2018 Fiscal Year Research-status Report
テクノロジーを利用した数理的現象の探究の教材開発と授業実践
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17K00967
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| Research Institution | Aichi University of Education |
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Principal Investigator |
飯島 康之 愛知教育大学, 教育学部, 教授 (30202815)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 数学教育 / 科学教育 / テクノロジー / 作図ツール / 数学的問題解決 / 授業研究 / 教育用ソフト開発 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) GC/html5を用いた教材開発・授業研究を行うことによって, 「発見」に対する生徒の価値づけを生かす授業の在り方, 四角形の相似に関する発見的な授業の可能性, 現実の問題(ラグビーのコンバージョンキック)へのGCの利用と, そこで生まれる複数の解決の可能性や授業実施時の教師の意思決定の重要性などが明らかになった。
(2) GC/html5を不特定の参加者に一定の時間の中でも実感できるコンテンツ開発と試用を行うことによって, 動的環境固有の新しいタイプの問題(一見正方形に見えるが, 実は...問題)を生成し, その効果を検証することができた。
(3) 物理的な現象に関する数学的探究のバリエーションに関して幅広く知見を収集した。特に距離センサとデータロガーを使って「繰り返し跳ね返る」現象を解明する上で, 高校生で実行可能な数学的探究の在り方として, 3種類を同定することができ, 複数の選択肢をもつ授業設計が行えた。
(4) 距離センサとデータロガーを使って「繰り返し跳ね返る」現象を扱った授業研究を, 附属高校数学科・理科との共同研究を行い, 数学科としての研究授業を実施し, 参加者との協議を行った。
(5) これらの結果に関して, GC/html5に関する内容は, 一般公開しているサイト(http://www.auemath.aichi-edu.ac.jp/teacher/iijima/gc_rc/index.htm)で公開するとともに, 代表的なコンテンツをhttp://www.auemath.aichi-edu.ac.jp/teacher/iijima/gc_rc/JSME2018_problems.htmに公開した。また, ラズベリィパイ等に関するノウハウは, 学内・附属高校限定サイトを構築して, 共同研究者との情報共有を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
特に距離センサ, データロガーを利用する授業実践に関して, 「繰り返し跳ね返る」現象は, 複数の授業実践の可能性を見いだせたことは意義あることだった。しかも高1向けの実践において, 限られた時間の中で, 実験結果を生徒自身が評価し, 必要に応じてやり直すことができることや, そこでえられた結果から様々な問題を発見することができることを検証できたことがよかった。
GC/html5を使った新しい探究事例・教材開発・授業実践の蓄積も順調である。また, コンピュータを使った数学的探究に関しては, (ラズベリィパイに搭載されているmathematicaやPython程度の環境において実施可能という意味で)高校生でも実践可能な事例を, 主として素数などの整数問題に関しても蓄積できるようになったことは, 本研究に幅広さをもたせることができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
距離センサ等を使った実践に関しては, 愛知教育大学附属高校において, 去年の高1向けの実践に続き，今年は高2生以上での実践を計画している。
また, 作図ツールGC/html5を使った教材開発・授業実践に関しては, 愛知教育大学附属名古屋中学校, 足立区内の公立中学校をはじめ, 複数の学校での研究授業を計画している。
さらに, これまでの研究成果を踏まえて, 「大規模なデータの観察等を踏まえた数学的探究, 数理的探究の特徴」に関して, 日本数学教育学会や日本科学教育学会などの研究発表を予定している。
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| Causes of Carryover |
研究授業のビデオの分析の作業が遅れてしまったことに伴って，謝金の支払いが少なくなったために発生した。その遅延した分についての作業も次年度に進めていくことで対処していく予定である。
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