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力学概念調査法の開発を目指す授業時間外学習指導法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K12388
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 科学教育
研究機関愛媛大学

研究代表者

細田 宏樹  愛媛大学, 教育学部, 准教授 (90229196)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワード物理教育 / 学習指導 / 概念調査 / 考査問題 / 答案分析 / 四則計算 / 立式過程 / 総当り表 / 力学 / 計算問題 / 個別指導 / 問題演習 / 誤概念
研究成果の概要

力学計算問題の立式過程において教育系および理工系の大学生がつまずく原因となる誤概念について,考査問題を扱う個別学習やグループ学習の指導を通して調査された。大学生は特に「重さ」に関する問題に対して弱点があり,その弱点を克服するために別解を利用する方法,力を文で表現する方法,力を総当り表で表す方法が開発され,その方法の教育効果が実践により確認された。そして,「重さ」に関する誤概念が助長される原因が,学校教育で用いる手ごたえなどの体感や因果関係の説明にあることを,総当り表を用いた教育実践により明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果の学術的意義は,運動方程式の立式過程という物理学の基本的学習での教育的問題点を研究対象とし,個別学習やグループ学習の指導を通して教育系大学生の育成を行うことによって,計算問題を用いて誤概念を調査する方法を開発したことにある。その教育と研究を融合させる手法によって,力を総当り表で表す方法など新しい物理教育の方法が開発され,その方法の有効性が検証された。
本研究成果の社会的意義は,教育系大学生のもつ「重さ」に関する誤概念が助長されてきた原因が,小学校算数・理科や中学校理科での学習過程において体感や因果関係を用いた説明にあることを,概念調査と総当り表により明らかにしたことである。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] 科学する心の芽を育てるための物理教育実践の流儀2016

    • 著者名/発表者名
      細田 宏樹
    • 雑誌名

      物理教育

      巻: 第64巻 ページ: 134-137

    • NAID

      130006833797

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 総当り表を活用した力学教育の実践2019

    • 著者名/発表者名
      細田 宏樹
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 力学計算問題演習の個別学習指導における総当り表の活用2018

    • 著者名/発表者名
      細田 宏樹
    • 学会等名
      2018年度 日本物理教育学会年会 / 第35回 物理教育研究大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 物理計算の個別学習に見られる大学生の概念的思考2018

    • 著者名/発表者名
      細田宏樹,牛島美月
    • 学会等名
      日本物理学会 第 73 回年次大会(2018 年)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 力学の単純な問題の解答に見られる大学生の思考2016

    • 著者名/発表者名
      細田 宏樹
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学 角間キャンパス(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 主題探究型科目における科学クイズの活用とクォーター制への対応の試み2016

    • 著者名/発表者名
      細田 宏樹
    • 学会等名
      2016年度日本物理教育学会年会・第33回物理教育研究大会
    • 発表場所
      新潟大学 五十嵐キャンパス(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-08-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 科学クイズを活用した物理教養教育Ⅵ2016

    • 著者名/発表者名
      細田 宏樹
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学 泉キャンパス(仙台市泉区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 「重さ」に関する計算過程に見られる大学生の非力学的思考2015

    • 著者名/発表者名
      細田 宏樹
    • 学会等名
      日本物理学会 2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学 千里山キャンパス(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 力学考査問題の別解を利用した個別学習指導2015

    • 著者名/発表者名
      細田 宏樹
    • 学会等名
      2015年度日本物理教育学会年会・第32回物理教育研究大会
    • 発表場所
      九州大学 伊都キャンパス(福岡市西区)
    • 年月日
      2015-08-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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