2015 Fiscal Year Research-status Report
力学概念調査法の開発を目指す授業時間外学習指導法の研究
| Project/Area Number |
15K12388
|
|---|
| Research Institution | Ehime University |
|---|
Principal Investigator |
細田 宏樹 愛媛大学, 教育学部, 准教授 (90229196)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 物理教育 / 概念調査 / 考査問題 / 答案分析 / 学習指導 / 誤概念 / 四則計算 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
研究初年度であるため，主に，これまでに得られた知見やデータの整理と，そのデータの検証，および研究成果発表を行った。そして，次年度へ向けてのデータ収集の準備，および力学概念調査法と力学考査問題に関する情報収集を行った。
日本物理教育学会年会では「力学考査問題の別解を利用した個別学習指導」と題して，授業時間外学習指導を行うための方針について過去の実践例を事例として報告した。そして，多くの別解がある考査問題を一例として答案分析の結果，並びに解き直しレポートを活用した個別学習指導の方法論を成果発表した。
日本物理学会秋季大会では「「重さ」に関する計算過程に見られる大学生の非力学的思考」と題して，大学生のもつ「重さ」に関する概念獲得の状況と問題点と，「力の合成」に関する大学生の考え方の状況と問題点，並びにこれら諸問題を解決するために行った授業法や指導法について成果発表した。
日本物理学会年次大会では「科学クイズを活用した物理教養教育Ⅵ」と題して，共通教育において15年前から継続的に行っている授業の実践研究の報告において，次年度からのクォータ制に向けた授業改善の方向として，四則計算問題を用いた概念調査問題の試作を紹介し，共通教育の授業で活用したい旨の成果発表を行った。
情報収集のための調査として，計算問題を用いた概念調査法を開発するためのヒントを得るために，東京で開かれた「物理入試問題についての懇談会」へ出席し，高校物理の学習内容の理解状況に加え，物理概念理解の状況を考査問題の形式で，適切に問うことができる出題方法はないか模索し，そこで得た知見を問題の試作に生かした。また，データ収集の準備として，アクティブ・アンサー３２を借り受け，プレゼンテーション中の回答データ収集および集計方法を整備した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでの研究成果の発表については，目標通りにできた。そして，授業実践や学習指導，及び「物理入試問題についての懇談会」での知見を参考にして，計算問題を用いた概念調査のための試作問題は順調に増えている。また，これまでの研究成果を検証するための答案分析のデータも収集し，研究はおおむね順調に進展している。
しかし，授業時間外学習指導におけるグループ討論は，大学生の勉学に対する志向が変わったためか，上手くできていない。また，個別指導はできてはいるが，事例が少ない。現在，授業時間外学習をグループ討論で行うための工夫を考え，それを試しているところである。
研究目的として，高校生や大学生を対象とする力学概念調査法の開発を目指しているが，その前の小学校や中学校での学習内容に問題があることが判明した。教科書に書かれていることは，事実なのか，定義なのか，法則なのか，条件なのか，という基本的な事項について被験者である大学生が理解できているかどうかである。つまり，概念調査法の開発だけ行うことは不十分であり，その前提となる学校教育課程で学ぶ教科書の記述や考査の有り方に問題があり，それらの分析も必要であることが判明した。
力学概念の獲得というよりは，むしろ物理学という学問の理解の基礎となる知識の獲得や思考法の獲得にも重点をおいて，研究を進めていく必要があることが判明した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
教育実習の授業参観を契機に，中学校理科の教科書の中に，学習指導要領解説の方が“事実”であったり“学問的に正しいこと”であったりするにも拘わらず，それとは異なる記述が含まれ，中学生の力学概念形成を阻害してきた可能性が判明した。一例としては，「仕事の大きさ」や「仕事の原理」である。
このように，中学校での授業内容そのものに問題がある可能性が判明したので，力学概念の獲得というよりは，むしろ物理学という学問の理解の基礎となる知識の獲得や思考法の獲得についても加味しながら，研究を進めていきたい。
力学講義の実践を通して，概念理解の状況を問うことが可能な考査や小テストの問題を作成し，その答案分析や課題レポートの分析を行い，大学生のもつ力学概念の獲得状況について調べたい。また，授業時間外学習指導のデータ収集は個別指導を主として行うことし，一方で授業時間外学習でのグループ討論を奨励し，データの収集を図り，力学概念を育成する指導法を開発したい。
|
| Causes of Carryover |
授業時間外学習としてグループ討論を行う際に，討論で挙がった仮説を検証するための簡単な実験を計画していた。しかし，力学の勉強するグループを形成できなかったため，実験器具の購入が不要となり，次年度使用額が生じた。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は，グループ討論を行う仕組みを作る対策を行い，形成されたグループ討論の中で概念形成に役立つ簡単な実験を行いたい。さらに，個別学習指導から得られた知見を生かし，概念調査法の検証にも使える実験教材を開発したい。
さらに次年度には，本研究課題の実施において当初想定していなかった問題の解決にも取り組む必要がある。具体的には，中学校の教科書の記述に学問的な間違いがあることや，その記述を学習して信じることで，高校物理の学習内容との間で矛盾が生じることを，きちんと立証し，大学生の疑問を解決するための教材を開発することである。これらの教材の開発費として，繰り越し分の費用をあてたい。
|
