| 研究課題/領域番号 |
20K03210
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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 | 九州大学 |
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研究代表者 |
原田 恒司 九州大学, 基幹教育院, 教授 (00202268)
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| 研究分担者 |
小島 健太郎 九州大学, 基幹教育院, 准教授 (20525456)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | 物理教育 / 問題解決 / 反転授業 / 相互作用型授業 / 熟達者的思考 / 意思決定理論 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
物理学の学習経験の乏しい（苦手な）「初心者」と学習経験の豊富な（得意な）「熟達者」の間には、はっきりとした思考パターンの違いがあることが指摘されている。一方、学習者同士が互いに意見を交換しながら構成的に理解を進めるピア・インストラクション（PI)という手法は、有効な方法として注目されているが、学習や議論が手詰まりとなった際の打開策に乏しいという問題点がある。本研究は、反転授業を行い、授業時間中にはPIによる相互作用型授業を行う環境で、「熟達者」的な思考パターンを学習者に模倣させる教材を開発し、それを活用することによって、相互作用型授業での手詰まりを解消することを目指し、その効果を検証する。
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| 研究実績の概要 |
本研究計画は、大学初年級レベルの物理学の学習において、熟達者的思考（Think like a Physicist, TlaP) の特徴的なパターンを初学者に学ばせるために、TlaP を模倣するワークシートを開発し、それを用いた授業実践を通して、その学習効果を検証することが目的である。
今までの授業実践で開発したワークシートを用いた授業実践を行い、学生が使用したワークシートのデータは取得した。当初の予定では、それらを定性的に解析する予定だったが、まだその解析は行っていない。
TlaP を模倣するワークシートでの学習を補助する手段として、意思決定理論における階層分析法(AHP)を用いて、学習者の（主観的な）思考を数値化することを考えている。この方法では、選択（意思決定）に対していくつもの判断基準がある場合に、それらの相対的な重要性を数値化することによって、選択者にとって判断が難しい選択を合理的に行うことができる。物理学の問題解決の思考プロセスやパターンは学習者自身にとっても言語化しにくいものであるが、この方法を用いることにより学習者の思考を客観的に評価することが可能になるのではないかと考えている。この客観的な思考プロセス・パターンの評価を学習者にフィードバックすることによって、より効果的に TlaP 思考を学習者に定着させる事ができると期待している。
本年度は AHP の基礎的な事柄についての理解は進んだが、これを学習過程のフィードバックとして用いることはまだ誰も行っていない応用であり、現時点ではわからないことも多い。特に実際の授業は漸進的に進むので、選択肢の作成が難しく、具体的なツールを制作するには至っていない。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
秋から大学での業務内容に大きな変更があり、研究に割ける時間が極端に制限されるようになった。
AHP はいくつかの評価基準の相対的な重要性を決定することによって、選択肢の中から最も合理的だと思われるものを選び出す方法である。この方法を物理学の問題解決の思考プロセス・パターンの抽出に役立てるという目的に即して考えた場合に、どのような選択肢を考えるべきなのか、現在の段階では良くわからないでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
あまり一般的・汎用的な方法の開発を考えず、個々の物理の問題に対して AHP ツールを作成し、それを授業実践で試して良し悪しを評価するという、泥臭い方法で開発を行おうと考えている。
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