• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

小学生から高専・大学生まで質保証ができる理数・工学系学修者本位型実験モデルの開発

Research Project

Project/Area Number 23K20751
Project/Area Number (Other) 21H00927 (2021-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 09080:Science education-related
Research InstitutionAsahikawa National College of Technology

Principal Investigator

篁 耕司  旭川工業高等専門学校, 電気情報工学科, 教授 (60369907)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 熊野 英和  新潟大学, 自然科学系, 教授 (70292042)
下田 貞幸  佐世保工業高等専門学校, その他, 校長 (10259971)
中村 基訓  旭川工業高等専門学校, システム制御情報工学科, 教授 (50435963)
奥村 和浩  旭川工業高等専門学校, 人文理数総合科, 准教授 (40634407)
笹岡 久行  旭川工業高等専門学校, 電気情報工学科, 教授 (30333272)
松原 英一  旭川工業高等専門学校, 人文理数総合科, 准教授 (10421992)
大島 功三  旭川工業高等専門学校, 電気情報工学科, 教授 (10310971)
井口 傑  旭川工業高等専門学校, 電気情報工学科, 教授 (70353224)
平 智幸  旭川工業高等専門学校, 電気情報工学科, 准教授 (70802619)
三井 聡  旭川工業高等専門学校, システム制御情報工学科, 教授 (00219669)
津田 勝幸  旭川工業高等専門学校, 物質化学工学科, 教授 (80227412)
大木 平  旭川工業高等専門学校, 電気情報工学科, 助教 (90792078)
宜保 達哉  旭川工業高等専門学校, 電気情報工学科, 准教授 (60755792)
阿部 敬一郎  旭川工業高等専門学校, 機械システム工学科, 准教授 (40784252)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Keywords実験 / 評価 / 学修者本位 / 質保証 / 質の保証 / スキル / 学生実験 / 実験スキル / PBL
Outline of Research at the Start

本研究では、Society5.0・DX時代に必要とされる理数・工学系の「学びを可視化した学生実験」モデルを作ります。このモデルは、学修者の到達度に応じた実験書に加えて、実験能力と人間力について誰が評価しても同じ結果が得られる客観的評価指標で構成されます。学修者が主体的に実験できるよう工夫し、学びの質が保証できる「学修者本位型実験」としてまとめ、公開することを目的とします。
主に北海道の小学5,6年生・中学生と旭川高専の高専生および「自己創造型学修者」を特徴とする新潟大学創生学部の大学生をターゲットとして実践・分析を行い、より多くの人が学びを確認しながら実験できることをめざします。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、小学5年生から大学生を対象として、Society 5.0に必要とされる理数・工学系の学生実験モデルを作成し、到達度に応じた実験スキルおよび人間力の評価指標を構築する。誰が評価しても同じ結果が得られる客観的な指標を作成し、児童・生徒・学生が主体的に実行できる「学修者本位型実験」を体系化し、公開することを目的としている。
2022年度は、専門分野のこれまでの実践の改善および「学修者本位型実験」の試行的取り組みを主として行った。旭川高専では到達レベルに応じた実験スキルセット(オンライン教材を含む実験書と実験スキル評価シート)を用いた学生実験を継続して行った。また、公開講座やジュニアドクター育成塾を通した小中学生向けの実験において実験スキル評価を行った。さらに、新潟大学では特定の専門を持たない学生への実験、および高校生向けの講座等でアンケート調査からどのような能力が育成できているか情報を収集した。そして、「評価とは何か」、「学生実験で何を測っているのか」について具体的なスキル評価シートから読み取れる内容について整理した。
これらより「学修者本位型実験」は、必ずしも一つの軸で構築できるものではない多様な要素を考え可視化する仕組みを作る必要があることがわかった。「実験を自分事にする」ことが極めて重要であることが確認され、高等教育機関の実験と評価の教育資産を、到達レベルに応じて小学5年生から大学生まで一貫した実験モデル構築の準備が整った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2022年度の取り組みにおいて、「学修者本位型実験」について各分野の実践と評価は進んでいるものの、全体の統合的な設計にはさらに十分な議論と時間をかける必要があることがわかったため。また、それにともない、WEBサイトの構築を次年度に行うこととしたため。公開の前に著作権の問題をクリアする必要があるため。

