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2016 Fiscal Year Annual Research Report

課題探究型説明カリキュラムに基づく学習指導法の開発と科学的エビデンスによる検証

Research Project

Project/Area Number 26282039
Research InstitutionTeikyo University

Principal Investigator

清水 静海  帝京大学, 教育学部, 教授 (20115661)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中川 裕之  大分大学, 教育学部, 准教授 (00450156)
宮崎 樹夫  信州大学, 教育学部, 教授 (10261760)
青山 和裕  愛知教育大学, 教育学部, 准教授 (10400657)
牧野 智彦  宇都宮大学, 教育学部, 准教授 (10450157)
辻山 洋介  千葉大学, 教育学部, 准教授 (10637440)
茅野 公穗  信州大学, 教育学部, 教授 (20400658)
佐々 祐之  北海道教育大学, 教育学部, 教授 (30315387)
宮川 健  上越教育大学, 学校教育研究科(研究院), 准教授 (30375456)
永田 潤一郎  文教大学, 教育学部, 准教授 (30413909)
岩田 耕司  福岡教育大学, 教育学部, 准教授 (90437541)
小松 孝太郎  信州大学, 教育学部, 准教授 (40578267)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords数学教育 / 課題探究 / 説明・証明 / 学習指導
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,中学校数学科において,課題探究型説明のカリキュラムに基づく学習指導を開発し,その効果を検証することを目的としている。本研究は4年間の計画で実施することとなっており,平成28年度はその第三年次に当たる。本年度は以下の①,②について研究を展開し,実績を積み上げることができた。
①領域「数と式」において,第1学年を対象に,学習レベル「命題の前提や結論と文字式の関係を説明し,文字式によって前提と結論の間の演繹的な連鎖を形づくり表現する」を達成することに焦点を当てた。そして,フィボナッチ数列の構造を教材化した「たけのこ数列」を用いた授業実践から,その達成のために効果的な指導法として,「文字式に表す」,「文字式を変形する」,「変形された文字式を読む」の各段階を意図的に扱うこと等が得られた。
②領域「図形」については,第1学年の小単元「基本的な作図」において,学習レベル「事柄の特述に相等する言明において,前提と結論の間に命題の演繹的な連鎖を形づくり表現する」を達成することに焦点を当てた。そして,公立学校における授業実践から,その達成のために効果的な指導法として,前提を明確にする場を設定することや証明の構成要素を顕在化する場を設定すること等が得られた。
上述の研究活動と並行して,第4回日本数学教育学会春期研究大会(平成28年6月,埼玉大学)において創成型課題研究を,第40回日本科学教育学会年会(平成28年8月,大分大学)において課題研究発表をそれぞれ開催し,研究成果の発表を行った。また,第49回日本数学教育学会秋期研究大会(平成28年10月,弘前大学)等にて研究情報を収集するとともに,研究発表を通じて他の研究者と研究討議を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成28年度の当初計画は,領域「数と式」及び「図形」において学習指導の効果を検証することであった。いずれも本年度に達成できたことから,本研究はおおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

第一,二,三年次の研究はおおむね順調に進展しているため,当初の計画通り,平成29年度(第四年次)は,領域「関数」と「資料の活用」において,それぞれ学習指導の効果を検証する。

Causes of Carryover

主な理由は以下の通りである。①研究協力者との研究打ち合わせを集中的かつ効率的に行うことを目的に,研究打ち合わせ会の開催を次年度に持ち越したため。②平成29年度に予定している学習指導の効果検証では,授業を記録するビデオ等の機材が必要となり,経費が大幅にかかることが見込まれたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

使用計画は以下の通りである。理由①については,平成29年度に研究打ち合わせ会を開催する。理由②については,平成29年度に予定している学習指導の効果検証に投入し,当初計画通りの成果が得られるようにする。

  • Research Products

    (23 results)

All 2017 2016

All Journal Article (19 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 11 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 7 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Fostering empirical examination after proof construction in secondary school geometry2017

    • Author(s)
      Komatsu, K.
    • Journal Title

      Educational Studies in Mathematics

      Volume: 96(2) Pages: 129-144

    • DOI

      10.1007/s10649-016-9731-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Students’ understanding of the structure of deductive proof2017

    • Author(s)
      Miyazaki, M., Fujita, T. and Jones, K.
    • Journal Title

      Educational Studies in Mathematics

      Volume: 94(2) Pages: 223-239

    • DOI

      10.1007/s10649-016-9720-9

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Comparative analysis on the nature of proof to be taught in geometry: the cases of French and Japanese lower secondary schools2017

    • Author(s)
      Miyakawa, T.
    • Journal Title

      Educational Studies in Mathematics

      Volume: 94(1) Pages: 37-54

    • DOI

      10.1007/s10649-016-9711-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Proofs and refutations in school mathematics: A task design in dynamic geometry environments2017

    • Author(s)
      Komatsu, K., & Jones, K.
    • Journal Title

      Proceedings of the Tenth Congress of the European Society for Research in Mathematics Education

      Volume: 無 Pages: 未定

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A framework for proofs and refutations in school mathematics: Increasing content by deductive guessing2016

    • Author(s)
      Komatsu, K.
    • Journal Title

      Educational Studies in Mathematics

      Volume: 92(2) Pages: 147-162

    • DOI

      10.1007/s10649-015-9677-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 課題探究として証明することのカリキュラム開発:領域「数と式」のカリキュラム開発の枠組みの再検討2016

