| 研究課題/領域番号 |
20K03203
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分09080:科学教育関連
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| 研究機関 | 東京学芸大学 |
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研究代表者 |
鎌田 正裕 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (20204604)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 理数探究 / スマートフォン / タブレット / 放射線教育 / ラジオグラフィ / アプリ / 理科教育 / センサー / インターフェース |
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| 研究開始時の研究の概要 |
2022年度より実施される、新教科「理数（理数探究基礎・理数探究）」では、生徒が課題の解決で使用する種々の機器が多数必要となる。そこで、全生徒が所有しているスマホに、種々のセンサー類が組み込まれており、これに既存のアプリを活用することで、生徒の探究活動に有力なツールとなりえることに着目し、スマホのツール化やそのツールを用いた実験等の具体例を新たに開発・整理するとともに、既存のものと合わせてWeb上で紹介し、理数探究が多くの高等学校で広く実施されるよう、その環境を整えることを目指す。
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| 研究成果の概要 |
理数探究などで、スマートフォンがツールとして有効であることを示すため、超音波の干渉実験、音を介したインターフェースの可能性について検討した。また、スマートフォン（タブレットパソコン）をカラー光源として活用した、ラジオグラフィーの模擬実験の可能性についても検討した。探究活動のテーマとして放射線を利用したものが従来より散見されるが、高校生にとって、実際に放射線を用いた実験は、安全性の確保の視点と、費用の面で容易ではない。スマートフォンの画面から発せられる単色光を放射線に見立てた模擬実験は、放射線教育用の教材としても広く活用できるものができたと考えられる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高等学校の理数探究などで生徒が必要とする実験器具を十分な台数確保できる学校は、多くはない。一方、ほぼ全生徒が所有しているスマートフォンには、種々のセンサー類が組み込まれており、これに既存のアプリを活用することで、探究活動に有力なツールとなりえる。本研究では、スマホ本体、アプリ、インターフェース類の活用可能性について検討した。得られた知見には断片的なものが多いが、少なくとも生徒が実際の探究活動に取り組む上での手掛かりになるものが得られたと考えられる。また、光源（擬似放射線源）としてのディスプレイの活用方法については、ラジオグラフィー教材として一定の完成度のものが得られた。
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