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新テストに適合した数学・物理のピア・インストラクションと数学概念調査の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K01096
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 教育工学
研究機関金沢工業大学

研究代表者

工藤 知草  金沢工業大学, 基礎教育部, 講師 (90759515)

研究分担者 西 誠  金沢工業大学, 基礎教育部, 教授 (00189250)
三嶋 昭臣  金沢工業大学, 教育支援機構, 教授 (30064463)
山岡 英孝  金沢工業大学, 基礎教育部, 准教授 (10443045)
谷口 哲也  金沢工業大学, 基礎教育部, 准教授 (90625500)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019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)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードピア・インストラクション / Concept Test / 数学 / 物理 / クリッカー / 大学入学共通テスト / t検定 / データ分析 / 統計的仮説検定 / t検定 / Concept Test / データサイエンス / 実験 / 数学概念調査 / 教育学 / 教育工学
研究成果の概要

ディスカッションを中心に進められるピア・インストラクションを導入した授業を実践するために、入試改革の大学入学共通テストに適合した数学と物理のConcept Testを開発することを目的とした。当初の計画では200問の数学のConcept Testを開発する予定であったが、246問を開発した。物理分野では、測定データの分析により概念形成するConcept Testを開発した。数学のピア・インストラクションを導入した講義を2017年度と2018年度に合計37回実践してConcept Testを改善した。統計的仮説検定(t検定)によりConcept Testを定量的に分析し、理解度の向上を評価した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現行のセンター試験は、2021年1月に大学入学共通テストに移行する予定で、高校や大学では、学生同士のディスカッションにより概念形成する相互作用型授業に移行することが求められている。そこで、相互作用型授業の一つであるピア・インストラクションを導入した授業に必要なConcept Test(多岐選択肢問題)を数学と物理の分野で豊富に開発し、高校や大学で相互作用型授業に移行しやすい環境を整え、社会貢献した。特に、相互作用型授業に移行しにくい数学の分野で、合計246問のConcept Testを開発し、数学の分野における相互作用型授業の土台をつくったことは大変意義がある。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] 微分積分学における概念因子のコンセプトテストによる授業理解度向上について-ピア・インストラクションを導入した授業の実践と分析Ⅱ-2020

    • 著者名/発表者名
      山岡 英孝, 西 誠, 工藤 知草, 谷口 哲也
    • 雑誌名

      KIT progress

      巻: 28 ページ: 49-55

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 数学系基礎科目の確率の単元におけるピア・インストラクションの実践2020

    • 著者名/発表者名
      谷口 哲也, 西 誠, 工藤 知草, 山岡 英孝
    • 雑誌名

      KIT progress

      巻: 28 ページ: 146-152

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 数学の概念問題の開発とピア・インストラクションを導入した線形代数入門講義の実践と分析2019

    • 著者名/発表者名
      工藤 知草, 山岡 英孝, 谷口 哲也, 西 誠
    • 雑誌名

      KIT Progress

      巻: 27 ページ: 217-223

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 統計学入門講義におけるピア・インストラクションの実践と分析2019

    • 著者名/発表者名
      谷口 哲也, 西 誠, 山岡 英孝, 工藤 知草
    • 雑誌名

      KIT Progress

      巻: 27 ページ: 191-198

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 微分積分学講義におけるコンセプトテストの因子解析 -ピア・インストラクションを導入した授業の実践と分析-2019

    • 著者名/発表者名
      山岡 英孝, 西 誠, 工藤 知草, 谷口 哲也
    • 雑誌名

      KIT Progress

      巻: 27 ページ: 173-179

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] クリッカーを活用した概念形成と物理実験を融合した公開講座の実践2018

    • 著者名/発表者名
      工藤 知草, 金丸 保典, 西 誠, 三嶋 昭臣, 中村 晃, 高 香滋
    • 雑誌名

      KIT Progress

      巻: 26 ページ: 239-248

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Practice of Calculus Lecture Using Peer Instruction by Audience Response System2020

