Project/Area Number |
22K18576
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Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Medium-sized Section 9:Education and related fields
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Research Institution | Yamagata University |
Principal Investigator |
安田 淳一郎 山形大学, 学士課程基盤教育院, 准教授 (00402446)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前 直弘 大阪大学, 核物理研究センター, 協同研究員 (10796098)
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Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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Keywords | 物理教育研究 / 科学教育 / 教育評価 / 学習評価 |
Outline of Research at the Start |
大学の物理教育において,個々人の学習成果の可視化が求められている。しかし,実験科目はグループワークを行う場合が多く,学習者の活動を個別に評価することが難しい。そこで本研究では,学習者がデジタル画像実験を操作したログに基づき,思考力を自動的に採点するシステムを開発する。デジタル画像実験とは,実験器具・結果の静止画をプログラミングで統合したデジタル教材である。システムの開発に際して,教養教育における物理学実験で習得が期待される思考力,およびその中でデジタル画像実験によって測定可能な思考力を同定する。特に,レポートやテストで測定することが困難であり,デジタル画像実験での測定に適した思考力を特定する。
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Outline of Annual Research Achievements |
大学の物理教育において,個々人の学習成果の可視化が求められている。しかし,実験科目はグループワークを行う場合が多く,学習者の活動を個別に評価することが難しい。そこで本研究では,学習者がデジタル画像実験を操作したログに基づき,思考力を自動的に採点するシステムを開発する。具体的な教材としては,デジタル画像実験(IBE)に着目する。IBEとは,実験器具・結果の静止画をプログラミングで統合したデジタル教材である。IBEはベルリン工科大のKirstein氏によって開発され,各国で展開されているが,国内での開発・実践事例はほとんどない。
本研究の進め方は以下の通りである。(1) IBEで測定可能な思考力を同定する。(2) 同定した思考力の測定を目的として,IBE,設問群,およびログ解析に基づく自動採点システムを開発する。(3) 試行調査を実施し,ログ解析・採点システムの妥当性を検証する。
当該年度において,文献調査に基づき,教養教育における物理学実験で習得が期待される思考力,およびその中でIBEによって測定可能な思考力を同定した。特に,レポートやテストで測定することが困難であり,IBEでの測定に適した思考力を特定した。文献調査では,「AAPT Recommendations for the Undergraduate Physics Laboratory Curriculum」に記載された「Learning outcome recommendations for the undergraduate laboratory curriculum」を参考にし,申請者らの物理学実験を担当した経験をもとに検討を進めた。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当該年度における調査で,教養教育における物理学実験で習得が期待される思考力,およびその中でIBEによって測定可能な思考力を同定した。当初の予定では,当該年度中にIBEおよび設問群の開発に取りかかる計画であったが,COVID19の影響でベルリン自由大への海外視察が次年度に延期になるなど,予定通りに進まなかったため。
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Strategy for Future Research Activity |
延期されていたベルリン自由大への視察を遂行し,Kirstein氏らよりIBEの開発に関する助言を受け,これにより研究開発を加速する。
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