2023 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 金沢工業大学, 基礎教育部, 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 / STEM/STEAM教育 / 社会的意思決定 / 規範的モデリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
3年次は，数学的モデリング研究や統計的モデリング研究などの知見に基づいて，数学的モデルと統計的モデルに焦点をあてた学校数学におけるデータ駆動型モデリング（DDM）を捉える枠組みを設定した．この枠組みは，以下の3つから成る：（a）DDMのプロセスにあたる，データ/文脈，数学的モデル，統計的モデルの相互作用を捉える枠組み，（b）DDMの成果にあたる，予測の進展とデータの見方の進展を捉える枠組み，（c）DDMのプロセスと成果の間の媒介にあたる，予測の進展における数学的モデル・統計的モデルの役割を捉える枠組み．そして，設定したDDMを捉える枠組みを3つの授業事例に基づいて例証した．さらに，構築した枠組みを，学校数学におけるDDMの教材や授業の開発に活用する可能性について明らかにした．具体的には，枠組みに基づいてDDMの4つの基本的な活動タイプを導出した：数学・応用指向の活動，統計・応用指向の活動，数学・構造指向の活動，統計・構造指向の活動．また，構築した枠組みに基づいて，DDMにおける教師の6つの介入場面と5つの介入方法を導出した．これらの研究成果は，国際学会の査読付Proceedings（Kawakami, 2023）として公刊された．
さらに，本研究のDDMの枠組みを，STEM教育や社会的な意思決定の学際的な文脈にも拡張を試みることができた．これらの研究成果は，複数の査読付きBook chapterや国際学会の査読付Proceedingsに投稿し，採択が決まっている．
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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
本研究のDDMの枠組みを，STEM教育や社会的な意思決定の学際的な文脈にも拡張を試みることができ，その研究成果が，複数の査読付きBook chapterや国際学会の査読付Proceedingsに採択されたことが理由である．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進の方策は，以下の通りである．①ICTを取り入れたDDMの教材・授業の開発・実践を通して，本研究で構築した枠組みを精緻化していくこと，②本研究の枠組みを生かして，DDMの課題設計の枠組みを開発すること，③多様で学際的なDDMの活動の可能性を実証的に明らかにしていくこと．
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| Causes of Carryover |
１年，２年次にコロナ禍で海外出張が十分ができなかったため，その経費が残っている．４年次には，これらの経費を海外出張に充てる予定である．
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