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科学力の育成をめざす参加型教材ソフトウエアによる教育実践モデルの開発と評価

研究課題

研究課題/領域番号 16300254
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 科学教育
研究機関宮崎大学

研究代表者

中山 迅  宮崎大学, 教育文化学部, 教授 (90237470)

研究分担者 林 敏浩  香川大学, 総合情報基盤センター, 准教授 (90264142)
猿田 祐嗣  国立教育政策研究所, 教育課程研究センター・基礎研究部, 総括研究官 (70178820)
山口 悦司  宮崎大学, 教育文化学部, 准教授 (00324898)
研究期間 (年度) 2004 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
12,490千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 690千円)
2007年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2006年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2005年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2004年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
キーワード理科学習 / 描画法 / 科学モデル / 反省的思考 / ソフトウエア / ドロー系ソフト / メタ認知
研究概要

1.概要
この研究プロジェクトでは,小中学校の理科授業において児童の科学概念の構成,特に科学的なモデルの構成を支援するソフトウエアの開発と,それを利用した教育実践モデルの開発と評価に取り組んだ。
2.システムの開発
理科授業で用いるための描画の機能と,描いた描画履歴を記録して,それを反復再生する機能を実装したWindowsソフトを開発し,「反復再生可能型描画システムPolka」と名付けた。これは,児童・生徒の反省的思考を促し,科学的な概念の構成を容易にする。ソフトウエアは,理科の観察対象を児童・生徒が単純なモデルとして認識することを促すため,簡単な図形の組み合わせによるドロー系ソフトとして設計した。このシステムについて,Webサイトや学会のワークショップにおいて普及につとめ,学校現場からの要望を取り入れた。
3.教育実践モデルの開発
小中学校教師の研究協力者に実際の理科授業で使用していただき,反復再生可能型描画システムPolkaを利用する理科授業の実践モデルの開発を行い,そのつど学会等に発表した。押し縮められた空気の働き,流れる水の働き,電流,光合成,など,いくつかの単元の実践モデルが得られた。
4.課題
教育実践を通して,現象の変化を表現する機能を持つシステムの必要が指摘され,アニメーション機能を含む新しいシステム開発の研究プロジェクト申請につながった。

報告書

(5件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 理科授業におけるICTの活用-反復再生可能型描画ソフト「Polka」を用いた6年生「電気のはたらき」の実践-2007

    • 著者名/発表者名
      岩切 信二郎
    • 雑誌名

      理科の教育 56(12)

      ページ: 21-23

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Polka:An Educational Drawing Tool with the Playback Function for Student's Drawing Process2007

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Hayashi, Hayashi Nakayama
    • 雑誌名

      HCI International 2007-Posters

      ページ: 1233-1234

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Utilization of ICT for Science Education : ""The Workings of Electricity" in Sixth Grade by Using ""Polka"" Software2007

    • 著者名/発表者名
      Shinjiro, IWAKIRI
    • 雑誌名

      Science Education Monthly 56

      ページ: 21-23

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 理科授業におけるICTの活用-反復再生可能型描画ソフト「Polka」を用いた6年生「電気のはたらき」の実践-2007

    • 著者名/発表者名
      岩切信二郎
    • 雑誌名

      理科の教育 56(12)

      ページ: 21-23

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 描画法による反復再生可能型描画システムPolka 教育実践に基づくシステム改良の検討2007

    • 著者名/発表者名
      難波潔聡, 林敏浩, 中山迅
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 106・583

      ページ: 25-30

    • NAID

      110006278078

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 反復再生可能描画システムPolkaを用いた概念変化と振り返りの支援:小学校4年生「水のすがた」の事例2006

    • 著者名/発表者名
      中西 英・中山 迅
    • 雑誌名

      日本科学教育学会研究会研究報告 21(1)

      ページ: 79-82

    • NAID

      110006196920

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 小学校4年生理科「空気や水をとじこめると」単元において反復再生可能描画システムPolkaを用いた話し合いの支援2006

    • 著者名/発表者名
      中西英, 中山迅
    • 雑誌名

      日本科学教育学会研究会研究報告 20・4

      ページ: 149-152

    • NAID

      110003474217

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 反復再生可能型描画システムPolkaを利用した理科の授業(2) : 小学校4年生「もののあたたまり方」の事例2006

    • 著者名/発表者名
      岩切信二郎, 中山迅
    • 雑誌名

      日本科学教育学会研究会研究報告 20・4

      ページ: 148-148

    • NAID

      110003474216

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a Repeat-Playable-Drawing System 'Polka' for Drawings in Scientific Model Learning2006

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, T., Nakayama, H.
    • 雑誌名

      Poster Paper Notes of ICCE2006

      ページ: 57-60

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 描画法による理科教育を支援する反復再生可能型描画システム Polka2006

    • 著者名/発表者名
      林敏浩, 中山迅
    • 雑誌名

      教育システム情報学会第31回全国大会講演論文集

      ページ: 559-560

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 反復再生可能型描画システムPolkaのしおり機能の設計と実装2005

    • 著者名/発表者名
      林 敏浩, 中山 迅
    • 雑誌名

      教育システム情報学会研究報告 20・4

      ページ: 3-6

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 描画と振り返りによってモデル的な思考を促す反復再生描画システムPolka2005

