2019 Fiscal Year Research-status Report

Class design to realize active-learning in the university physics education

Research Project

Project/Area Number	19K03171
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	梅田貴士広島大学, 教育学研究科, 准教授 (40451679)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	物理教育研究 / アクティブ・ラーニング / 学び合い / PER / DBER
Outline of Annual Research Achievements	大学の物理教育において，「物理概念とそれらの理論体系の深い理解」を目的としたアクティブ・ラーニング（AL）を実現させるために，どのような授業デザインが有効なのか明らかにし，AL型授業の有効性を定量的・客観的に調べることを目的とする。初年度は特に、入門物理の授業と、専門力学の授業において新しい授業デザインの試みを行った。物理教育におけるALを実現する授業デザインとして、ルーブリック形式の課題による『学び合い』の方法を用いることを検討した。『学び合い』は上越教育大の西川純氏が提唱している授業方法で、最初に課題を与えて、課題の達成は生徒・学生に任せるというもので、主に小中学校でALを実現させる手法として定評がある。課題をルーブリック形式で与えることによって、授業の目標、授業内容、授業評価の一致という授業デザインを実現する方法を検討した。これらの授業デザインについて物理教育学会で発表を行ったが、授業実践を通した評価については、評価方法はじめとして検討中である。また、これまでに行った授業実践の結果をまとめた「認知論的配慮を取り入れた相互作用型演示実験講義の有効性」に関する論文を作成し現在投稿中である。ニュートンの第３法則（作用・反作用の法則）に関する誤概念を解消するために，認知論的配慮を考慮したチュートリアルの有効性を示す研究報告がある。この論文では、この認知論的配慮を考慮するアプローチが相互作用型演示実験講義におけるニュートンの第３法則の学習においても有効であることを明らかにした。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 『学び合い』を取り入れた授業デザインを検討し、入門物理の授業と、専門力学の授業において新しい授業デザインの試行を行う事ができた。これらの授業デザインに関する学会発表を行う事を通して、新たな課題が明らかになった。また、これまでの相互作用型演示実験講義の授業実践によって、認知論的配慮を考慮するアプローチが相互作用型演示実験講義におけるニュートンの第３法則の学習においても有効であることを明らかにし、その成果を論文にして投稿することができた。
Strategy for Future Research Activity	入門物理の授業と、専門力学の授業において新しい授業デザインの試みを行うことができた。２つの授業の実践を通して、課題や問題点が明らかになったため、それらを改良した授業デザインの考案と実践というPDCAのサイクルを回していくことを行いたい。さらに次年度は現代物理の内容や、熱力学の内容など、新しい内容におけるチュートリアルの実践を検討している。ただし、新型コロナウイルス感染症への対応として、授業が全て非対面となってしまった影響への対策を現在検討している。
Causes of Carryover	新型コロナウイルス感染症への対応として成果発表、研究打合せ、資料収集のための出張が出来なかったためであり、次年度に出張が可能になり次第使用する。また、オンラインでの授業実践や打合せのためのサービスや装置の購入にも使用する予定である。