2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of new practical experimental teaching materials of plasma science which can connect basic and professional science education
| Project/Area Number |
16K16308
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
鎌滝 晋礼 九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (60582658)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 科学教育 / アクティブラーニング型授業 / 物理教育 / 相互作用型演示実験講義 / プラズマ科学 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、基礎教育から専門教育をつなぐ新しい実用的プラズマ科学実験教材の開発を目的に研究を行ってきた。理工系学部学生にとって物理系科目における基礎教育と難易度の高い専門教育の内容のギャップは大きく、理解度・習得度が低いという問題がある。プラズマ科学は、力学、電磁気学、光学など様々な分野が融合しており、プラズマという教材をうまく使うことができれば、このギャップを埋めることが可能と考えている。そこで、昨年度までに、教育効果のある実用的プラズマ科学実験教材の開発を行い、それらの教材を授業の中での有効な活用方法の開発も行なった。
本年度は、開発した相互作用型演示実験の要素を取り入れたアクティブラーニング型授業を電磁気学と熱力学の授業に落とし込み、その授業の効果を、学生の理解度だけでなく、教育心理学的側面からも検討した。その結果、通常の知識伝達型授業(板書やスライドによる講義形式)よりも、試験全体の点数が有意に増加したこと、記述式問題における回答から深く物事を考えるようになっていること、授業前後の質問紙調査結果から深い思考や積極的探求という意識の向上が見られたこと、自由記述の解析結果から、学生が、本授業から共同学習の重要性や、教え合う事による理解の深まりを意識していることがわかった。
また、これらの得られた知見を生かし、大学3年生が受講する工学系の学生実験が学生の学習に対する動機付けや理解度にどのように影響を与えるのかを調査した。その結果、実験を行うことで、学生は積極的探求や好奇心などの意識が有意に向上することがわかり、実験に関する簡単な問題等を共同学習で取り組ませることにより、より実験内容や関連分野への理解度が深まることが示唆された。
これらの研究によってプラズマという特定の分野だけでなく、多くの講義型授業や学生実験の質を向上させる授業展開や手法を提案することができた。
|
