2020 Fiscal Year Research-status Report
Class design to realize active-learning in the university physics education
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19K03171
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
梅田 貴士 広島大学, 人間社会科学研究科(教), 准教授 (40451679)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 物理教育研究 / アクティブ・ラーニング / 学び合い / DBER / PER |
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| 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している。対象となる授業（入門物理だけでなく、探究実験、さらに物理専門家養成を目的とする授業）において、物理教育研究（PER）で開発された様々な教授法や、ICTを効果的に導入することによって
授業をデザインし、実践、評価を行う。
2020年度は引き続き、入門物理の授業と、専門力学の授業において『学び合い』を取り入れた授業デザインの試みを行った。授業の到達目標としての課題を与えて、課題の達成は生徒・学生に任せるという授業の進め方を基本とした。2020年度はコロナウイルス感染症の拡大によって、授業が一部オンラインで実施することとなってしまった。そのために、上記の授業の一部をオンライン授業に対応させた。
また、その他にも物理教育研究に関連した授業実践をいくつか行った。主に、チュートリアルをベースとした電気回路の授業や、熱力学の第二法則を扱った授業、相互作用型演示実験講義によるニュートンの第3法則の授業、さらに高等学校における電荷の移動をモデル化したシミュレーション教材を用いた授業実践も行った。その他、オンラインでの物理テストが正答率に与える影響などを調べる実験も行い、それらの結果をまとめた論文執筆と学術雑誌への投稿を進めた。
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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
『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を取り入れた授業実践を行った。昨年までの実践から得られた課題や反省点を踏まえて、様々な改善策を取り入れた授業実践を行う事ができた。
さらに、これまでに行った授業実践の結果をまとめた「「橋渡し」を取り入れたILDsニュートンの第3法則の有効性」や「電荷の移動をシミュレーションする教材の開発と授業実践」、「オンラインでの実施が物理テストの正答率に与える影響」、「エネルギー変換の「保存則」と「不可逆性」を学ぶ授業の実践」の論文を作成し投稿を行った。
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| 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AL型授業のオンライン実施における効果の検証や、ピアインストラクションにおける最適な話し合い人数の検証、さらに遠心力概念を理解させるためのチュートリアルの作成と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、授業が非対面となってしまう可能性があり、その対策を現在検討している。
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| 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。
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。
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