2021 Fiscal Year Annual Research Report
概念形成過程の実践的研究と一体化した物理概念調査紙群の開発
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19H01731
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| Research Institution | Tokyo Gakugei University |
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Principal Investigator |
新田 英雄 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (50198529)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安田 淳一郎 山形大学, 学士課程基盤教育機構, 准教授 (00402446)
右近 修治 東京都市大学, 共通教育部, 教授 (60735629)
植松 晴子 (小松晴子) 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (70225572)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 概念調査紙 / 素朴概念 / 授業評価 / Raschモデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，高等学校および大学初年次相当における物理学習者の概念形成過程を，物理教育研究の成果を取り入れた授業を通じて実践的に研究するとともに，実践研究と一体化した方式で，日本の教育課程に適合する新たな概念調査紙群を開発することを目的としている。具体的には，以下の3点を目標としている。①多様な高等学校および大学の研究協力者・研究分担者による授業実践の中で，物理教育研究で確立された手法を用いて概念形成過程を調査し，多くの生徒・学生が共有する素朴概念を高校物理全単元について明らかにして分類すること。②調査で明らかになった学習者の素朴概念及び概念形成過程に基づいて新たな概念調査紙の設問項目を作成し，授業実践でのフィードバックを取り入れながら新たな調査紙の精度を高めていくこと。③作成と分析には現代テスト理論を用い，母集団や設問項目が変化しても同一尺度での比較を可能とする学習者の概念理解度および設問項目難易度の指標を確立し，長期にわたって標準的に利用できる教育資源を構築することにより，物理教育の永続的な改善と発展に貢献することを目指すこと。
2020年度までの研究により，素朴概念分類表の素案作成，高等学校「物理基礎」,「物理」の概念調査紙の標準問題（標準セット）の作成およびその試行を行った。2021年度は，試行結果の分析・評価に基づき，試行問題の改善や差し替えを行い，標準問題を確定した。なお，分析・評価には古典テスト理論および項目特性図だけでなく，Raschモデルを用いた分析を行い，信頼性・妥当性の精度を高めた。
研究成果については日本物理教育学会の研究大会および物理教育国際会議WCPEにおいて口頭発表を行った。
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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
高等学校「物理基礎」「物理」概念調査紙の標準セット開発および2021年度の中規模試行調査が，年度ごとの研究計画に沿って順調に進んでいる。被験者数は「物理基礎」延べ3152名，「物理」延べ1117名であった。得られたデータに基づき，Raschモデルを適用して項目困難度の推定等を行うことができている点は年度計画よりも進んでいるといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度までの研究で，高等学校「基礎物理」および「物理」に対する調査紙の標準問題をほぼ確定することができた。本年度は研究計画に沿って調査対象を拡大するとともに，既存の概念調査紙との比較による校正を行い，必要な改善を行うことにより調査紙の信頼度を高める。また，問題プールの作成，授業改善への応用の実践的検証を行う。
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[Presentation] Development of Concept Inventories fitting Japanese High School Physics I2021
Author(s)
Hitoshi Katsuda, H. Nitta, H. Uematsu, R. Nishimura, M. Ishimoto, S. Ukon, F. Okiharu, J. Yasuda A. Imai, A. Kariya, A. Shimizu, K. Nagakura, K. Hiramoto, K. Eto, G. Yamamoto and S. Ogata
Organizer
3rd World Conference on Physics Education
Int'l Joint Research
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[Presentation] Development of Concept Inventories fitting Japanese High School Physics II2021
Author(s)
R. Nishimura, H. Nitta, H. Uematsu, Hitoshi Katsuda, M. Ishimoto, S. Ukon, F. Okiharu, J. Yasuda A. Imai, A. Kariya, A. Shimizu, K. Nagakura, K. Hiramoto, K. Eto, G. Yamamoto and S. Ogata
Organizer
3rd World Conference on Physics Education
Int'l Joint Research
