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

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K03171
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 09080:Science education-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: Umeda Takashi 広島大学, 人間社会科学研究科(教), 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 / 大学物理

Outline of Final Research Achievements

Throughout the entire research period, we have attempted to design lessons incorporating "Manabiai" in introductory physics classes and specialized mechanics classes, and have developed and implemented tutorials in various units. Through these studies, we have been able to clarify, to some extent, lesson designs that realize active learning for the purpose of "deep understanding of physics concepts and their theoretical systems. On the other hand, we have also found that conventional methods using evaluation questions are not sufficient to quantitatively demonstrate the effectiveness of AL, i.e., the degree to which AL has been achieved.

Free Research Field

物理教育研究

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

物理教育に関して、従来型の一方向的な講義では物理概念の理解が思うように進まないことがさまざまな研究結果から明らかになっている。物理概念の深い理解を目的として、教員が何を教えるかではなくて、学生が何を学んだか、を評価基準とした物理教育研究によるアクティブ・ラーニング（AL）型授業が世界中で精力的に研究されている。中央教育審議会の答申においても、大学教育でのAL型授業導入の必要性が指摘され、さらに中等教育においても新学習指導要領で「主体的・対話的な深い学び」（いわゆるAL）が重要視されている。