Development of Science Experiments for Post-Corona - Utilization of ICT and Flipped Classroom Teaching
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22K02540
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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 09040:Education on school subjects and primary/secondary education-related
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
瀧本 家康 宇都宮大学, 共同教育学部, 准教授 (60823276)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
夏目 ゆうの 宇都宮大学, 共同教育学部, 助教 (10706831)
南 伸昌 宇都宮大学, 共同教育学部, 教授 (80292572)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2025: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 理科 / オンライン / 実験 / ILDS / ICT / コロナ / 理科実験 / 反転授業 / オンライン理科実験 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，有用なオンライン教材の開発が急務な中，ポストコロナ時代を見据えた「オンライン理科実験」を開発する．特に，各自の端末や自宅にある材料，WEB上のオープンデータを活用することで，教員の負担減少と高い汎用性を目指す．
開発する実験は，すべて自宅で実施可能なため，ポストコロナ時代に広く学校現場で活用されることが想定される．さらに，実験は自宅で行い，その結果を持ち寄って実験の考察は学校で十分に時間をかけて行う「反転授業」が可能であるため，これまで以上に実験の学びの深化につながり，オンライン理科教育の充実に寄与できる．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，コロナ禍において実施を余儀なくされた遠隔授業において，理科の授業で重要な軸となる「実験」をどのように取り入れていくことができるかを検討し，オンラインでも実施可能な実験項目を開発することである．
2年目の2023年度においては，研究代表者ならびに分担者が初年度に開発し，試行実施した結果に基づき，改善点を洗い出し，さらに改良することを目指した．また，教職員対象のセミナーでの試行実施も行い，現職教員の目線での改善につなげた．得られた成果は物理教育学会，地学教育学会，理科教育学会を中心に発表を行った．
成果の具体としては，天文分野における太陽の大きさを容易に測定することができる実験教材の開発，気象分野におけるスマートフォンのハイスピードカメラを活用した雨滴の落下モデル実験の開発ならびにヒートアイランド現象に関する概念調査，地質分野における風化に関する概念調査，エネルギー領域における演示実験の直接観察と遠隔観察の効果比較などを発表した．
また， 遠隔授業における「慣性質量」に関する演示実験と議論を取り入れたアクティブラーニングを2大学間で実施し、その効果を検証した。学生は慣性質量が「運動状態の変化しにくさ」を示すことは理解したが、それと物体の運動の速さとの関連付けには困難を感じたことが示唆された。これらの結果から、遠隔授業と対面授業における理解度に差があるとは言えないことがわかった。
さらに，運動の第3法則に係る相互作用型演示実験講義において、摩擦力を明示することにより、「作用・反作用」と「つりあい」との差異化を明確にする教具を開発した。高等学校1、2年生対象の授業実践で効果を確認したが、過去の実践と比べて有意な効果は得られず、引き続き授業展開の見直しを行っていく。
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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
当初予定していた大学生を対象とした試行実践に加え，新たに実践可能な高等学校との連携を開始することができた．また，定期的に研究成果を公表することができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
3年目は，主として開発教材を，実際に中学校や高等学校で実践し，教材としての有用性を検討することが主軸である．年間の実施可能回数は限られるため，成果を得ることができるように十分な準備を行った上で臨みたい．また，その実践で得られた課題を整理し，最終的な教材としての完成度を高めていきたい．
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Report
(2 results)
Research Products
(20 results)
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[Book] 大学的栃木ガイド2023
Author(s)
松村啓子、鈴木富之、西山弘泰、丹羽孝仁、渡邊瑛季
Total Pages
380
Publisher
昭和堂
ISBN
9784812222058
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