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Task design for fostering defining in mathematical inquiry

Research Project

Project/Area Number 21K20259
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section :Education and related fields
Research InstitutionNippon Sport Science University (2022)
University of Tsukuba (2021)

Principal Investigator

Murata Shogo  日本体育大学, 児童スポーツ教育学部, 助教 (50909471)

Project Period (FY) 2021-08-30 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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)
Keywords数学的探究 / 定義活動 / 教材開発 / 課題設計 / デザイン研究 / 証明と論駁 / 拡張 / 証明
Outline of Research at the Start

教科教育研究において,概念形成と問題解決をいかに両立させるかということが古くから問われてきた。数学的概念の形成において重要な役割を果たすものは定義であるが,学校数学において定義は,教師から天下り的に与えられることが多い。そこで本研究は,生徒が探究に取り組むなかで,定義を構成,洗練していく活動である「数学的探究における定義活動」を促進するための教材を開発し,その有効性を検証することを目的とする。この目的を達成するために,デザイン研究(design research)の方法論を採用する。具体的には,開発した教材を中学校・高等学校の授業で実施し,得られたデータを質的に分析する。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study was to design and validate mathematical tasks that facilitate defining in mathematical inquiry. To achieve this purpose, I focused on two types of defining: one is defining in proofs and refutations, while the other is defining in an expansion of a mathematical concept. Collaborated with junior high school math teachers, we designed tasks that foster students' defining activities in each context and conducted the tasks in the classroom. The qualitative analysis results revealed that the designed tasks had a certain effect to promote students' defining activities.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の学術的意義は、事柄の証明と論駁における定義活動及び数学的概念の拡張における定義活動のあり方を理論的に考察したうえで、中学生を対象として、これらの活動を促進するための教材を開発したことである。学校数学において定義は、教科書においてあるいは教師から天下り的に提示されることが多いが、開発した教材は、生徒たちが自分自身で定義を構成したり洗練したりする活動に取り組む機会を提供するものである。それゆえ、本研究の成果は、学校数学における定義のあり方に対して一石を投じた点において社会的意義がある。

Report

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

    (2 results)

All 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Applying Lakatos’s Theory of Generating Mathematical Knowledge to School Mathematics:Focusing on Refinement from Zero-definitions to Proof-generated definitions2021

    • Author(s)
      村田翔吾
    • Journal Title

      Journal of Science Education in Japan

      Volume: 45 Issue: 3 Pages: 331-346

    • DOI

      10.14935/jssej.45.331

    • NAID

      130008101524

    • ISSN
      0386-4553, 2188-5338
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 証明と論駁における定義活動を促進するための課題設計:証明生成定義に着目して2022

    • Author(s)
      村田翔吾
    • Organizer
      日本数学教育学会第55回秋期研究大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-10-22   Modified: 2024-01-30  

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