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アクティブラーニング型初年次物理学コースデザインと標準テストによる効果検証

研究課題

研究課題/領域番号 18H01065
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分09080:科学教育関連
研究機関山形大学

研究代表者

千代 勝実  山形大学, 学士課程基盤教育院, 教授 (80324391)

研究分担者 安田 淳一郎  山形大学, 学士課程基盤教育機構, 准教授 (00402446)
大薮 進喜  徳島大学, 教養教育院, 准教授 (10396806)
古澤 彰浩  藤田医科大学, 医学部, 准教授 (20362212)
小西 哲郎  中部大学, 工学部, 教授 (30211238)
中村 泰之  名古屋大学, 情報学研究科, 准教授 (70273208)
齋藤 芳子  名古屋大学, 高等教育研究センター, 助教 (90344077)
伊東 正人  愛知教育大学, 教育学部, 教授 (90378232)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワードSTEM教育 / 物理学 / 標準テスト / アセスメント / アクティブラーニング
研究成果の概要

15回の授業を通して体系的に教育効果を高めるための大学初年次物理学コースをデザインした。既存のコースを小単元に分解し、アクティブラーニング型授業で再構成し、また、能動的に参加する講義実験を開発し、学生の理解度と定着度を高めた。また、コースデザイン改善のためのPDCAサイクルを構築し、コースの評価と検証を行った。これらにより、学生の入学時の準備状況と教育効果の相関を評価した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの大学初年次物理学教育では、講義と比較して、実験はアクティブラーニングとしての改善があまりなされてこなかった。そこで、講義で行う物理学実験を軸に、アクティブラーニングとしての効果を最大限に高めるための15回の授業コース設計を行い、また教育効果を測定した。個々の授業内活動だけではなく、コース全体としての教育効果に焦点を当てたことに高い教育的意義がある。

報告書

(5件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 物理授業におけるランベルトのW関数の活用法2019

    • 著者名/発表者名
      伊東正人
    • 雑誌名

      物理教育

      巻: 67 号: 1 ページ: 22-26

    • DOI

      10.20653/pesj.67.1_22

    • NAID

      130007642869

    • ISSN
      0385-6992, 2432-1028
    • 年月日
      2019-03-08
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 統計力学の法則を可視化するモデル実験 3 - 吸着現象の可視化など2023

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一,齋藤芳子,中村泰之, 古澤彰浩, 千代勝実,安田淳一郎, 伊東正人,小西哲郎,大薮進喜
    • 学会等名
      日本物理学会春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 統計力学の法則を可視化するモデル実験 熱活性、エントロピー、自由エネルギーの可視化2022

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一,齋藤芳子,中村泰之, 古澤彰浩, 千代勝実,安田淳一郎, 伊東正人,小西哲郎,大薮進喜
    • 学会等名
      日本物理学会第77回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 統計力学の法則を可視化するモデル実験 -2- 拡散,エントロピー,自由エネルギーの可視化2022

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一,齋藤芳子,中村泰之, 古澤彰浩, 千代勝実,安田淳一郎, 伊東正人,小西哲郎,大薮進喜
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] サイクロイド曲線の等時性を観察するための演示実験2021

    • 著者名/発表者名
      伊東正人
    • 学会等名
      大学教育改革フォーラムin東海2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 演示実験と講義の組み合わせ~剛体運動の力学2021

    • 著者名/発表者名
      古澤彰浩
    • 学会等名
      大学教育改革フォーラムin東海2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 力学、電磁気、統計力学の法則を可視化した演示実験2021

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一
    • 学会等名
      大学教育改革フォーラムin東海2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 科学的推論能力の向上を目的とした系統的講義実験2021

    • 著者名/発表者名
      安田淳一郎
    • 学会等名
      大学教育改革フォーラムin東海2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 非物理系の大学初年次物理学教育における系統的演示実験・講義の展開 V2020

    • 著者名/発表者名
      古澤彰浩、伊東正人、大薮進喜、小西哲郎、齋藤芳子、千代勝実、中村泰之、藤田あき美、三浦裕一、安田淳一郎
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 電磁気学の法則を可視化する演示実験の開発 ― ガウスの法則、アンペールの法則など2020