    • 著者名/発表者名
      中山 迅, 林 敏浩
    • 雑誌名

      日本理科教育学会全国大会発表論文集 3

      ページ: 69-70

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 反復再生描画システムPolkaを用いた理科授業の実践-第4学年での実践-2005

    • 著者名/発表者名
      岩切 信二郎, 中山 迅
    • 雑誌名

      日本理科教育学会全国大会発表論文集 3

      ページ: 71-72

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 反復再生可能型描画システムPolkaを使う科学的モデルの学習支援(2)2005

    • 著者名/発表者名
      中山 迅, 林 敏浩
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集 29

      ページ: 603-604

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 反復再生可能型描画システムPolkaを利用した理科の授業(2):小学校4年生「もののあたたまり方」の事例2005

    • 著者名/発表者名
      岩切 信二郎, 中山 迅
    • 雑誌名

      日本科学教育学会研究会研究報告 20・4

      ページ: 143-148

    • NAID

      110003474216

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 小学校4年生理科「空気や水をとじこめると」単元において反復再生可能描画システムPolkaを用いた話し合いの支援2005

    • 著者名/発表者名
      中西 英, 中山 迅
    • 雑誌名

      日本科学教育学会研究会研究報告 20・4

      ページ: 149-152

    • NAID

      110003474217

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 反復再生可能型描画システムPolkaの利用と実験によって概念変容をめざす理科の授業:小学校6年生「植物がデンプンをつくるしくみ」の事例2004

    • 著者名/発表者名
      南 信一, 中山 迅, 林 敏浩
    • 雑誌名

      日本科学教育学会研究会研究報告 19(2)

      ページ: 73-78

    • NAID

      110002695369

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 反復再生可能型描画システムPolkaの利用と実験によって概念変容をめざす理科の授業:中学校2年生の「直流回路」の事例2004

    • 著者名/発表者名
      福松 東一, 中山 迅, 林 敏浩, 南 信一, 田中 辰典
    • 雑誌名

      日本科学教育学会研究会研究報告 19(2)

      ページ: 79-82

    • NAID

      110002695370

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 反復再生可能型描画システムPolkaのための描画履歴分析システムの開発2004

    • 著者名/発表者名
      林敏浩, 道野太一, 南信一, 中山迅
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 104(534)

      ページ: 115-120

    • NAID

      110003206524

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Polka : a Repeat-Playable-Drawing System for Drawings in Scientific Model Leaning2004

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Hayashi, Yuki Naruo, Hayashi Nakayama
    • 雑誌名

      Proceedings of ED-MEDIA2004, World Conference on Educational Multimedia, Hypermedia & Telecommunications

      ページ: 84-87

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 反復再生可能型描画システムPolkaを使う科学的モデルの学習支援2004

    • 著者名/発表者名
      中山迅, 林敏浩
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集 28

      ページ: 633-634

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 描画法を用いた理科教育を支援する教育システムPolkaの開発2004

    • 著者名/発表者名
      林敏浩, 小牧啓介, 中山迅
    • 雑誌名

      第29回教育システム情報学会全国大会講演論文集

      ページ: 471-472

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] 反復再生可能描画システムPolkaを用いた概念変化と振り返りの支援-小学校4年生「空気や水をとじこめると」の事例-2007

    • 著者名/発表者名
      中西英・中山迅
    • 学会等名
      日本科学教育学会年会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-08-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Polka:An Educational Drawing Tool with the Playback Function for Student's Drawing Process2007

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Hayashi, Hayashi Nakayama
    • 学会等名
      HCI International 2007
    • 発表場所
      HamadHCI International 2007
    • 年月日
      2007-07-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Polka : An Educational Drawing Tool with the Playback Function for Student's Drawing Process2007

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro, Hayashi, Hayashi, Nakayama
    • 学会等名
      HCI International
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2007-07-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Polka: An Educational Drawing Tool with the Playback Function for Student's Drawing Process2007

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Hayashi and Hayashi Nakayama
    • 学会等名
      HCI International 2007
    • 発表場所
      中国・北京
    • 年月日
      2007-07-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Repeat-Playable-Drawing System "Polka" for Drawings in Scientific Model Learning2006

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, T., Nakayama, H.
    • 学会等名
      Poster Paper Notes of ICCE
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Support for Reflective Science Learning by Repeat-Playable-Drawing System "Polka"2005

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, NAKAYAMA, Toshihiro, HAYASHI
    • 学会等名
      ASERA2005(Australasian Science Education Research Association)
    • 発表場所
      Hamilton, NewZealand
    • 年月日
      2005-07-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Polka : a Repeat-Playable-Drawing System for Drawings in Scientific Model Leaning2004

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro, Hayashi, Yuki, Naruo, Hayashi, Nakayama
    • 学会等名
      ED-MEDIA2004, World Conference on Educational Multimedia Hypermedia & Telecommunications
    • 発表場所
      Lugano, Switzerland
    • 年月日
      2004-06-23
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://www.eng.kagawa-u.ac.jp/~hayashi/polka/polkaHP.html

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考] 開発したシステムは,以下のWebサイトで公開している。

    • URL

      http://www.eng.kagawa-u.ac.jp/~hayashi/polka/polkaHP.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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