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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Educational Innovation that Promotes Qualitative Transformation in Pedagogy of College Physics to Active Learning through Collaboration of Six Universities in Japan and U.S.A.

Research Project

Project/Area Number 15H02913
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

土佐 幸子  新潟大学, 人文社会・教育科学系, 教授 (40720959)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 興治 文子  新潟大学, 人文社会・教育科学系, 准教授 (60409050)
小林 昭三  新潟大学, 人文社会・教育科学系, 名誉教授 (10018822)
五十嵐 尤二  新潟大学, 人文社会・教育科学系, 名誉教授 (50151262)
伊藤 克美  新潟大学, 人文社会・教育科学系, 教授 (50242392)
岸本 功  新潟大学, 人文社会・教育科学系, 准教授 (60399433)
植松 晴子 (小松晴子)  東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (70225572)
佐藤 実  東海大学, 清水教養教育センター, 講師 (10328099)
中村 琢  岐阜大学, 教育学部, 助教 (70377943)
安田 淳一郎  山形大学, 基盤教育院, 准教授 (00402446)
山田 吉英  福井大学, 学術研究院教育・人文社会系部門(教員養成), 准教授 (30588570)
谷口 和成  京都教育大学, 教育学部, 准教授 (90319377)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords高等教育(物理) / 教授法の実践と開発 / アクティブ・ラーニング / レッスンスタディ
Outline of Annual Research Achievements

①前年度に引き続き、岐阜大学と福井大学において研究者と代表者がビデオ会議を通しての定期的な協議と授業訪問を行い、授業改善を行った。分担者の所属する7大学(新潟大、東京学芸大、東海大、山形大、岐阜大、京都教育大、福井大)において、それぞれアクティブ・ラーニング型の授業が実践され、その成果が8月の日本物理教育学会研究大会(新潟大学にて開催)と3月の日本物理学会年次会(大阪大学にて開催)で発表された。発表では学生の物理概念理解に関して、手立ての有効性と課題が述べられた。
②国際的標準調査問題による教授法の効果検証を継続した。各大学において、FCIなどを用いて、学期始めと学期末に学生の概念理解調査を実施した。H27年度以前のデータと比較し、授業の効果検証が行われた。
③相互作用型演示実験講義(ILDs)の開発者として著名なオレゴン大学名誉教授ディビッド・ソコロフ教授を招聘し、東京と新潟でILDsについての講演会を開催した。新潟での講演会は日本物理教育学会の開催と連携し、ソコロフ教授は基調講演の他、3本同時に開催したワークショップの指導と助言を行った。学会参加者は2日間で150名を越え、講演は大好評であった。また、ワークショップは本研究と関連して、ILDs、チュートリアル、協同的グループ問題解決法の3つを研究代表者が企画したものであるが、学会の場で実践方法を学ぶという新しい試みに対し、高い評価が得られた。
④H29年3月4日に新潟大学において第3回物理のアクティブラーニングとレッスンスタディのシンポジウムを開催し、全国から31名の参加者があった。シンポジウムでは、午前にアクティブ・ラーニング型のリメディアル講義に関する発表と、高校物理におけるILDsの実践についての発表が行われた。午後には大学物理におけるILDsの模擬授業が行われ、事前検討・授業後協議を含め、活発に深い議論が交わされた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

