Development of assessment in mathematics and science for using advanced digital technology: Toward the cultivation of scientific thinking
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21K18136
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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Medium-sized Section 9:Education and related fields
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| Research Institution | National Institute for Educational Policy Research |
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Principal Investigator |
安野 史子 国立教育政策研究所, 教育課程研究センター基礎研究部, 総括研究官 (00370081)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
根上 生也 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 非常勤教員 (40164652)
西村 圭一 東京学芸大学, 教育学研究科, 教授 (30549358)
安田 淳一郎 山形大学, 学士課程基盤教育機構, 准教授 (00402446)
林 誠一 富山大学, 学術研究部教育学系, 教授 (70562403)
中川 正樹 東京農工大学, 学内共同利用施設等, 特任教授 (10126295)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥25,090,000 (Direct Cost: ¥19,300,000、Indirect Cost: ¥5,790,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
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| Keywords | デジタル問題 / 理数 / 科学的思考力 |
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| Outline of Research at the Start |
デジタルによる評価問題は，「革新的な問題形式」と呼ばれる新しい問題形式が導入でき，従来の問題形式で測れない重要な特性を測定できる可能性があるといわれている。しかし，現在デジタル問題と言われている問題の多くは，これまでの従来のペーパーテストの問題を電子化したものである。そこで，本研究では，数学・理科（物理・化学）の学力評価において，科学的思考力に重点を置き，これまでにない発想で，デジタル3D，オブジェクトVR等の高度デジタル技術を用いたコンテンツを具備した評価問題を開発する。具体的に問題を試作し，試験の実施，結果の評価といった一連作業を繰り返し，実証的考察的に，それによって測れる能力を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，理数系の学力評価において，科学的思考力に重点を置き，これまでにない発想で，デジタル3D，オブジェクトVR，バーチャル実験装置等，高度デジタル技術を用いたデジタルコンテンツを具備する評価問題を開発し，科学的思考力を中心に，それによって測ることができる能力が何であるかを明らかにすることである。具体的には，動的幾何オブジェクト，シミュレーションツール，バーチャル実験装置といったデジタルコンテンツを開発し，それを含む評価問題を試作する。そして，それを用いて，試験の実施，結果の評価といった一連作業を繰り返し，実証的考察的に，高度デジタル技術を用いた評価問題開発のガイドラインを策定するとともに，科学的思考力を中心に，どのような能力が測れるかを明らかにすることである。
研究代表者，研究分担者，研究協力者で研究委員会を組織し，海外の関連研究者からも，研究計画・方法に対する助言を得たりしながら，研究プロジェクト方式で研究を推進している。
昨年度に引き続き，本年度も，評価開発班(数学・物理・化学)が，平成30年3月告示の高等学校学習指導要領の数学及び理科の内容を視野に入れて，デジタルコンテンツを具備する評価問題の開発及び改修を行った。特に，これまで作成してきた学校現場では，安全性の問題等で実施できないあるいは実施しにくい実験動画を作成した。
また，欧州で開発されている動的幾何アプリについては，開発者とH5P化や操作ログの保持機能などについての議論を行った。バーチャル実験装置，シミュレーション教材については，バーチャルやフェイクの許容範囲や教育的有効性についての検討をを行った。さらに，解答入力，特に，手書きによる書き込みや手書き数式・記号認識入力についてのGUIの検討も併せて行っているが，本年度は，化学式の認識についての実装に向けた作業も行ってきた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
評価開発班(数学・物理・化学)が，平成30年3月告示の高等学校学習指導要領の数学と理科の内容を視野に入れて，デジタルコンテンツを具備する評価問題の開発を行っているが，改修をしなければならないコンテンツが多数あり，改修作業に時間を要した。また，欧州で開発されている動的幾何アプリの発展的活用は，COVID-19による渡航制限で開発者との対面での集中的な打ち合わせを行うことができず，令和5年度へと延期とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続きデジタルコンテンツ開発を行うとともにそれを具備した問題の開発をしていく。特に，動的幾何アプリによるコンテンツを，汎用的なプラットフォームで利用でき，かつ操作ログの取得を目指す。
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Report
(3 results)
Research Products
(1 results)
