2016 Fiscal Year Research-status Report
ニュートン力学概念の獲得と概念図の解釈および描画に関する研究
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16K01034
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
佐藤 実 東海大学, 清水教養教育センター, 講師 (10328099)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ニュートン力学概念 / 概念図 / 視線追跡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ニュートン力学概念の理解度と図の描画の相関に関する調査の信頼性向上については，調査対象者に図を描画させる方法及び図の内容と，調査対象者が描画した図の評価方法について検討を行った．具体的には，調査対象者に描画させた図の分類方法と力学概念調査の結果と相関を取るための点数化の方法について検討した．
ニュートン力学の学習者にとって理解しやすい図の特徴の抽出については，図の違いによって学習者の理解度に差があるかについての検討を行った．また，教科書などに掲載されている図を学習者がどのように見て，どのように解釈しているかを明らかにするための調査においては，視線追跡装置（トビー社製 Ｘ２ アイトラッカー）の導入と調査対象者に使用するために必要な精度での測定が可能かの検討を行った．その過程で，視線の追跡を必要な精度で行うためには調査対象者の頭部の位置をある程度固定する必要があることが判明した．そこで，調査対象者の頭部をある固定するための用具として視覚実験用顎台を導入し，視線追跡の予備実験を行い，調査対象者に使用した際に十分な精度での測定を実施する目処が立った．
図の描画によってニュートン力学概念の理解度を評価する方法の確立については，描画した図の評価に視線追跡装置を使用する計画であり，当初必要な精度での視線追跡の実施が困難であったため，図の描画時間や描画順序，視線の移動などもの記録項目の検討にとどまった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初，導入した視線追跡装置（Tobii X2 アイトラッカー）を使用した際に，視線の測定が必要な精度でおこなうことができなかった．被験者の頭部の動きは装置側で吸収できる仕様になっていたが，実際には吸収仕切れていなかったためと思われる．被験者の頭部の位置をある程度固定することで問題が解決できることがわかり，視覚実験用顎台を導入した．顎台を使用した視線追跡の予備実験の結果，調査対象者に使用した際に十分な精度で測定できる目処が立った．
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| Strategy for Future Research Activity |
ニュートン力学概念の理解度と図の描画の相関に関する調査の信頼性向上については，数人から数十人適度の規模で予備的な調査を実施し，問題なく大規模な調査が実施できることを確認する．
ニュートン力学の学習者にとって理解しやすい図の特徴の抽出については，図に使われているどのような要素が学習者の理解度に影響しているのかについて視線追跡装置を用いて測定する．理解度の高い図と低い図を比較し，理解度との間に相関のある図の要素を抽出する．また，抽出結果を基に，理解度が高いことが期待される図を作成し，その効果を視線追跡装置により確認する．
図の描画によってニュートン力学概念の理解度を評価する方法の確立については，描画によるニュートン力学概念調査を試作し，予備的な調査を実施して調査方法の妥当性について検討する．予備的な調査の結果を基に，必要があれば描画による力学概念調査の内容を再検討する．
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| Causes of Carryover |
導入した視線追跡装置を用いた測定が必要な精度で行うことができなかったため，計画していた調査対象者への謝金などが発生しなかったため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
視線追跡装置を用いた測定を必要な精度で行うことができるようになったため，本年度実施予定だった調査対象者への調査を行い，当初の計画通り調査対象者への謝金などとして使用する．
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