①講義・実験・演習を一体化したワークショップ形式の授業は岐阜大学と福井大学において、この2年間実践されている。指導方法について、それぞれの授業者がその年毎に試行錯誤を繰り返しているが、概念調査でも向上が見られる。100名規模の大教室におけるスケールアップ形式の授業は、そのような講義を担当する分担者がいないので、まだ実践されていない。
②レッスンスタディは協議時間を定期的に確保することが難しく、ミーティングの回数は全体的に昨年度より減少した。代わりに、学会等で発表、あるいはインフォーマルなディスカッションを通して積極的に意見交換を行った。特に、日本物理教育学会研究大会開催時にソコロフ教授と分担者(谷口氏、植松氏)および代表者が行ったディスカッションは、手法と学生の理解の関連についてクリティカルに話し合う場となった。教員のアンケート調査はH28年度には行わなかったが、福井大学と岐阜大学の研究者はレッスンスタディの有効性を口にしている。
③日本物理教育学会の基調講演とワークショップを通して、ICTを用いたアクティブ・ラーニング型の教授法であるILDsと他2つの教授法を、全国的な場で強いインパクトをもって紹介することができた。この意義はきわめて大きい。その表れとして日本物理教育学会発行の学術誌「物理教育」に、ワークショップの主旨とそれぞれの内容が掲載される予定になっている。これは本研究が大学物理教授法改革に与えた全国的効果の一つと考えられる。

Strategy for Future Research Activity

①レッスンスタディの活発化:多忙な中、各大学と定期的なレッスンスタディの時間を確保することが容易でない。そこで、今年度は分担者がお互いの大学を訪問し、授業を参観する機会をもつようにしたい。他方、今年度、新潟大学理学部で、大学の方針によりアクティブ・ラーニング型の授業が導入されることになり、多くの教員から実践的な手法の研修の機会を求める声が挙がっている。代表者が2月に行ったアクティブ・ラーニングについての発表が好評だったことから、6月に代表者が全学の教員を対象にアクティブ・ラーニングのワークショップを開催することになった。その参加者を対象にレッスンスタディを組織することを考えている。同時に、理学部において、100名規模の物理講義をアクティブ・ラーニング型に改革する将来的な可能性を探る予定である。
②海外の大学において開催される学会やワークショップに参加することは、アクティブ・ラーニングを開発者から直に学ぶ貴重な経験となることが予想される。H29年度は米国物理教師学会(AAPT)の夏の大会(7月にシンシナチ大学にて開催)に代表者と分担者3名が参加予定である。
③H30年3月にシンポジウムを開催し、大学物理のアクティブ・ラーニングについて議論を深める予定である。
④学生の概念理解、および教員の教授法と連携に関する意識変化について調査を進め、研究成果を明らかにしていく予定である。

  • Research Products

    (25 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ライト州立大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ライト州立大学
  • [Journal Article] 水たまりの静力学とその実験用教材2017

    • Author(s)
      岸本功,赤間俊介,小柳翔太,小杉真登,佐藤智宏
    • Journal Title

      新潟大学教育学部研究紀要・自然科学編

      Volume: 9 Pages: 65-70

    • Open Access
  • [Journal Article] 学びを助けるアクティブ・ラーニングとは? : 日米中の物理授業比較から2016

    • Author(s)
      土佐幸子
    • Journal Title

      大学の物理教育

      Volume: 22 Pages: 64-67

    • DOI

      http://doi.org/10.11316/peu.22.2_64

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 相互作用型演示実験授業(ILDs)とチュートリアルによる電気回路学習効果の比較III2017

    • Author(s)
      齋藤孝, 植松晴子, 谷口和成
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2017-03-20
  • [Presentation] 力学授業における学習者の対話分析2017

    • Author(s)
      青木一真,池戸亮平,中村琢
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2017-03-19
  • [Presentation] 視線追跡による概念図の妥当性評価2017

    • Author(s)
      佐藤実
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2017-03-19
  • [Presentation] 中等教育を通した素朴概念の変容と学習観の男女比較2017

    • Author(s)
      米山美咲, 植松晴子
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2017-03-19
  • [Presentation] モバイルICT基盤を活用したアクティブラーニング授業法の新展開 -明治150年に挑んだ科学教育の源流・目標をどう甦らせるか-2017

    • Author(s)
      小林昭三,興治文子
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [Presentation] 多肢選択式テストの開発に関する一考察II―電流消費と電流の弱まり誤概念について―2017

    • Author(s)
      山田吉英
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [Presentation] 仮説演繹的推論能力の向上をねらいとした「斜面で物体を転がす実験」の改善2017

