2022 Fiscal Year Research-status Report
「整数の性質」を対象とした実験数学の高校生向け理数探究Web教材の開発
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21K02931
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
清水 克彦 東京理科大学, 理学部第一部数学科, 教授 (00192609)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 数学教育 / 実験数学 / テクノロジーの活用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
理数科の学習をWeb上で高校生が自律的に「整数の性質」を探究できる実験数学の教材を開発することを目的とする。改訂学習指導要領では、新しく理数科が導入される。この科目では、教師のガイダンスのもと、自分自身で理数のテーマについて探究することが求められている。また、整数の性質以外にも教材の対象を広げている。
本年度の研究においては、まず、第一に整数の性質に関する教材開発を進めた．完全数ならびにメルセンヌ数に関する教材開発を行った。また、フィボナッチ数とリュカ数列についての教材を開発した。生する関係以外にもさらに星形多角形の内角の和、絶対値を使ったグラフ、円分多項式と素因数分解、３次関数の性質についての教材も開発した。これらの教材の中心的なICTツールはPythonとGeogebraを用いている。さらに、Scratchを使った比例の比例定数、一次関数の比例定数と切片、二次関数の比例定数、三平方の定理による斜辺の長さ、正多角形の作図、星形正多角形の作図、フラクタル図形を描く、素数を求めるなどの教材を昨年度は開発した。
本年度は、Google Classroomへの教材化の完成へ向けた作業と、修正のための検討を行った。特にVan-Aubelの定理の教材を検討し、フィンスラー・ハドウィガーの定理からの展開や、正方形の数を変えてみるなどの展開を検討した。これらを1点を共有する正方形の性質としてまとめて教材化することを行った。
これらをgoogle classroom上に教材化し、Web教材として、実際の高校や中学からアクセスして利用できる準備を行った。（https://sites.google.com/view/shimizu3141/%E5%AE%9F%E9%A8%93%E6%95%B0%E5%AD%A6%E3%81%AE%E6%95%99%E6%9D%90%E9%9B%86）
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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
教材の開発やWeb教材化などを実際にほぼ完成の状態にすることができた。また、実験数学を行っているときの生徒の活動、Scratchの利用可能性とやComutational Thinkingとの関係、統計教材の導入の可能性なども検討することができた。おおむね順調に研究を進めることができたと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、是非、実際に使用していただく学校を探して、実践を行いたい。また、教材の追加や修正も適宜進めたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
学会発表の旅費等がオンライン開催でかからなかったため。
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