    • 著者名/発表者名
      H.Yamaoka, M. Nishi, T. Taniguchi, and T.kudo
    • 学会等名
      Proceedings of the 2020 11th International Conference on E-Education, E-Business, E-Management, and E-Learning, pp. 279-283
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大学入学共通テストに向けたピア・インストラクションを導入した物理学授業の開発2019

    • 著者名/発表者名
      工藤 知草
    • 学会等名
      2019年度私情協教育イノベーション大会 講演概要集, pp. 258-259
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 数理のコンセプトテストの学修効果 -ピア・インストラクションを導入した微分積分学講義-2019

    • 著者名/発表者名
      山岡 英孝, 西 誠, 工藤 知草, 谷口 哲也
    • 学会等名
      工学教育研究講演会 講演論文集, pp. .202-203
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 情報系数学入門講義におけるピア・インストラクションの実践2019

    • 著者名/発表者名
      谷口 哲也, 西 誠, 工藤 知草, 山岡 英孝
    • 学会等名
      工学教育研究講演会 講演論文集, pp. 200-201
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Practice and Analysis of Introductory Lecture on Statistics by Peer Instructions2018

    • 著者名/発表者名
      T. Taniguchi, T. Kudo, H. Yamaoka, M. Nishi
    • 学会等名
      Proceedings of the 14th International CDIO Conference, pp.466 - 471
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Report on Active Calculus Course Introduced the Peer Instruction2018

    • 著者名/発表者名
      H. Yamaoka, T. Taniguchi, M. Nishi, T. Kudo
    • 学会等名
      The 14th International CDIO Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 運動学に関連したデータサイエンスの要素を取り入れたピア・インストラクション型講義の開発2018

    • 著者名/発表者名
      工藤 知草, 西 誠
    • 学会等名
      工学教育研究講演会 講演論文集, pp.16 - 17
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Matlabを活用した数値解析の教材開発と講座の実践2018

    • 著者名/発表者名
      工藤 知草
    • 学会等名
      平成30年度 教育改革ICT戦略大会, D-10
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] The Implementation of Peer Instruction in Mathematics and Physics Lectures2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoshige Kudo, Hidetaka Yamaoka, Tetsuya Taniguchi, Makoto Nishi, Akiomi Mishima
    • 学会等名
      The Asian Conference on Education & International Development 2018, Art Center Kobe, Kobe, Japan, March 2018.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大学入学共通テストに向けたデータサイエンスの要素を取り入れたピア・インストラクションの開発2018

    • 著者名/発表者名
      工藤 知草, 西 誠
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会 講演予稿集, Vol.1, pp.43 - 43
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 数学の概念問題の開発と数学のピア・インストラクション型講義の実践2017

    • 著者名/発表者名
      工藤 知草, 山岡 英孝, 谷口 哲也, 西 誠
    • 学会等名
      私立大学情報教育協会 平成29年度教育改革ICT戦略大会 資料, pp.180 - 181
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高校教員向けアクティブ・ラーニング講習会から見た高校教員の意識2017

    • 著者名/発表者名
      西 誠, 工藤 知草
    • 学会等名
      2017年度 数学教育学会 秋季例会予稿集, pp.150 - 152
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 対話的学びを実現する数学概念問題の作成と講義の実践 - ピア・インストラクションを導入した線形代数講義の実践 -2017

    • 著者名/発表者名
      工藤 知草, 山岡 英孝, 谷口 哲也, 西 誠
    • 学会等名
      工学教育研究講演会 講演論文集, Vol.65, pp.322 - 323
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ピア・インストラクションによる統計学入門講義の改善2017

    • 著者名/発表者名
      谷口 哲也, 西 誠, 工藤 知草, 山岡 英孝
    • 学会等名
      工学教育研究講演会 講演論文集, Vol.65, pp.314 - 315
    • 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: 2021-02-19  

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