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「未完成な証明」の生成過程での「ディスコースの拡張」モードの転換の解明と制御

研究課題

研究課題/領域番号 19K02805
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分09040:教科教育学および初等中等教育学関連
研究機関宇都宮大学

研究代表者

牧野 智彦  宇都宮大学, 共同教育学部, 准教授 (10450157)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード証明学習 / 未完成な証明 / 命題の認識値 / 命題のステータス / ディスコースの拡張 / 中学校数学 / ディスコースの拡張モード
研究開始時の研究の概要

我が国の多くの中学生は証明の学習に困難を抱えている。今なお,学習状況の改善の兆しは見えない。そこで,本研究は,完成に至らなかった解答である「未完成な証明」に焦点を当てる。教育現場では,「未完成な証明」の存在は認められているも,改善のための手立てがないため,個々の教師による経験的,直観的な判断に基づいて,試行錯誤的に実践が行われている。
そこで,本研究は「未完成な証明」の生成過程の解明に取り組んでいる。とりわけ,「未完成な証明」の生成に影響を与える中学生の認識の特徴を探っている。

研究成果の概要

未完成な証明の生成過程では,収集された情報を使って論を立てる際にも,論の全体像を把握できる程度の情報量があれば筋道が分かるので,細部を詳細に示さなくてもよいと考えることで,推論の飛躍が生まれる.また,逆転推論を含む証明の生成について2つのパターンが見出されるとともに,それぞれの生成に影響を与えている命題の認識値とステータスの理解についてそれぞれ様相が明らかになった.最後に,生徒が完成した証明を作るには,推論ステップの飛躍の度合いの認識と証明に使われる命題の繋げ方の認識が鍵である.しかも,生徒の考えは徐々に修正・改善されることから,未完成な証明を改善・修正する方策が明らかになりつつある.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で「未完成な証明」の生成過程での「ディスコースの拡張」の転換の「きっかけ」,「ディスコースの拡張」の転換に影響する中学生の認識が解明されることで,「未完成な証明」の生成過程の理解が進み,数学教育研究上大きな価値がある.これらの知見によって,
生徒が「未完成な証明」を改善・修正する手立ての開発に貢献できる.その結果,未完成な証明の生成に留まっていた生徒が,自力で証明を完成させることができるようになる.

報告書

(4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
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 図形の証明問題での逆転推論を含む未完成な証明の生成過程の認知的特徴 演繹的組織化における命題の認識値とステータスの分析を通して2021

    • 著者名/発表者名
      牧野 智彦
    • 雑誌名

      科学教育研究

      巻: 45 号: 4 ページ: 406-420

    • DOI

      10.14935/jssej.45.406

    • NAID

      130008139876

    • ISSN
      0386-4553, 2188-5338
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cognitive Characteristics Generating Incomplte Proof: Analyzing the Solving Process of a Geometrical Problem by Japanese Ninth Graders2021

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Makino
    • 雑誌名

      Proceedings of The 14th International Congress on Mathematical Education

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 未完成な証明を生成する命題の「認識値」の特徴-「論理的に誤った命題」に関するグループインタビューの分析を通して2020

    • 著者名/発表者名
      牧野智彦
    • 雑誌名

      宇都宮大学教育学部研究紀要

      巻: 70 ページ: 209-220

    • NAID

      120006813570

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 未完成な証明を生成する命題の「認識値」の様相-証明の中の「論理的な誤り」に着目して-2019

    • 著者名/発表者名
      牧野智彦
    • 雑誌名

      日本数学教育学会第52回秋期研究大会発表集録

      巻: - ページ: 431-434

    • NAID

      40022493833

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Cognitive Characteristics Generating Incomplete Proof: Analyzing the Solving Process of a Geometrical Problem by Japanese Ninth Graders2021

    • 著者名/発表者名
      MAKINO Tomohiko
    • 学会等名
      14th International Congress on Mathematical Education
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cognitive Characteristics Generating Incomplte Proof: Analyzing the Solving Process of a Geometrical Problem by Japanese Ninth Graders2021

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Makino
    • 学会等名
      The 14th International Congress on Mathematical Education, TSG-16 - Reasoning, argumentation and proof in mathematics education
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 未完成な証明を生成する命題の「認識値」の様相-証明の中の「論理的な誤り」に着目して-2019

    • 著者名/発表者名
      牧野智彦
    • 学会等名
      日本数学教育学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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