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「ものづくり」事例から導入する線形代数の有意味学習の実践的研究

研究課題

研究課題/領域番号 20500767
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 科学教育
研究機関豊田工業高等専門学校

研究代表者

西澤 一  豊田工業高等専門学校, 電気・電子システム工学科, 教授 (40249800)

研究分担者 吉岡 貴芳  豊田工業高等専門学校, 電気・電子システム工学科, 准教授 (30270268)
研究期間 (年度) 2008 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2009年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2008年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードものづくり / 線形代数 / 有意味学習 / 空間図形 / ベクトル方程式 / 国際研究者交流 / ベクトル方程
研究概要

本研究では,線形代数,特に空間図形のベクトル方程式の理解度が低い原因が,抽象的な記号処理に終始している教育内容にあると考えた。これを改善すべく,学生に身近な応用例を出発点に,現実感を持って学べる学習体系の構築をめざした。
具体的には,「ものづくり」の応用例からの導入し,実体模型と3次元グラフィックスを用いたモデル化と仮想実験を経て,ベクトル表現を解説する授業プランを作成,実践し,その教育効果を検証した。

報告書

(6件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書   自己評価報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2012 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (14件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] 具体から抽象へ向かう線形代数の理解度深化の試み2012

    • 著者名/発表者名
      西澤一,吉岡貴芳
    • 雑誌名

      論文集「高専教育」

      巻: 第35号 ページ: 215-220

    • NAID

      110009559210

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 具体から抽象へ向かう線形代数の理解度深化の試み2012

    • 著者名/発表者名
      西澤一
    • 雑誌名

      論文集「高専教育」

      巻: 35 ページ: 215-220

    • NAID

      110009559210

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Effectiveness of ICT-assisted Approach in Learning 3D Linear Algebra2011

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa, H., Yamada, Y., Yoshioka, T.
    • 雑誌名

      16^<th> Asian Technology Conference in Mathematics

      ページ: 281-290

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Virtual Game for Deepening Students Conceptual Understanding of 3D Vector Operations2011

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa, H., Yamada, Y., Yoshioka, T.
    • 雑誌名

      International Conference Virtual and Augmented Reality in Education

      ページ: 30-34

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Effectiveness of ICT-assisted Approach in Learning 3D Linear Algebra2011

    • 著者名/発表者名
      H.Nishizawa
    • 雑誌名

      Proc.16^<th> Asian Technology Conference in Mathematics

      ページ: 281-290

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Virtual Game for Deepening Students' Conceptual Understanding of 3D Vector Operations2011

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa, H., Yamada, Y., Yoshioka, T.
    • 雑誌名

      Proc.International Conference Virtual and Augmented Reality in Education

      ページ: 30-34

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Virtual Game for Deepening Students' Conceptual Understanding of 3D Vector Operations2011

    • 著者名/発表者名
      H.Nishizawa
    • 雑誌名

      Proc.International Conference "Virtual and Augmented Reality in Education"(VARE 2011)

      ページ: 30-34

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A System of Helping Concept-Building in 3D Linear Algebra by Connecting Graphics, Symbolic, and Verbal Representations2010

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa, H., Zgraggen, B., Yoshioka, T.
    • 雑誌名

      The Electronic J. of Mathematics and Technology

      巻: 4(2) ページ: 175-183

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A System of Helping Concept-Building in 3D Linear Algebra by Connecting Graphics, Symbolic, and Verbal Representations2010

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa, H., Zgraggen, B., Yoshioka, T.
    • 雑誌名

      Proc.The Electronic J. of Mathematics and Technology 4-2

      ページ: 175-183

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A System for Helping Concept-Building of 3D Linear Algebra by Connecting Graphics, Symbolic, and Verbal Representations2009

    • 著者名/発表者名
      H.Nishizawa
    • 雑誌名

      Proc.14^<th> Asian Technology Conference in Mathematics

      ページ: 245-253

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Proposal to Teach 3D Vector Operations in a Role-Playing Game2008

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa, H., Yoshioka, T.
    • 雑誌名

      13^<th> Asian Technology Conference in Mathematics

      ページ: 364-369

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Proposal to Teach 3D Vector Operations in a Role-Playing Game2008

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa, H., Yoshioka, T.
    • 雑誌名

      Proc.13th Asian Technology Conference in Mathematics

      ページ: 364-369

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Proposal to Teach 3D Vector Operations in a Role-Playing Game2008