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一、古澤彰浩、伊東正人、大薮進喜、小西哲郎、齋藤芳子、千代勝実、中村泰之、安田淳一郎
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 山形大学における基盤力テスト~3年間の経年変化の分析2020

    • 著者名/発表者名
      千代勝実, 渡辺絵理子, 飯島隆広, 安田淳一郎
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Hybrid Class Model Evolution for Yamagata University’s FYE Course2020

    • 著者名/発表者名
      Takao Hashizume, Douglas Gloag, Tetsuya Shiroishi and Katsumi Senyo
    • 学会等名
      39th Annual Conference on the First-Year Experience 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非物理系の大学初年次物理学教育における 系統的演示実験・講義の展開 IV2019

    • 著者名/発表者名
      古澤彰浩、伊東正人、大薮進喜、小西哲郎、齋藤芳子、千代勝実 、中村泰之、藤田あき美、三浦裕一、安田淳一郎
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 角運動量を理解する演示実験の開発 II ―運動量-角運動量の相互変換の可視化2019

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一、古澤彰浩、伊東正人、大薮進喜、小西哲郎、齋藤芳子、千代勝実、中村泰之、安田淳一郎
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 山形大学における基盤力テスト~第 3 回実施データの分析2019

    • 著者名/発表者名
      千代勝実, 渡辺絵理子, 飯島隆広, 安田淳一郎
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Improving Student Learning by Learning through Teaching2019

    • 著者名/発表者名
      Takao Hashizume, Douglas Gloag, and Katsumi Senyo
    • 学会等名
      2019 Assessment Institute in Indianapolis
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 角運動量を理解する演示実験の開発 ― 運動量-角運動量の相互変換の可視化2019

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一、古澤彰浩、 伊東正人、大薮進喜、小西哲郎、齋藤芳子、千代勝実、中村泰之、安田淳一郎
    • 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] 非物理系の大学初年次物理学教育における系統的演示実験・講義の展開 III2019

    • 著者名/発表者名
      古澤彰浩、 伊東正人、大薮進喜、小西哲郎、齋藤芳子、千代勝実、中村泰之、藤田あき美、三浦裕一、安田淳一郎
    • 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] ぶら下げた鎖に現れる数理と力学授業への導入2019

    • 著者名/発表者名
      伊東正人
    • 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] Evolution of the First-Year Experience Course at Yamagata University2019

    • 著者名/発表者名
      Takao Hashizume, Katsumi Senyo, Shigeru Asano, and Koji Fujiwara
    • 学会等名
      38th Annnual Conference on the First-Year Experinence
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 非物理系の大学初年次物理学教育における系統的演示実験・講義の展開 II2018

    • 著者名/発表者名
      古澤彰浩、 伊東正人、大薮進喜、小西哲郎、齋藤芳子、千代勝実、中村泰之、藤田あき美、三浦裕一、安田淳一郎
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 鎖の形状に潜むランベルトのW関数とその演示方法2018

    • 著者名/発表者名
      伊東正人
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 物理学講義実験における学生の学習行動2018

    • 著者名/発表者名
      齋藤芳子
    • 学会等名
      大学教育学会2018年度課題研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 山形大学における基盤力テスト~第2回実施データの分析I~2018

    • 著者名/発表者名
      安田淳一郎, 千代勝実, 渡辺絵理子, 飯島隆広
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 山形大学における基盤力テスト~第2回実施データの分析II~2018

    • 著者名/発表者名
      千代勝実, 安田淳一郎, 渡辺絵理子, 飯島隆広
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Using a Smartphone-Based Integrated Data Collection System to Measure Student Learning Gains2018

    • 著者名/発表者名
      Katsumi Senyo, Shigeru Asano, Koji Fujiwara, Douglas Gloag, Takao Hashizume, and Junichiro Yasuda
    • 学会等名
      2018 Asssessment Institute in Indianapolis
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 物理学講義実験ハンドブック(第5版)2020

    • 著者名/発表者名
      物理学講義実験研究会
    • 総ページ数
      72
    • 出版者
      名古屋大学高等教育研究センター
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] VERIOR INTERPRETATIO NATUAE

    • URL

      https://physicsdemo.org

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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