    • Author(s)
      安田淳一郎
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2017-03-17
  • [Presentation] Historical Studies and Modern Reconstruction of Active-Learning Methods in Japanese Physics Education through the Analysis of Students’ Notes since Meiji Era2016

    • Author(s)
      Akizo Kobayashi,Fumiko Okiharu
    • Organizer
      APPC-AIP Conference 2016
    • Place of Presentation
      South Brisbane(オーストラリア)
    • Year and Date
      2016-12-04 – 2016-12-08
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 実験動画による演示実験を取り入れた理科授業における学習者の概念理解の変容2016

    • Author(s)
      青木一真,池戸亮平,中村琢
    • Organizer
      日本理科教育学会第62回東海支部大会
    • Place of Presentation
      名古屋女子大学(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2016-12-03
  • [Presentation] 学習者の力学概念形成を促進させる授業設計と教育効果2016

    • Author(s)
      中村琢,青木一真
    • Organizer
      日本物理学会2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-14
  • [Presentation] 力学概念指標の偽誤答に起因する系統的誤差分析2016

    • Author(s)
      安田淳一郎, 谷口正明, 前直弘, Michael M. Hull
    • Organizer
      日本物理学会2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-14
  • [Presentation] 力学概念調査にみられる学習者の事前知識と関心の影響2016

    • Author(s)
      植松晴子
    • Organizer
      日本物理学会2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-14
  • [Presentation] 相互作用型演示実験授業(ILDs)とチュートリアルによる電気回路学習効果の比較II2016

    • Author(s)
      谷口和成, 齋藤孝, 植松晴子
    • Organizer
      日本物理学会2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-14
  • [Presentation] 多肢選択式テストの開発に関する一考察-電気回路における電流消費誤概念を例として-2016

    • Author(s)
      山田吉英
    • Organizer
      日本物理学会2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [Presentation] 明治以来の理数授業の筆記で探る各地の科学教育の再発見とその現代的再構成・新展開2016

    • Author(s)
      小林昭三,興治文子
    • Organizer
      日本リメディアル教育学会・第12回全国大会
    • Place of Presentation
      大阪国際大学(大阪府枚方市)
    • Year and Date
      2016-08-23 – 2016-08-25
  • [Presentation] 物理学講義における話し合い活動の効果2016

    • Author(s)
      中村琢,青木一真,池戸亮平
    • Organizer
      日本科学教育学会第40回年会
    • Place of Presentation
      ホルトホール大分(大分県大分市)
    • Year and Date
      2016-08-21
  • [Presentation] 相互作用型演示実験講義(ILDs)2016

    • Author(s)
      谷口和成
    • Organizer
      日本物理教育学会(第33回物理 教育研究大会ワークショップ)
    • Place of Presentation
      新潟大学(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2016-08-07
    • Invited
  • [Presentation] 二次元運動に関するILDs授業の実践2016

    • Author(s)
      青木海仁,谷口和成
    • Organizer
      日本物理教育学会 (第33回物理教育研究大会原著講演)
    • Place of Presentation
      新潟大学(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2016-08-07
  • [Presentation] 力学講義における実験動画を用いた授業の課題2016

    • Author(s)
      中村琢
    • Organizer
      日本物理教育学会第33回物理教育研究大会
    • Place of Presentation
      新潟大学(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2016-08-06
  • [Presentation] Lesson Study as a Vehicle to Promote Active Learning in College Physics2016

    • Author(s)
      Sachiko Tosa
    • Organizer
      American Association of Physics Teachers (AAPT) Summer Meeting
    • Place of Presentation
      Sacramento(米国)
    • Year and Date
      2016-07-19
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 物理を教える-物理教育研究と実践に基づいたアプローチ2017

    • Author(s)
      興治文子,谷口和成,安田淳一郎 他3名共訳(Randall D. Knight著・並木雅俊監訳)
    • Total Pages
      340
    • Publisher
      丸善出版
  • [Remarks] 新潟大学教育学部 理科教育学研究室 HP

    • URL

      http://niigata-rikyo.jp/

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-08-25  

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