2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of an active learning program using convection visualization materials and wireless sensors
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17K00977
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
高橋 尚志 香川大学, 教育学部, 教授 (80325307)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大浦 みゆき 香川大学, 教育学部, 教務職員 (70346625)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | アクティブラーニング / サーモグラフィー / FCI / ICT |
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| Outline of Annual Research Achievements |
サーモグラフィーを利用した教材とその利用法について研究を進め、特に、大学レベルおよび高等学校レベルでのアクティブラーニングの手法との組み合わせをICT利用の熱力学分野の教育実践として提案した。
教室や実験室で授業中に演示および個別実験に使われる実験機器のICT化およびワイヤレス化が課題の1つであった。この点では、市販のワイヤレス機器をグループ数分導入し、それらを用いた授業を構築し、優位性を確かめた。また、ワイヤレスならではの良さ、つまり配線の取り回しを気にすること無く信号の届く範囲では自由に移動して実験をする事ができることの良さが実感され、横方向（別室での実験のモニターなど）や、縦方向（2階と1階に分かれて運動の様子の観察など）に広げることができた。これは今後より自由度の高い実験の可能性を示す事となった。熱についての理解を進める上ではサーモグラフィーの優位性は揺るがないところであるが、やはり価格がネックになり教室に多くを取り入れることは困難である。よってごく少数の機材（例えば学校に1台など）と他教材との重ね合わせで学習者の理解度を向上させる方策へと課題をシフトした。ICT機器を組み合わせて、ベースの温度測定を行いつつ、適宜サーモグラフィーの映像を撮りつつ、示温テープでも視覚的に変化の様子を同時にとったが、これが初学者に有効であることがわかった。このほか、小学校の教科書が20年度に改訂されるの機に、旧教科書の熱の分野の記述に見られた難点であった、回転矢印の記述・表現が紛らわしいものからわかりやすい物にする工夫が凝らされており、熱対流における熱の伝達と物体の移動がはっきり区別されるなど、改善が見られた。ICTの利用と熱ついては、現場の教師を迎えての研修会で研究内容の発表と実地の研修で紹介した。また、物理教育の国際会議（ブダペスト）、2つの国内の学会で3件発表した。
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