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スマートデバイスによる動画再生を活用する高専数学の実践的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K00993
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
研究機関高知工業高等専門学校

研究代表者

高木 和久  高知工業高等専門学校, ソーシャルデザイン工学科, 准教授 (40249868)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード数学教育 / スマートデバイス / 動画 / MR(複合現実感) / 数学 / 動画教材 / スマートフォン / 科学教育
研究成果の概要

本研究では3次元的な発想を生かした数学の動画教材を作成して学生の持つスマートデバイスで自由に見られるようにした。これらの教材は学生の関心を高め、数学に対する興味を増大させる効果がある。
1次変換に関する一連の動画では、動画の作成に用いたプログラムも同時に公開し、学生が自らプログラミングを行って動画の中に現れる動きを再現することができるようにした。その他にもべき関数や分数関数など、学生が苦手とする関数のグラフを視覚的に解説する動画を多数作成した。また、2変数関数のグラフの極大極小など、3次元のグラフに関する動画や、最新の映像技術であるMR(混合現実観)を用いた動画を作成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

十代の若者にとって、スマートフォンは生活実需品であるが、近年、学習のために動画を視聴する高校生が急増している。インターネット上には数学の動画が多数あるが、そのほとんどは英語の音声であり、日本語で提供される無料のコンテンツは数学に関しては驚くほど少ない。
本研究で作成した動画は勤務校での授業で利用するだけでなく、インターネット上に公開されていて、高校生等、これから数学を学びたい人が自由に利用できる。日本でも、数学の重要性が広く社会に認識されるようになりつつある。本研究が契機となり、インターネット上に投稿される数学の動画が質、量ともに諸外国並みの水準まで増加してゆくことを望んでいる。

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

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Movies and Dynamic Mathematical Objects on Trigonometry for Mobile Phones2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa TAKAGI
    • 雑誌名

      International Journal of Social, Bihavioral, Educational, Economic, Business and Industrial Engineering

      巻: Vol:11, No:4 ページ: 841-845

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 動画や動的オブジェクトを含む数学のCBT問題の試作2017

    • 著者名/発表者名
      高木和久
    • 雑誌名

      高知高専学術紀要

      巻: 62 ページ: 37-46

    • NAID

      40021135546

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 超準解析の世界観を動画で表現する試み2019

    • 著者名/発表者名
      高木和久
    • 学会等名
      日本STEM教育学会2019年3月拡大研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 動画やプログラミングを活用した授業について2018

    • 著者名/発表者名
      高木和久
    • 学会等名
      日本数学教育学会誌第100回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] プログラミングによるシミュレーションを活用して学ぶ授業の実践例について2018

    • 著者名/発表者名
      高木和久
    • 学会等名
      教育システム情報学会第43回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 「数学の動画×プログラミング」という新たな可能性について2018

    • 著者名/発表者名
      高木和久
    • 学会等名
      日本STEM教育学会第1回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Visualizing Math Inequalities by Paper Craft and MR2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa TAKAGI
    • 学会等名
      ICETC(10th International Conference on Education Technology and Computers)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] タブレット端末での動画再生を活用した数学の授業について2018

    • 著者名/発表者名
      高木和久
    • 学会等名
      第44回全日本教育工学研究協議会全国大会(川崎大会)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 動画とプログラムを活用した数学の授業について2018

    • 著者名/発表者名
      高木和久
    • 学会等名
      教育システム情報学会研究報告vol.32, No.6
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Movies for Mobile Phone in which Virtual High School Students Teach Mathematics2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa TAKAGI
    • 学会等名
      5th International Symposium on Education, Psychology and Society
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 動画や動的オブジェクトを含む数学のCBT問題の試作2017

    • 著者名/発表者名
      高木和久
    • 学会等名
      全国数学教育学会第44回研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 動的オブジェクトを活用した数学の授業について2017

    • 著者名/発表者名
      高木和久
    • 学会等名
      日本数学教育学会誌第99回大会特集号
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 動く算額としてのタブレットの活用事例について2017

    • 著者名/発表者名
      高木和久
    • 学会等名
      教育システム情報学会第42回全国大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 学習者のプログラミングのスキルを活かした数学の授業について2017

    • 著者名/発表者名
      高木和久
    • 学会等名
      日本数学教育学会第50回秋期研究大会発表集録
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 動画や動的オブジェクトを含む数学のCBT問題の試作2016

    • 著者名/発表者名
      高木和久
    • 学会等名
      教育システム情報学会2016年度第4回研究会
    • 発表場所
      近畿大学(大阪府・東大阪市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 「数学の動画×プログラミング」という新たな可能性について、日本STEM教育学会第1回年次大会

    • URL

      https://www.j-stem.jp/wp/wp-content/uploads/2018/10/R12.pdf

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 超準解析の世界観を動画で表現する試み、日本STEM教育学会2019年3月拡大研究会

    • URL

      https://www.j-stem.jp/wp/wp-content/uploads/2019/03/R13.pdf

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] プログラミングを取り入れた数学の動画教材

    • URL

      http://www.ge.kochi-ct.ac.jp/~ktakagi/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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