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2013 Fiscal Year Annual Research Report

モノづくりの手法を活用した≪数学的活動≫の授業設計

Research Project

Project/Area Number 23650519
Research InstitutionBukkyo University

Principal Investigator

剣持 信幸  佛教大学, 教育学部, 教授 (00033887)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 黒田 恭史  佛教大学, 教育学部, 教授 (70309079)
深尾 武史  京都教育大学, 教育学部, 准教授 (00390469)
Keywords数学的活動 / モノづくり / 授業設計
Research Abstract

現行の学習指導要領への改訂に伴い、数学では反復学習、数学的活動、数学の創造等が従来にも増して強調されている。そのために、本研究は、これら3つの理念を明確することから始まった。開始直前に東日本は大地震により大被害を受けたが、急遽「大被害からの復興」もテーマに追加した。従来とは異なり「大被害からの復興」は過去のデータに依存するすることなく、数理モデルを構成する事が要求され、ここに数理モデリング学習の新しい側面を見い出すことができた。
学習素材は数理科学理論研究の成果を教材として再構成することを基本とし、研究初年度、まず、数理モデル化学習の立場から≪数学的活動≫に対する基本的考え方を明確にした。「大被害からの復興」をテーマに、課題「被災地における人間生活の活性化と産業・経済復興モデル」等の研究が行われた。
研究2年目に入り、初年度の研究成果から、動機付け、問題理解、数学的アプローチ、実験、問題解決、改良、等の各ステップを≪数学的活動≫として盛り込む授業設計を試みた。理論研究成果の活用は、そこで採用された問題解決の手法(数理の世界における「モノづくり」の手法)の教材化に重点を置いた。授業設計の難しさは、教育現場での実践のみならず、授業者の教材準備段階にもある。多くの場合、予備実践も含め、このような授業設計には、現場の教師個人の枠を遙かに超える負担が伴う。このような授業の推進には、地域としてのまとまった取り組みが必要で、構成された学習教材を地域の教員が共有し利用する事が望ましいことが示唆されている。
研究2年目後半から3年目(最終年度)は、≪数学的活動≫の授業実践を行った。同一内容の授業を高校1年生を対象に3度行い、数理モデル化学習は≪数学的活動≫を主軸した授業に極めて有効であることが検証出来た。この研究成果は実践報告と共に、第6回科学・数学教育国際会議で発表された。

  • Research Products

    (26 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 7 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] 脳機能の成長と変化に基づくヒューマン・ウェルフェア支援に関する研究2014

    • Author(s)
      黒田 恭史
    • Journal Title

      佛教大学総合研究所紀要

      Volume: 21 Pages: 189 - 206

  • [Journal Article] 漸化式を用いたモデリング教材の実践2014

    • Author(s)
      岡崎 貴宣
    • Journal Title

      数学教育学会誌2014年度春期年会発表論文集

      Volume: 2014年臨時増刊号 Pages: 2 - 5

  • [Journal Article] Economic growth model in two regions with mutual dependence2013

    • Author(s)
      角谷 敦、剣持 信幸
    • Journal Title

      Gakuto International Ser. , Mathematical Sciences and Applications

      Volume: 36 Pages: 135-151

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mathematical activity programs for elementary and secondary schools in Japan2013

    • Author(s)
      剣持 信幸
    • Journal Title

      Proceedings of the 6th International Conference on Science and Mathematics Education in Developing Countries

      Volume: 6 Pages: 23 - 30

  • [Journal Article] A study of educational contents of mathematical modeling for beginners2013

    • Author(s)
      深尾 武史
    • Journal Title

      Proceedings of the 6th International Conference on Science and Mathematics Education in Developing Countries

      Volume: 6 Pages: 305 - 310

  • [Journal Article] On a variational inequality of Bingham and Navier-Stokes type in three dimensional space2013

    • Author(s)
      深尾 武史
    • Journal Title

      Gakuto International Ser., Mathematical Sciences and Applications

      Volume: 36 Pages: 57 - 71

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Examples of application of mathematics learning at junior high school2013

    • Author(s)
      愛木 豊彦
    • Journal Title

      Proceedings of the 6th International Conference on Science and Mathematics Education in Developing Countries

      Volume: 6 Pages: 151 - 157

  • [Journal Article] A free-boundary problem for concrete carbonation: Rigorous justification of root t of propagation2013

    • Author(s)
      愛木 豊彦, A. Muntean
    • Journal Title

      Interfaces and Free boundaries

      Volume: 15 Pages: 167 - 180

    • DOI

      10.4171/IFB/299

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Large-time asymptotics of moving-reaction interfaces involving nonlinear Henry's law and time-dependent Dirichlet data2013