    • Author(s)
      佐々祐之,中川裕之
    • Journal Title

      日本数学教育学会第4回春期研究大会論文集

      Volume: 無 Pages: 157-162

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 課題探究として証明することのカリキュラム開発:領域「図形」のカリキュラム開発枠組みの精緻化2016

    • Author(s)
      茅野公穂,宮川健
    • Journal Title

      日本数学教育学会第4回春期研究大会論文集

      Volume: 無 Pages: 163-166

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 課題探究として証明することのカリキュラム開発:領域「関数」における学習レベルとその移行2016

    • Author(s)
      岩田耕司,宮崎樹夫,牧野智彦,藤田太郎
    • Journal Title

      日本数学教育学会第4回春期研究大会論文集

      Volume: 無 Pages: 167-172

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 課題探究として証明することのカリキュラム開発:領域『資料の活用』における『内容-活動対応表』の作成2016

    • Author(s)
      辻山洋介,永田潤一郎,青山和裕,小松孝太郎
    • Journal Title

      日本数学教育学会第4回春期研究大会論文集

      Volume: 無 Pages: 173-176

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] インターネットを用いた探究を通した論証指導:問いを始点にした単元間をつなぐ数学的活動の事例2016

    • Author(s)
      宮川健,濵中裕明
    • Journal Title

      日本数学教育学会第4回春期研究大会論文集

      Volume: 無 Pages: 147-154

  • [Journal Article] 数学的事象に関する課題探究を実現する学力の特定:事柄/証明/体系の生成に着目して2016

    • Author(s)
      宮崎樹夫
    • Journal Title

      日本数学教育学会第4回春期研究大会論文集

      Volume: 無 Pages: 237-242

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Developing a Curriculum for Explorative Proving in Lower Secondary School Geometry2016

    • Author(s)
      Miyazaki, M., Nagata, J., Chino, K., Fujita, T. Ichikawa D., Shimizu, S, & Iwanaga Y.
    • Journal Title

      Proceedings of the 13th International Congress on Mathematical Education

      Volume: 無 Pages: 無

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Use of examples of unsuccessful arguments to facilitate students’ reflection on their proving processes2016

    • Author(s)
      Tsujiyama, Y., & Yui, K.
    • Journal Title

      Proceedings of the 13th International Congress on Mathematical Education

      Volume: 無 Pages: 無

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Proof validation and modification by example generation: A classroom-based intervention in secondary school geometry2016

    • Author(s)
      Komatsu, K., Ishikawa, T., & Narazaki, A.
    • Journal Title

      Proceedings of the 13th International Congress on Mathematical Education

      Volume: 無 Pages: 無

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Learning of application of functions through constructing proofs2016

    • Author(s)
      Iwata, K., Miyazaki, M., Makino, T. & Fujita, T.
    • Journal Title

      Proceedings of the 13th International Congress on Mathematical Education

      Volume: 無 Pages: 無

  • [Journal Article] 世界探究パラダイムに基づくSRPにおける論証活動(1):理論的考察を通して2016

    • Author(s)
      宮川健,濵中裕明,大滝孝治
    • Journal Title

      数学教育学研究

      Volume: 22(2) Pages: 25-36

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 世界探究パラダイムに基づくSRPにおける論証活動(2):電卓を用いた実践を通して2016

    • Author(s)
      濵中裕明,大滝孝治,宮川健
    • Journal Title

      数学教育学研究

      Volume: 22(2) Pages: 59-72

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Proving activities in inquiries using the Internet2016

    • Author(s)
      Otaki, K., Miyakawa, T. & Hamanaka, H.
    • Journal Title

      Proceedings of the 40th Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education

      Volume: 4 Pages: 11-18

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 未完成な証明の生成過程における個人の調整の様相に関する一考察 :一組のペアに焦点を当てて2016

    • Author(s)
      牧野智彦
    • Journal Title

      日本科学教育学会研究会研究報告

      Volume: 30(6) Pages: 9-12

  • [Presentation] 課題探究として証明することのカリキュラム開発:領域「資料の活用」における授業化に向けて2016

    • Author(s)
      青山和裕,辻山洋介,永田潤一郎,小松孝太郎
    • Organizer
      第40回日本科学教育学会年会
    • Place of Presentation
      ホルトホール大分
    • Year and Date
      2016-08-19 – 2016-08-21
  • [Presentation] 課題探究として証明することのカリキュラム開発:領域「資料の活用」における授業化の試み2016

    • Author(s)
      髙橋伸茂,青山和裕,辻山洋介,永田潤一郎,小松孝太郎
    • Organizer
      第40回日本科学教育学会年会
    • Place of Presentation
      ホルトホール大分
    • Year and Date
      2016-08-19 – 2016-08-21
  • [Presentation] 課題探究として証明することのカリキュラム開発:領域「数と式」における第1学年の学習活動の具体化2016

    • Author(s)
      佐々祐之,長谷川英和
    • Organizer
      第40回日本科学教育学会年会
    • Place of Presentation
      ホルトホール大分
    • Year and Date
      2016-08-19 – 2016-08-21
  • [Presentation] 中学校数学における,課題探究として証明することの授業化:第3学年の内容「平行線と線分の比についての性質」2016

    • Author(s)
      永田潤一郎,島尾裕介
    • Organizer
      第40回日本科学教育学会年会
    • Place of Presentation
      ホルトホール大分
    • Year and Date
      2016-08-19 – 2016-08-21

URL: 

Published: 2018-01-16  

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