A Study on Multiple Representations as Cognitive Tools for Conceptual Understanding in Introductory University Physics Students

• Project/Area Number: 25K06640
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 09080:Science education-related
• Research Institution: Tokyo Gakugei University
• Principal Investigator: 右近 修治 東京学芸大学, 教育学部, 個人研究員 (60735629)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新田 英雄 東京学芸大学, 教育学部, 名誉教授 (50198529) ; 植松 晴子 (小松晴子) 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (70225572) ; 中村 正人 東京都市大学, 理工学部, 講師 (90247130)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 物理教育研究(PER) / 多重表現 / 表現能力 / 表現一貫性 / 表現流暢性

Outline of Research at the Start

物理学においては，表やグラフ，図解，数式，言語など多様な表現（representations）が概念の伝達および理解の手段として用いられる。これらの表現は，学習者が物理概念を構築する際の基本的な認知的道具でもある。特に能動的学習においては，学生同士の相互作用が概念獲得を促進する鍵となる。その際，自らの考えを適切に表現し共有する力が重要である。本研究は，学生の表現能力を評価し，それを育成するための学習環境の構築を目的とするものである。