    • Author(s)
      愛木 豊彦, A. Muntean
    • Journal Title

      Nonlinear Analysis Series A: Theory, Methods & Applications

      Volume: 93 Pages: 3-14

    • DOI

      10.1016/j.na.2013.07.002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Parabolic variational inequalities with weakly time-dependent constraints2013

    • Author(s)
      深尾 武史, 剣持 信幸
    • Journal Title

      Advances in Mathematical Sciences and Applications

      Volume: 23 Pages: 365 - 395

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lagrange multipliers in variational inequalities for nonlinear operators of momotone type2013

    • Author(s)
      深尾 武史, 剣持 信幸
    • Journal Title

      Advances in Mathematical Sciences and Applications

      Volume: 23 Pages: 545 - 574

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Abstract theory of variational inequalities and Lagrange multipliers2013

    • Author(s)
      深尾 武史, 剣持 信幸
    • Journal Title

      Discrete and Continuous Dynamical Systems-Supplement 2013

      Volume: Supplement-2013 Pages: 237 - 246

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] モデリング教材についての一考察2013

    • Author(s)
      岡崎 貴宣
    • Journal Title

      数学教育学会誌2013年度秋季例会発表論文集

      Volume: 2013年臨時増刊号 Pages: 148 - 150

  • [Presentation] Phase-field approach to models of regional economic trend

    • Author(s)
      剣持 信幸
    • Organizer
      DIMO 2013 – Diffuse Interface Models
    • Place of Presentation
      Levico Terme (Trento), Italy
    • Invited
  • [Presentation] Mathematical activity programs for elementary and secondary schools in Japan

    • Author(s)
      剣持 信幸
    • Organizer
      The 6th International Conference on Science and Mathematics Education in Developing Countries
    • Place of Presentation
      University of Mandalay, Myanmar
    • Invited
  • [Presentation] A mathematical model for the recovery of human and economic activities in disaster regions

    • Author(s)
      剣持 信幸, 角谷 敦
    • Organizer
      Equadiff 13
    • Place of Presentation
      Charles University in Prague, Czech Republic
    • Invited
  • [Presentation] Abstract theory of variational inequality and application to nonlinear PDE

    • Author(s)
      深尾 武史
    • Organizer
      Equadiff 13
    • Place of Presentation
      Charles University in Prague, Czech Republic
    • Invited
  • [Presentation] A study of educational contents of mathematical modeling for beginners

    • Author(s)
      深尾 武史
    • Organizer
      The 6th International Conference on Science and Mathematics Education in Developing Countries
    • Place of Presentation
      University of Mandalay, Myanmar
    • Invited
  • [Presentation] 学力調査がもたらす算数・数学教育への影響

    • Author(s)
      黒田 恭史, 岡本尚子
    • Organizer
      日本教育実践学会第16回研究会
    • Place of Presentation
      岡山大学
  • [Presentation] Physiological measurement in educational research

    • Author(s)
      岡本 尚子, 黒田 恭史
    • Organizer
      European Conference on Social and Behavioral Science
    • Place of Presentation
      Sapienza University, Rome, Italy
  • [Presentation] Large time behavior of a solution to a two-scale problem as mathematical model for sulfate attack in sewer pipes

    • Author(s)
      愛木 豊彦
    • Organizer
      Equadiff 13
    • Place of Presentation
      Charles University in Prague, Czech Republic
    • Invited
  • [Presentation] Examples of application of mathematics learning at junior high school

    • Author(s)
      愛木 豊彦
    • Organizer
      The 6th International Conference on Science and Mathematics Education in Developing Countries
    • Place of Presentation
      University of Mandalay, Myanmar
    • Invited
  • [Presentation] モデリング教材についての一考察

    • Author(s)
      岡崎 貴宣
    • Organizer
      数学教育学会秋季例会
    • Place of Presentation
      愛媛大学
  • [Presentation] 漸化式を用いたモデリング教材の実践

    • Author(s)
      岡崎 貴宣
    • Organizer
      数学教育学会春期年会
    • Place of Presentation
      学習院大学
  • [Book] 数学教育実践入門2014

    • Author(s)
      黒田 恭史
    • Total Pages
      264
    • Publisher
      共立出版
  • [Book] Nonlinear Analysis in Interdisciplinary Sciences - Modellings, Theory and Simulations -2013

    • Author(s)
      愛木 豊彦, 深尾 武史, 剣持 信幸, M. Niezgodka, 大谷 光春
    • Total Pages
      341
    • Publisher
      学校図書(株)

URL: 

Published: 2015-05-28  

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