Strategy for Future Research Activity

PBLを含めた学生主体型実験を考案し、到達レベルに応じた実験スキルセット(オンライン教材を含む実験書と実験スキル評価シート)を作成するため、「小学5年生から大学生まで一貫した実験モデル」の具体的な指針を作成する。この指針を作成することにより、個別の実験がどのようなレベルでどのような人を対象にするかが明確になり、可視化の仕組みを構築できる。そのうえで、個別の実験書を再度見直し、実践・評価を行う。また、公開に向け著作権をクリアする取り組みを行う。さらに、実験時または実験後に得られる人間力について具体的な可視化の仕組みを構築する。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] ローレンツ力から学ぶ電磁気学2023

    • Author(s)
      松原 英一, 篁 耕司
    • Journal Title

      Physics Education in University

      Volume: 29 Issue: 1 Pages: 32-35

    • DOI

      10.11316/peu.29.1_32

    • ISSN
      1340-993X, 2432-1710
    • Year and Date
      2023-03-15
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Real hypersurfaces in a nonflat complex space form whose certain tensor is recurrent2022

    • Author(s)
      Kazuhiro Okumura
    • Journal Title

      Journal of Geometry

      Volume: 113, 41 Issue: 3 Pages: 1-16

    • DOI

      10.1007/s00022-022-00657-z

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A behavior of the structure tensor on real hypersurfaces in a nonflat complex space form2022

    • Author(s)
      Kazuhiro Okumura
    • Journal Title

      Scientiae Mathematicae Japonicae

      Volume: 85, 1 Pages: 49-57

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 旭川工業高等専門学校における数理・データサイエンス分野に関する教育実践2022

    • Author(s)
      笹岡久行,松原英一,中村基訓,篁耕司
    • Journal Title

      日本高専学会誌

      Volume: 27 Pages: 3-6

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] 半導体物性・電子デバイス研究室における「半導体分野」で活躍する人材育成を目指して2022

    • Author(s)
      平智幸、篁耕司
    • Journal Title

      SEAJ Journal 2022.9

      Volume: 178 Pages: 15-17

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Considerations for Learning Model of Machine Learning in the field of Learning Analytics2023

    • Author(s)
      Masashi Gorobe, Hisayuki Sasaoka
    • Organizer
      2023 4th International Conference on Advances in Education and Information Technology
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 旭川高専におけるAI・数理データサイエンス分野の初学者向け教育実践の取組について2023

    • Author(s)
      笹岡久行,佐藤直飛,松原英一,中村基訓,篁 耕司
    • Organizer
      情報処理学会 第85回全国大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ハンズオン型オンラインデジタル教育による高大接続教育の試行2023

    • Author(s)
      熊野 英和、田中 一裕、堀籠 崇、村松 正吾、篁 耕司
    • Organizer
      第70回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Ultrabroadband infrared coherent spectroscopy using solids as nonlinear media2022

    • Author(s)
      Eiichi Matsubara, Masaaki Ashida
    • Organizer
      The 15th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO Pacific Rim, CLEO-PR 2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 旭川高専における AI・数理データサイエンス分野の初学者向け教育実践の取組について2022

    • Author(s)
      笹岡 久行, 佐藤 直飛, 松原 英一, 中村 基訓, 篁 耕司
    • Organizer
      情報処理学会 第85回全国大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] プログラミング教育をベースとした分野横断能力育成のための授業コンテンツの開発2022

    • Author(s)
      中村基訓・中川佑貴・戸村豊明・佐竹利文
    • Organizer
      PCカンファレンス北海道2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 教育データ分析における異なる機械学習モデルの比較実験2022

    • Author(s)
      五郎部誠士,笹岡久行
    • Organizer
      ファジィシステムシンポジウム2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 高度な科学を小中学生に!高専が行う実験・グループ学習を取り入れ た興味関心を深める早期人材育成2022

    • Author(s)
      篁耕司
    • Organizer
      NewEducationExpo2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] オンラインによる高校生向け科学啓発活動の取り組み2022

    • Author(s)
      熊野 英和、田中 一裕、堀籠 崇、篁 耕司
    • Organizer
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 初等統計学とデータ可視化の統合教育による理解促進の試み2021

    • Author(s)
      熊野 英和、田中 一裕、篁 耕司
    • Organizer
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-08-08  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi