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2019 Fiscal Year Annual Research Report

STEM教育における抽象概念の直感的理解を促す身体化認知に基づく学習環境の研究

Research Project

Project/Area Number 17H01975
Research InstitutionTamagawa University

Principal Investigator

久保田 善彦  玉川大学, 教育学研究科, 教授 (90432103)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 葛岡 英明  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (10241796)
鈴木 栄幸  茨城大学, 人文社会科学部, 教授 (20323199)
舟生 日出男  創価大学, 教育学部, 教授 (20344830)
望月 俊男  専修大学, ネットワーク情報学部, 准教授 (50379468)
加藤 浩  放送大学, 教養学部, 教授 (80332146)
中野 博幸  上越教育大学, 学校教育実践研究センター, 教授 (90547051)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords科学教育
Outline of Annual Research Achievements

令和元年度は,太陽の日周運動,それに伴う影の動き,月の満ち欠け等の教材を開発し,小中学校で実践を行うと共に,そのデータから身体化認知の効果を分析した。
具体的には,季節の変化と太陽の日周運動を理解するためのゲーミフィケーションアプリの開発および中学校における検証実践を行った。また,月の満ち欠けの理解のためにアバタ(分身)の機能を実装したアプリの開発と中学校における検証実践を行った。その結果,予測が伴うこと,アバタ(分身)やゲーミフィケーションによって身体運動をナビゲーションすること等の効果が認められた。主に空間的視点取得やメンタルローテーションなど,空間認識能力に関連する学びを分析の中心とした。これらの成果の一部は天文学習における身体化認知のデザイン原になり得ると判断した。また,これらの研究の幾つかは査読付き論文に掲載され,公表した。
松岡浩平 葛岡英明 久保田善彦 金井司 鈴木栄幸 加藤浩(2019.12):地上視点における太陽の日周運動学習を支援するソフトウェアの開発とその効果,科学教育研究,日本教育学会,43(4),308-322.
久保田善彦 中野博幸 小松祐貴(2020.3):月の満ち欠けの学習における仮想的身体移動とその支援,理科教育学研究,理科教育学会,60(3),557-568.
更に,関連するアプリは一般公開を進めている。一般公開したものは,多く教育現場で利用されている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

システム開発が順調に進んだだめ,検証授業を複数回行うことが出来た。そのため,予定よりやや進展している。

Strategy for Future Research Activity

本年度は以下の研究を行う。
第一に,身体化認知と空間認識能力の関連を分析する。具体的には,月の満ち欠けの学習における身体運動と関連する空間認識能力を,複数の条件下で実験し,分析する。
第二に,空間認識以外の効果を検討する。例えば,社会的視点取得,歴史的視点取得における身体化デザインのあり方を,これまでのデザイン原則をもとに検討する。空間的視点取得に効果が認められたアバタの活用も検討する。
第三に,研究全体をまとめる。また,昨年度および本年度の複数の研究について,学会誌等で発表する。

  • Research Products

    (24 results)

All 2020 2019

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results)

  • [Journal Article] 月の満ち欠けの学習における仮想的身体移動とその支援2020

    • Author(s)
      久保田善彦 中野博幸 小松祐貴
    • Journal Title

      理科教育学研究

      Volume: 60 Pages: 557-568

    • DOI

      https://doi.org/10.11639/sjst.19039

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 理科におけるプログラミング教育とカリキュラム・マネージメント―「制御」の視点からの再考―2020

    • Author(s)
      久保田善彦
    • Journal Title

      理科の教育

      Volume: 811 Pages: 5-8

  • [Journal Article] 遠隔教育における独習を支援するバーチャル自習室の開発と評価2020

    • Author(s)
      原田織子, 加藤浩
    • Journal Title

      日本教育工学会論文誌

      Volume: 43 Pages: 53-56

    • DOI

      https://doi.org/10.15077/jjet.S43037

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 地上視点における太陽の日周運動学習を支援するソフトウェアの開発とその効果2019

    • Author(s)
      松岡浩平 葛岡英明 久保田善彦 金井司 鈴木栄幸 加藤浩
    • Journal Title

      科学教育研究

      Volume: 4 Pages: 308-322

    • DOI

      https://doi.org/10.14935/jssej.43.308

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 一斉授業において公的発話が私的発話に移行する過程の研究2019

    • Author(s)
      阿部桃花 久保田善彦
    • Journal Title

      臨床教科教育学会誌

      Volume: 19 Pages: 1-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 授業のユニバーサルデザインとは2019

    • Author(s)
      久保田善彦
    • Journal Title

      理科教育ニュース

      Volume: 1081 Pages: 2-3

  • [Journal Article] ユニバーサルデザインを取り入れた理科授業2019

    • Author(s)
      久保田善彦
    • Journal Title

      理科教育ニュース

      Volume: 1083 Pages: 2-3

  • [Journal Article] 子供のプログラミング能力の獲得段階に関する定量的分析:小学校4~6 年生のScratch プログラミングを対象として2019

    • Author(s)
      大田剛, 加藤浩, 森本容介
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌「教育とコンピュータ」

      Volume: 5 Pages: 35-43

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 多人数授業におけるグループワークの運営を支援するグループウェアの開発と評価2019