    • 著者名/発表者名
      H. Nishizawa
    • 雑誌名

      Proc. 13^<th> Asian Technology Conference in Mathematics (ATCM2008)

      ページ: 364-369

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 具体から抽象へ向かう線形代数の理解度深化の試み2011

    • 著者名/発表者名
      西澤一
    • 学会等名
      H23年度全国高専教育フォーラム教育研究活動発表会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2011-08-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] The Tournament : Virtual Game Using 3D Vectors2011

    • 著者名/発表者名
      Yamada, Y.
    • 学会等名
      International Conference "Virtual and Augmented Reality in Education"
    • 発表場所
      Vidzeme University of Applied Sciences, Latvia
    • 年月日
      2011-03-18
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] The Tournament : Virtual Game Using 3D Vectors2011

    • 著者名/発表者名
      Yamada, Y.
    • 学会等名
      International Conference "Virtual and Augmented Reality in Education"
    • 発表場所
      Vidzeme University of Applied Sciences, Latvia.
    • 年月日
      2011-03-18
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] The Tournament : Virtual Game Using 3D Vectors2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamada
    • 学会等名
      International Conference "Virtual and Augmented Reality in Education"(VARE 2011)
    • 発表場所
      Vidzeme University of Applied Sciences, Latvia
    • 年月日
      2011-03-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] MATHEMATICA module Showing Dynamic Link of 3D Graphic Objects and Vector Equations2010

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa, H.
    • 学会等名
      15^<th> Asian Technology Conference in Mathematics
    • 発表場所
      University of Malaya, Malaysia
    • 年月日
      2010-12-19
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] MATHEMATICA module Showing Dynamic Link of 3D Graphic Objects and Vector Equations2010

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa, H.
    • 学会等名
      15th Asian Technology Conference in Mathematics
    • 発表場所
      University of Malaya, Malaysia.
    • 年月日
      2010-12-19
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] MATHEMATICA module Showing Dynamic Link of 3D Graphic Objects and Vector Equations2010

    • 著者名/発表者名
      H.Nishizawa
    • 学会等名
      15TH Asian Technology Conference in Mathematics
    • 発表場所
      University of Malaya, Malaysia
    • 年月日
      2010-12-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Cabri 3D Module to Visualize the Construction of 3D Vector Equation2009

    • 著者名/発表者名
      Asano, T.
    • 学会等名
      14th Asian Technology Conference in Mathematics
    • 発表場所
      Beijin Normal University, China.
    • 年月日
      2009-12-19
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] Software Module Showing Dynamic Link of 3D Graphic Objects and Vector Equations2009

    • 著者名/発表者名
      Kishi, N.
    • 学会等名
      14th Asian Technology Conference in Mathematics
    • 発表場所
      Beijin Normal University, China.
    • 年月日
      2009-12-19
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] Constructing a Game for Introducing 3D Vector Operations2009

    • 著者名/発表者名
      Yamada, Y.
    • 学会等名
      14th Asian Technology Conference in Mathematics
    • 発表場所
      Beijin Normal University, China.
    • 年月日
      2009-12-19
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] Cabri 3D Module to Visualize the Construction of 3D Vector Equation2009

    • 著者名/発表者名
      T.Asano
    • 学会等名
      Proc.14^<th> Asian Technology Conference in Mathematics
    • 発表場所
      Beijing Normal University, China
    • 年月日
      2009-12-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Software Module Showing Dynamic Link of 3D Graphic Objects and Vector Equations2009

    • 著者名/発表者名
      N.Kishi
    • 学会等名
      Proc.14^<th> Asian Technology Conference in Mathematics
    • 発表場所
      Beijing Normal University, China
    • 年月日
      2009-12-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Constructing a Game for Introducing 3D Vector Operations2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Ymamada
    • 学会等名
      Proc.14^<th> Asian Technology Conference in Mathematics
    • 発表場所
      Beijing Normal University, China
    • 年月日
      2009-12-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Cabri 3D Module to Visualize the Construction of 3D Vector Equation

    • 著者名/発表者名
      Asano, T.
    • 学会等名
      14^<th> Asian Technology Conference in Mathematics
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考] ホームページ等線形代数学習システム「ぷにぷにベクトル」HP

    • URL

      http://orchard.ee.toyota-ct.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://orchard.ee.toyota-ct.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 線形代数学習システム「ぷにぷにベクトル」

    • URL

      http://orchard.ee.toyota-ct.ac.jp

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [備考]

    • URL

      http://orchard.ee.toyota-ct.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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