2020 Fiscal Year Research-status Report
オープンデータを利活用したデータサイエンス教育のコンテンツ開発
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18K02608
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
小口 祐一 茨城大学, 教育学部, 教授 (70405877)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 良宜 宮崎大学, 教育学部, 教授 (10218985)
青山 和裕 愛知教育大学, 教育学部, 准教授 (10400657)
松村 初 茨城大学, 教育学部, 准教授 (60700557)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 統計教育 / データサイエンス / コンテンツ開発 / オープンデータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は「オープンデータを利活用したデータサイエンス教育のコンテンツ開発を推進し，実験授業を通して生徒の活動や反応を分析して，その効果を検証すること」である。主な研究実績は，次のとおりである。
まず，オープンデータを利活用したデータサイエンス教育のコンテンツ開発の基準を設定した。基本的に「統計的探究プロセス（PPDACサイクル）」と対応させるようにした。第１に「現実世界の問題」をテーマにすること，第２に「対象学年」及び「統計的知識」を指導内容の項目として記述すること，第３に「利活用するデータ」を明確にすること，第４に「分析の指標」を作ること，第５に「指標の判断基準」に基づく結論を導けることであった。コンテンツ開発のモデルとして「人口減少の問題」を扱った。対象学年は「高等学校１学年」，統計的知識は「ヒストグラムと中央値，並行箱ひげ図と四分位数」とした。利活用するデータは「市区町村別の出生数，死亡数」，分析の指標は「出生数÷死亡数」，指標の判断基準は「基準値１との大小比較」とした。このモデルを参考にして，「避暑地の快適さの判断問題」など12個のコンテンツを開発した。
次に，認知的側面の評価について，データサイエンス教育の評価問題の作成，及び情意的側面の評価について，データサイエンスに対する態度の調査票の作成を進めた。第1に，ARTISTプロジェクトの問題や，わが国の統計検定の問題を参考にして，認知的側面の評価問題を作成し，策定したデータサイエンス教育のカリキュラムの内容と照合した。第2に，SATS（統計に対する態度）の調査票などを参考にして，データサイエンスに対する態度やメタ認知的技能に関する調査票を作成した。第3に，追加で開発されたコンテンツをデータサイエンス教育のカリキュラムに照合し，コンテンツ一覧表の改善を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
諸外国では，シミュレーションに基づく推論に関する研究が進んでいる。そこで，オランダのフロイデンタール研究所とオランダの中学校訪問を中心に，海外への渡航調査を実施する予定であったが，新型コロナウィルス感染症が世界規模で拡大したため，渡航が延期となった。また，中学生および高校生を対象にした実験授業でコンテンツを活用できるように，発問系列を含めた指導計画を作成する予定であったが，新型コロナウィルス感染症の拡大防止のため，研究協力校との打ち合わせが中止になった。
このような状況のため，研究計画よりやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和３年度の目的は「開発されたコンテンツの効果を検証すること」である。
まず，データサイエンス教育の目的，内容，方法，評価の枠組みについて，研究協力者を含めた研究組織で共通理解する。そして，これまでの研究成果を基盤として，研究協力校で，開発されたデータサイエンス教育のコンテンツによる実験授業を実施し，その効果を検証する。研究協力校では，高速ネットワーク環境で１人１台のタブレット端末を利用して実験授業を実施することになっている。研究の成果は，オープンデータを利活用したコンテンツとその一覧表，及び指導計画を報告書にまとめて公開する。
また，シミュレーションに基づく推論に関する研究を調査して，データサイエンス教育のコンテンツ及び授業について，国際比較を行う。そこで，オランダのフロイデンタール研究所とオランダの中学校訪問を中心に，海外への渡航調査を実施する。フロイデンタール研究所との打ち合わせは既に実施しており，中学校３校への訪問についての了解も得ている。
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| Causes of Carryover |
オランダのフロイデンタール研究所とオランダの中学校訪問を中心に，海外への渡航調査を実施する予定であったが，新型コロナウィルス感染症が世界規模で拡大したため，渡航が延期となった。また，中学生および高校生を対象にした実験授業の準備として，発問系列を含めた指導計画を作成する予定であったが，新型コロナウィルス感染症の拡大防止のため，研究協力校との打ち合わせが中止になった。このような状況のため，次年度使用額が生じた。
令和３年度において，データサイエンス教育のコンテンツ，評価，指導計画等について，研究成果を報告書にまとめる。この報告書の印刷費用として使用する計画である。また，延期されているオランダへの渡航調査，及び国際数学教育学会（ICME）等で研究成果の発表を予定している。そのため，渡航調査，及び研究成果発表に関する費用として使用する計画である。
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Research Products
(7 results)