    • Author(s)
      西森 年寿, 加藤 浩, 八重 樫文, 望月 俊男, 安藤 拓生, 奥林 泰一郎
    • Journal Title

      日本教育工学会論文誌

      Volume: 42 Pages: 271-281

    • DOI

      https://doi.org/10.15077/jjet.42060

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of software to support argumentative reading and writing by means of creating a graphic organizer from an electronic text.2019

    • Author(s)
      Mochizuki, T., Nishimori, T., Tsubakimoto, M., Oura, H., Sato, T., Johannson, H., Nakahara, J., & Yamauchi, Y.
    • Journal Title

      Educational Technology Research and Development

      Volume: 67 Pages: 1197-1230

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s11423-019-09676-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Effects of Perspective-Taking Through Tangible Puppetry in Microteaching and Reflection on the Role-Playwith 3D Animation2020

    • Author(s)
      Toshio Mochizuki, Hiroshi Sasaki, Yuta Yamaguchi, Ryoya Hirayama, Yoshihiko Kubota, Brendan Eagan, Takehiro Wakimoto, Natsumi Yuki, Hideo Funaoi, Hideyuki Suzuki, Hiroshi Kato:
    • Organizer
      ICQE2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マルチモーダルセンシングによる状況内評価のラベリング支援手法2020

    • Author(s)
      近藤杏祐, 加藤浩, 大西鮎美, 寺田努, 葛岡英明, 久保田善彦, 鈴木栄幸, 塚本昌彦
    • Organizer
      インタラクション2020
  • [Presentation] Introducing mutual-help rules based on the idea of "bi-directional debt" into a project learning activity: Enhancing the formation of social capital in classrooms2020

    • Author(s)
      Hideyuki Suzuki, Hideo Funoai, Yoshihiko Kubota, Hiroshi Kato
    • Organizer
      ICLS 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 月の満ち欠けの学習における仮想的身体移動とその支援2019

    • Author(s)
      久保田善彦 中野博幸 小松祐貴
    • Organizer
      電子情報通信学会教育工学研究会
  • [Presentation] 身体化認知における身体キャリブレーション2019

    • Author(s)
      屋代佐知子 久保田善彦 松岡浩平 葛岡英明 鈴木栄幸 加藤浩
    • Organizer
      日本教育工学会2019秋季全国大会
  • [Presentation] 理科教員の成長曲線2019

    • Author(s)
      久保田善彦
    • Organizer
      日本理科教育学会全国大会
  • [Presentation] 太陽の日周運動に関する視点移動を支援するXR天文教育支援ソフトウェアの開発2019

    • Author(s)
      松岡浩平 葛岡英明 久保田善彦 金井司 鈴木栄幸 加藤浩
    • Organizer
      日本科学教育学会研究会
  • [Presentation] Developing social capital among learners in collaborative learning through introducing yet another exchange system based on the concept of “bi-directional debt"2019

    • Author(s)
      Hideyuki Suzuki, Hideo Funaoi, Yoshihiko Kubota, Hiroshi Kato
    • Organizer
      EdMedia + Innovate Learning
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of a Prototype of Face-to-Face Conversational Holographic Agent for Encouraging Co-regulation of Learning2019

    • Author(s)
      Ayane Hisatomi, Yutaka Ishii, Toshio Mochizuki, Hironori Egi, Yoshihiko Kubota, Hiroshi Kato
    • Organizer
      HAI2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Student Teachers’ Discourse During Puppetry-based Microteaching2019

    • Author(s)
      Takehiro Wakimoto, Hiroshi Sasaki, Ryoya Hirayama, Toshio Mochizuki, Brendan Eagan, Natsumi Yuki, Hideo Funaoi, Yoshihiko Kubota, Hideyuki Suzuki, Hiroshi Kato
    • Organizer
      ICQE2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] タンジブル人形劇によるマイクロティーチングの3D 視点による振り返りが視点転換に及ぼす効果:ENA による分析2019

    • Author(s)
      望月俊男, 久保田善彦, 脇本健弘, Brendan Eagan, 佐々木博史, 平山涼也, 山口裕大, 横山裕紀, 結城菜摘, 舟生日出男, 鈴木栄幸, 加藤浩
    • Organizer
      日本教育工学会2019年秋季全国大会
  • [Presentation] 議論の場における参加者の表出自動推定のための他者ラベリングと自己申告評価およびセンサによる評価との関係調査2019

    • Author(s)
      近藤杏祐, 加藤浩, 大西鮎美, 寺田努, 葛岡英明, 久保田善彦, 鈴木栄幸, 塚本昌彦
    • Organizer
      電子情報通信学会教育工学研究会
  • [Presentation] 双方向債務概念に基づく相互援助規則の導入が大学生のプロジェクト型活動に与える影響2019

    • Author(s)
      鈴木栄幸, 舟生日出男, 久保田善彦, 加藤浩
    • Organizer
      電子情報通信学会教育工学研究会
  • [Presentation] Development of a Method and Application to Enhance Seminar-based Learning by Helping Learners Appropriate their Instructor's Words and to Use them as Cognitive Artifacts2019

    • Author(s)
      Hideyuki Suzuki, Hideo Funoai, Yoshihiko Kubota
    • Organizer
      E-Learn: World Conference 2019
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

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