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力学概念指標の系統的誤差研究に基づく妥当性評価のための新しい聞き取り調査法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K00948
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 科学教育
研究機関山形大学

研究代表者

安田 淳一郎  山形大学, 学士課程基盤教育機構, 准教授 (00402446)

研究分担者 谷口 正明  名城大学, その他部局等, 准教授 (90554113)
前 直弘  関西大学, システム理工学部, 特別任用教授 (10796098)
研究協力者 Hull Michael M.  ウィーン大学
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード物理教育研究 / 科学教育 / 教育評価 / 学習評価 / 概念指標 / 物理教育
研究成果の概要

学習者の力学概念を測定するための指標としてForce Concept Inventory(以下,FCI)が国際的に広く使われている。本研究では,FCIの系統的誤差を分析するため,日米の大学,延べ16大学において質問紙調査を実施し,2226名の学生から回答を得た。主たる成果に関係する分析として,FCI問5,6,7,16の偽正答(誤った理由で正答すること)に起因する系統的誤差の和を求め,FCI30問の系統的誤差について最小限の値を推定した。その結果,スコア中位の集団については,偽正答に起因する系統的誤差の大きさが少なくとも生スコアの10%に達することが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Force Concept Inventory(FCI)の系統的誤差を求めようとする本研究の試みは,国外を含めて前例がなく,世界的に独創的なアプローチである。本研究の結果,FCIの1つの系統的誤差の値が部分的に明らかになったことから,従来の統計的誤差の分析と合わせ,学習成果の分析をより精密に行うための一歩を踏み出すことができた。これにより,物理教育研究の手法が一般的な自然科学研究の手法にまた一歩近づくことになり,ひいては科学教育分野の信用を高めることが期待できる。本研究の成果は,精密な測定が可能なテストの開発において役に立つ可能性がある。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] ウィーン大学(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] ウィーン大学(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ウェイン州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Analyzing the measurement error from false positives in the Force Concept Inventory2019

    • 著者名/発表者名
      J.Yasuda, N.Mae, M.M.Hull, and M.Taniguchi
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series, Proceedings of GIREP-MPTL Conference 2018

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Analyzing false positives of four questions in the Force Concept Inventory2018

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichiro Yasuda, Naohiro Mae, Michael M. Hull, and Masa-aki Taniguchi
    • 雑誌名

      Physical Review Physics Education Research

      巻: 14 号: 1 ページ: 010112-010112

    • DOI

      10.1103/physrevphyseducres.14.010112

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Towards quantification of the FCI’s validity: the effect of false positives2017

    • 著者名/発表者名
      Michael M. Hull, Jun-Ichiro Yasuda, Masa-aki Taniguchi, and Naohiro Mae
    • 雑誌名

      2017 Physics Education Research Conference Proceedings

      巻: 2017 ページ: 180-183

    • DOI

      10.1119/perc.2017.pr.040

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] FCI の系統的誤差が教育効果の分析に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      前 直弘, 安田 淳一郎, M.M.Hull, 谷口 正明
    • 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] Analyzing the measurement error from false positives in the Force Concept Inventory2018

    • 著者名/発表者名
      J.Yasuda, N.Mae, M.M.Hull, and M.Taniguchi
    • 学会等名
      GIREP-MPTL Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 力学概念指標の偽正答に起因する系統的誤差のConservativeな推定2018

    • 著者名/発表者名
      安田淳一郎, 前直弘, M.M.Hull, 谷口正明
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Towards quantification of the FCI’s validity: the effect of false positives2017

    • 著者名/発表者名
      Michael M. Hull, Jun-Ichiro Yasuda, Masa-aki Taniguchi, and Naohiro Mae
    • 学会等名
      Physics Education Research Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 力学概念指標の偽誤答に起因する系統的誤差分析2016

    • 著者名/発表者名
      安田淳一郎, 谷口正明, 前直弘, M.M.Hull
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 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] Estimating Systematic Error from False Negatives of the Force Concept Inventory2016

    • 著者名/発表者名
      J.Yasuda, M.Taniguchi, N.Mae and M.M.Hull
    • 学会等名
      World Conference on Physics Education 2016
    • 発表場所
      Sao Paulo, Brazil
    • 年月日
      2016-07-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会・シンポジウム開催] 物理概念指標研究会 Summer Meeting 20162016

    • 発表場所
      立命館大学OICセミナーハウス
    • 年月日
      2016-07-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-16  

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