2013 Fiscal Year Research-status Report
学習者相互作用を重視した物理授業とその科学的な分析・評価法の開発
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25350187
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tokyo Gakugei University |
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Principal Investigator |
新田 英雄 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (50198529)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ピア・インストラクション / アクティブラーニング / 物理教育 / 授業の定量的評価 / 授業の定量的分析 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は，学生間，学生と教師，学生と実験（現象）といった，学習者相互作用を重視したインタラクティブな物理授業（相互作用型の物理授業）を実践的に開発すると同時に，その効果を科学的に分析・評価し，教材開発・授業改善につなげていく方法を研究開発することにある。平成26年度は，大学におけるピア・インストラクション（PI)型物理基礎講義について，本研究代表者による数理理論を用いつつPIの効果と学習内容との関連等を定量的に分析した。また，高校物理において，従来のFCIを用いた規格化ゲインの算出や誤答分析，PI効率を用いた定量分析に加え，予習状況および「振り返り」の効果を定量化することを試みた。これらの定量的な分析から明らかになったこととして，主に以下の3点がある。
（１）議論前に誤答であったが議論後に正答に変化する割合を学生ごとに求め，個人ゲイン（Hakeの規格化ゲインの定義を個人単位に流用した量）と比較したところ，誤答から正答に変化したPI回数が多い学生ほど，個人ゲインが低いという傾向があることがわかった。この傾向はヴィゴツキーの発達の最近接領域の理論を単純にあてはめただけでは説明できない。
（２）FCI得点，PIの議論前正答率に大きな男女差が生じている設問を見出した。FCIにみられる男女差の数値は英米の調査結果とほぼ等しい値となった。また，PIの議論前正答率では男女で正答率が倍も異なる問題があった。このような男女差が物理教育で生じていることは深刻な問題である。
（３）高校で前年度の授業の定量分析に基づいて授業を修正したが，規格化ゲインに期待したほどの向上は見られなかった。定量分析に基づく授業改善の方法を再検討していくことが今後の課題である。
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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
PI型授業を中心に授業の定量的分析を進めた。また，予習状況の定量化，振り返りシートの記載内容の定量化などの新たな分析方法を実践的に検討し，その有効性をある程度示すことができた。また，議論前後の正答率変化と個人ゲインとの相関という新たな切り口でPIの効果を分析し，PIの効果は単純に議論前後の正答率変化に対応していないことを示すことができた。さらに，FCIで海外でみられる男女差とほぼ同じ差がみられることを示した。特にPIの議論前正答率において大きな男女差が生じている設問を見出したことは物理教育研究上の新しい知見であると同時に，早急に解明しなければならない重要な問題点である。
なお，本研究課題に関する査読論文を4編発表することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
H25年度の研究を引き続き実施し発展させる。特にPI型授業に関しては，MazurによるオリジナルなPI型授業を超えたさらなる改善策として，メタ認知の促進としての授業の振り返り作業を新たに導入する試みを行う。また，平成25年度に見出した男女差は，同等の学力レベルにもかかわらず高校段階から生じているものであり物理教育における深刻な問題といえる。PIにおける男女差に関しては引き続き重点的に分析し，原因と改善策を見出していくことを推進する。なお，PI型授業にILDsもしくはチュートリアルを一部導入すること等の相互作用型授業形式の複合化を試みる。また，男女差を解消するような教材・教授法を考案・試行し，それらの効果を，前年度に開発した分析方法によって分析・評価する。そのフィードバックを平成27年度の授業改善につなげる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度使用額相当額は昨年度末に掲載された学術論文の別刷り料金として想定していた支出額であったが，その支払いが年度を超えることになったため。
主に昨年度末に掲載された学術論文2本の別刷り料金に使用する。それ以外は少額であるため本年度の消耗品の購入等に充てる。
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