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The construction of statistical learning to acquire the idea of estimation through mathematical activities, and the development of its evaluation system

Research Project

Project/Area Number 21K20277
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section :Education and related fields
Research InstitutionYamato University

Principal Investigator

光永 文彦  大和大学, 情報学部, 准教授 (80911205)

Project Period (FY) 2021-08-30 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords数学的活動 / 統計的推測 / 教材開発 / 確率・統計 / 仮説検定の考え方 / 統計的な推測 / 偶然の捉え方 / 信頼区間 / 主体的・対話的で深い学び / データの分析 / 仮説検定 / 教材評価 / 統計教育 / 確率分布
Outline of Research at the Start

生徒が「推測すること」を感得するために,教師は
・どのように観察・実験や問題解決的な学習活動を構造化し
・どのように各学習活動における生徒の学習を可視化し
・どのように生徒の主体的・対話的で深い学びの評価を行うべきか
を明らかにする。
特に,高等学校 数学B「統計的な推測」の単元において,一意に解けない問題についてのアプローチとして「推測すること」を中心に据えた主体的・対話的で深い学びの授業を設計し,生徒たちの活動や学習状況・進捗を可視化するシステムを構築,授業実践を通してその効果を測定する。また,分析結果から得られた知見を整理し,生徒をさらに深い学びへと導く評価のあり方について検討し,実際に構築する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は,生徒が「推測すること」を感得するために,教師は
(1) どのように観察・実験や問題解決的な学習活動を構造化し
(2) どのように各学習活動における生徒の学習を可視化し
(3) どのように生徒の主体的・対話的で深い学びの評価を行うべきか
を明らかにすることにある。
令和5(2023)年度の研究活動では,(1)に関して令和4(2022)年度末に行った「推測すること」を促すことを目指して開発した高等学校数学Ⅰ「データの分析」「仮説検定の考え方」の導入教材の授業実践について,結果の分析と評価を検討した。そして,授業実践を通じて得た「確率の文脈における偶然の捉え方」に着目し,生徒の学習活動を踏まえた授業デザインの再構築をすることができた。また,令和3(2021)年度に実施した数学B「確率分布」の単元「統計的な推測」の授業実践データの分析を通じて完成させた生徒の学びのルーブリックを踏まえて,その内容に関する論文化を進めた。(2)に関しては,令和3(2021)年度のコロナ禍でのグループワークで Google Chat を使用してグループワークでの発話内容を分析し,生徒の学習活動や学習状況や進捗を可視化を進めた。さらに,(3)に関しては,高等学校学習指導要領解説(文部科学省 2018)を基にして,(1)と(2)で得たデータを評価するルーブリックとともに,30年前に「仮説検定」を取り扱っていた教科書である高等学校数学科「確率・統計」の分析を進め,当時の授業実践との比較を通して,具体的な評価の検討を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画通りに進んでおり,順調に進展している。
具体的には,令和3(2021)年度に実施した生徒が「推測すること」を感得することを目指した授業実践の8クラス分のデータ化が進み,得られたデータの分析から得た知見の論文化が進んでいる。また,令和4(2022)年度に開発した単元「仮説検定の考え方」の授業教材を用いた実践を結果の分析を進めることができた。令和6(2024)年度はここまでの研究の論文化を進めていく。

Strategy for Future Research Activity

令和6(2024)年度も,令和4(2022)年度末に新しく開発した授業教材を用いて実施した数学I「仮説検定の考え方」の実践データの分析を進め,生徒の学習活動の特徴を定義して,統計教育における生徒の主体的・対話的で深い学びの評価についてまとめいき,令和3(2021)年度に実施した数学B「統計的な推測」の授業実践で得たデータの分析結果の知見とともに国内外の論文誌への投稿する。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (2 results) (of which Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 高校における統計・データサイエンス教育の最前線 (11) ― 企業や自治体と連携して公的統計を多角的に分析しながら探究する ―2023

    • Author(s)
      光永 文彦
    • Journal Title

      月刊 統計

      Volume: 74(5) Pages: 58-63

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] 「仮説検定」への接続を目指した「仮説検定の考え方」の教材開発とその実践2023

    • Author(s)
      光永文彦,大浦弘樹,吉川遼,伏木田稚子
    • Journal Title

      統計数理研究所共同研究リポート

      Volume: 466 Pages: 84-85

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] 「仮説検定」への接続を目指した「仮説検定の考え方」の授業設計と実践 ― 「偶然」をテーマとした数学的活動を誘発するゲーム教材の開発 ―2023

    • Author(s)
      光永 文彦,大浦 弘樹,吉川 遼,伏木田 稚子
    • Organizer
      日本数学教育学会 第105回全国算数・数学教育研究(青森)大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] データを分類する意図に着目した絵グラフやものの整理の一考察 ― 多くの属性を持つブロックを使用して ―2023

    • Author(s)
      尾川 萌果,光永 文彦
    • Organizer
      日本数学教育学会 第105回全国算数・数学教育研究(青森)大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 「データの分析」と「統計的な推測」から紐解く「数学Ⅰ・B」「情報Ⅰ」「理数探究基礎」の教科横断的な接続2023

    • Author(s)
      光永 文彦
    • Organizer
      愛知県東三地区高等学校数学研究会 令和4年度 春季研究大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 数学B「統計的な推測」から紐解く数学Ⅰ「仮説検定の考え方」の授業開発2022

    • Author(s)
      光永文彦
    • Organizer
      東京理科大学数学教育研究会 2022年度 5月月例会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] カリキュラム・マネジメントによる情報Ⅰ「データの活用」の教材開発と授業実践 ― 地域課題と連動した「データの分析」と選挙における「統計的な推測」―2022

    • Author(s)
      光永文彦,大浦弘樹,吉川遼,伏木田稚子
    • Organizer
      日本情報科教育学会 第15回全国大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 「仮説検定の考え方」を感得するゲーム教材の開発と実践2022

    • Author(s)
      光永文彦,大浦弘樹,吉川遼,伏木田稚子
    • Organizer
      日本数学教育学会 第104回全国算数・数学教育研究(島根)大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Development of game-based learning materials for learning statistics to acquire the idea of estimation2022

    • Author(s)
      Fumihiko MITSUNAGA, Hiroki OURA, Ryo YOSHIKAWA, Wakako FUSHIKIDA
    • Organizer
      11th International Conference on Teaching Statistics
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 生徒がデータの分析を通して感得する統計学習が可能なゲーム教材の設計と開発2022

    • Author(s)
      光永文彦,大浦弘樹,吉川遼,伏木田稚子
    • Organizer
      日本教育工学会 2022年秋季全国大会(第41回)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 生徒がデータの分析を通して感得する統計学習が可能なゲーム教材の開発と授業実践2022

    • Author(s)
      光永文彦,大浦弘樹,吉川遼,伏木田稚子
    • Organizer
      日本科学教育学会 2022年度第4回研究会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 高等学校における DS 関連科目のカリキュラムデザインと高大連携2021

    • Author(s)
      光永文彦
    • Organizer
      2021年度 統計関連学会連合大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 統計ゲーム ― stat-game ―

    • URL

      https://game.dostat.jp/

    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-10-22   Modified: 2024-12-25  

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