2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of a framework for teaching data modelling in mathematics education and its demonstration in schools and teacher education
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21K02513
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
川上 貴 宇都宮大学, 共同教育学部, 准教授 (90709552)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐伯 昭彦 鳴門教育大学, 大学院学校教育研究科, 教授 (60167418)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | データ駆動型モデリング / 数学的モデル / 統計的モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
２年次は，データ駆動型モデリングの指導枠組みの構築のために，諸外国の数学教育界・統計教育界で行われているデータを中心に据えたモデリングに関する研究をレビューした．その結果，これまで，数学教育における数学的モデリングの学習指導に関する研究や統計教育における統計的モデリングの学習指導に関する研究では，「経験的モデリング」や「データモデリング」という枠組みで，データに焦点をあてたモデリングの学習指導に関する研究がなされてきた．ところが，数学的モデリング研究と統計的モデリング研究では，その特性上，データと数学的モデルとの関係，あるいは，データと統計的モデルとの関係のどちらかに焦点があてられてきたことがわかった．
それに対して，データに焦点をあてたモデリングの活動において，数学的モデルと統計的モデルの相互作用に着目すれば，データを起点や媒介にして数学的（決定論的）な考察と統計的（確率的）な考察を行き来するダイナミックな側面を概念化することが期待される．こうした側面は，従来の数学的モデリングや統計的モデリングの括りでは，抜け落ちてしまったり，捉えきれなかったりしているものである．そして，学習者が行っているデータに焦点をあてたモデリングの活動をより精緻に捉えたり，学習者の活動を促進する教材や教師の手立てを設計するための視座を生成したりし，学校数学における数学教育と統計教育の連携の課題の解決に貢献することが期待される．
そこで，本研究では，数学的モデルと統計的モデルの双方に着目することで，学校数学において行われてきたデータに焦点をあてたモデリングの活動の捉え直しを図るための枠組みを構築し，既存の実践に基づいて例証した．
これらの研究成果は，国際学会の査読付Proceedings（Kawakami & Arleback, 2022）や査読付学術論文（川上・佐伯，2022）などに掲載された．
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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
２年次の研究成果が，国際学会の査読付Proceedings，査読付学術論文に掲載されるともに，査読付きBOOKチャプターの掲載が２本（共著）決定し，新たな研究成果を国外のBOOKチャプターに投稿することができたためである．また，オンラインにて国内外の研究協力者と定期的に会合を開くことができ，国際的な共同研究も進展したためである．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，構築したデータ駆動型モデリングを捉える枠組みに基づいて，中学校，高校，教員養成段階の授業を設計・実践し，枠組みの妥当性の検討と補填を行いたい．
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| Causes of Carryover |
新型コロナ感染の影響で国際学会がオンライン開催になったため，旅費の支出が当初の予定よりも少なかったからである．次年度の国内外の学会の出張経費に利用したい．
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