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科学折り紙を活用した課題解決型(PBL)実験の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K01039
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
研究機関埼玉県立大学

研究代表者

石原 正三  埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 教授 (10290727)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード科学折り紙 / 立体構造 / 体性感覚(触覚) / 立体概念形成 / ユニット折り紙 / 実験授業プログラム / 教育プログラム / 体性感覚 / 触覚 / 対称性 / 日本の伝統文化 / 実習教材 / 遠隔地Web授業 / 体験的学習 / アクティブラーニング / 試行錯誤 / 立体幾何学 / 立体の設計 / 体験的理解 / 立体モデル / 立体概念 / 折り紙モデル / 新たな発見的学習 / 個性的な色彩 / 感性による直感的学習 / 立体の幾何学的特徴 / ユークリッドの多面体定理 / 立体構造の設計 / 探究活動 / 芸術的オブジェ / モノづくり作業 / アクティブ・ラーニング / 課題解決型(PBL)実験
研究成果の概要

本研究により、科学折り紙と呼ぶ折り紙教材を活用して、体性感覚(触覚)による実習体験から、立体物の幾何学的特徴である対称性(シンメトリー)の学習へと円滑に導く授業プログラムが提案されました。
開発した授業プログラムの有効性を検証するために作業仮説を設定して、対面授業を実施してデータを収集して作業仮説の検証を目指しましたが、新型コロナ度重なる感染拡大のため、研究期間を2度延長しましたが、結局、対面授業によるデータ収集が実施できず、科学折り紙を活用した新たな授業プログラムを提案して研究を終了することとなりました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

左右両眼の網膜上の2次元情報を脳で加工して得られる視覚情報は、錯視のような曖昧さ(思い込み)を含んでいます。このため、視覚情報から対象物を立体として誤解なく認識することは本質的に困難なことといえます。本研究では、視覚情報の曖昧さを排除して立体概念を獲得するための導入として科学折り紙を活用することにより、体性感覚(触覚)を通して立体概念を体験的に獲得する可能性が示唆されました。
本研究の進展により、日本の伝統文化である折り紙の教育的価値が再評価され、幼児教育から成人教育に至る広範な領域で活用されることが期待されます。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Science Origami in the Classroom: Original Origami-models made by Students taking a Course in Mathematical Science2019

    • 著者名/発表者名
      Shozo Ishihara
    • 雑誌名

      Symmetry: Art and Science, The Journal of the International Science for the Interdisciplinary Study of Symmetry

      巻: 1-4 ページ: 126-129

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 立体概念の形成を支援する科学折り紙教材 Ⅴ,アクティブタッ チを用いた立体概念の導入2020

    • 著者名/発表者名
      石原正三
    • 学会等名
      第89回形の科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Science Origami in the Classroom: Original Origami-models made by Students taking a Course in Mathematical Science2019

    • 著者名/発表者名
      Shozo Ishihara
    • 学会等名
      11th International Congress and Exhibition - Symmetry: Art and Science, Kanazawa, Japan, November 25-30, 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 立体概念の形成を支援する科学折り紙教材Ⅳ,アクティブラーニングのための折り紙モデル2019

    • 著者名/発表者名
      石原正三
    • 学会等名
      第88回形の科学シンポジウム(於:埼玉工業大学)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 立体概念の形成を支援する科学折り紙教材Ⅲ,折り紙モデルとアクティブラーニング2019

    • 著者名/発表者名
      石原正三
    • 学会等名
      第87回形の科学シンポジウム(於:東京慈恵会医科大学)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 立体概念の形成を支援する科学折り紙教材Ⅱ.体性感覚(触覚)を活用した立体概念形成の試み2018

    • 著者名/発表者名
      石原 正三
    • 学会等名
      第85回形の科学シンポジウム(形の科学会主催;於:東北大学)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 学習段階に対応した科学折り紙の利用法2018

    • 著者名/発表者名
      石原 正三
    • 学会等名
      第86回形の科学シンポジウム(形の科学会主催;於:千葉大学)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Paul Schatz 立体の折り紙モデル -鏡像体の立体構造モデルを表現する科学折り紙-2017

    • 著者名/発表者名
      石原正三
    • 学会等名
      第83回形の科学シンポジウム(於:金沢工業大学)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Modelling of Three-dimensional Chiral Structures by means of Science Origami2017

    • 著者名/発表者名
      石原正三
    • 学会等名
      鏡像体に関する国際会議:Chirality 2017, ISCD-29 (於:早稲田大学)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 立体概念の形成を支援する科学折り紙教材 Ⅰ.教養科目「数理科学」での取り組み2017

    • 著者名/発表者名
      石原正三
    • 学会等名
      第84回形の科学シンポジウム(於:長崎大学)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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