
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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 09080:Science education-related
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan College of Industrial Technology |
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Principal Investigator |
吉田 健一 東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 准教授 (60252201)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2025: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 遠隔授業 / アクティブラーニング / 物理教材 / YouTube動画 / Youtube動画 |
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| Outline of Research at the Start |
現在、高等教育機関では、教育効果の高い遠隔授業の実施が求められている。また、知識偏重の傾向がある、高校課程や大学教養課程の物理教育を変革し、物理の概念理解度を向上せる教材や、客観的指標を用いて定量的に学生の学習到達度を把握し、教育効果の高い教材を開発する必要性が高まっている。
本研究では、物理分野の遠隔授業用の動画教材と概念テストを開発し、オープンソースとして公開することを目指す。さらに、学生の学習履歴を、3つの指標（計算問題、概念テスト、動画の個別視聴履歴）を用いて定量分析することで、遠隔環境でも実施可能な、教育効果の高いアクティブラーニング形式の授業形態の確立を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
第一に、遠隔授業に対応した高校物理の熱力学と電磁気学の教材作成に取り組んだ。研究計画では、今年度中に教材作成を完了する予定であったが、電磁気学教材は完成することができた一方、熱力学教材は完成することができなかった。昨年度に開発した力学教材と比較すると、熱力学は抽象的な概念が多く、初学者にとって分かりやすい教材を作成することは予想以上に時間がかかった。しかしながら、2024年度中の完成を目指して、熱力学の教材開発にも取り組んでいきたい。
昨年度開発した基礎力学と、波動分野、微積,を用いた力学分野、電磁気学分野、原子物理分野に関しては、YouTube上で公開し、利用者の便宜を図っている。動画を公開しているサイトの昨年度1年間の動画視聴回数は11,196 回で、総視聴時間は653.5時間となった。以下は力学と電磁気学の動画サイトのURLとなる。
https://www.youtube.com/playlist?list=PLyrpBIglxu1tGiq-Vl5us-1zzf4yV8EKG
https://www.youtube.com/playlist?list=PLyrpBIglxu1sfXML_iQtFOjQxH9QectsK
第二に、昨年度に引き続き力学、波動、微積力学、原子物理分野の概念テストを授業前後に実施し、アクティブラーニング形式と通常の授業方式による、教育効果の違いについて検証した。その結果、物理に関する定性的・定量的理解度の向上のためには、反復学習が効果的であることを見出した。それらを踏まえ、波動と力学分野では教材の改良を実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は高校物理の熱力学教材作成に取り組み、今年度中に完了する予定であったが、達成することができなかったため。既に作成した1年の基礎力学分野と電磁気学分野を比較すると、初学者にとって分かりやすい教材を作成することは予想以上に時間がかかった。しかしながら、来年度中の完成を目指して教材開発に取り組んでいきたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
熱力学教材の作成が難航しているため、教材作成者と緊密に連携を取り、教材開発の遅れを挽回したい。
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