| Project/Area Number |
21K02885
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 09080:Science education-related
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization (2024)
University of Hyogo (2021-2023) |
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Principal Investigator |
Shoji Yoshihiko 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 客員准教授 (90196585)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宗尻 修治 広島大学, 先進理工系科学研究科(総), 准教授 (90353119)
斉藤 準 帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (90757668)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 大学受験 / 物理誤概念 / 認知発達 / FCI / ローソンテスト / ジェンダー / 平均への回帰 / 受験対策 / 項目応答理論 / CTSR / 受験学習 / ジェンダー効果 / 物理教育 / テスト理論 / 大学受験学習 / 学習過程モデル / 認知段階 / STEM |
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| Outline of Research at the Start |
近年の物理教育研究は主として2種類の能動型学習 ① 物理法則に反する常識の克服 ② 知識型教育へのIT技術の活用と効率化，を発達させてきた．これらと並行して③学生の個性による認知発達段階と教育効果の相関が指摘され，十代前半を対象に研究が進んでいる．大学全入時代にある日本では高校から大学への段階でも③の研究が必要だが，この研究は世界的にも発達途上にある．本件は ③の観点から①と②を評価する調査と，解析に必要な新たな手法の開発である．この知見は学生の能力に応じた教育の最適化に寄与する．
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| Outline of Final Research Achievements |
This case provided the following answers to unresolved problems at physics education societies both in Japan and abroad. (1) The LCTSR score, which assesses scientific reasoning ability, follows a logistic function for ages from upper elementary school to graduate school. This function is independent of nationality and education system. (2) The statistical variability in answers by the same student is a binomial distribution with the same probability of correct answers as the rate of correct answers for all answers. (3) Examination preparation in Japan contributes to a deeper understanding of physics concepts. This contribution is greater for higher LCTSR score. (4) There is almost no correlation between university entrance examination scores and LCTSR scores.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
初等物理学における誤概念とは、「2倍の重さの物体は、2倍の速さで落下する」といった、物理法則に反する概念である。この誤概念は日常体験に根ざすもので、この克服は容易ではなく、物理教育研究の重要課題の一つとされている。誤概念克服に効果の高い授業形態について、国内外で多くの研究が行われているが、日中韓における物理学習において重要な部分を占める大学受験対策に関しては、ほとんど研究されていない。本件は最初の本格的調査に基づく、受験対策の効果を評価する研究である。
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