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数学教育における確率的モデル化能力の育成に関する基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K22188
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0109:教育学およびその関連分野
研究機関岡山大学

研究代表者

石橋 一昴  岡山大学, 教育学域, 助教 (70881267)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード確率的モデル化能力 / モデル化 / 確率の意味 / 条件付き確率 / 同様に確からしい / 根元事象 / 文章題 / 社会批判的モデリング / 確率的モデル化 / 真の確率,モデル確率,経験的確率 / 数学的モデル化 / 数学教育 / 確率教育 / 科学教育
研究開始時の研究の概要

複雑化する現代社会において,全ての市民が不確実性を正しく評価し意思決定を行うために,現実事象の問題を確率を活用して考察する能力 (確率的モデル化能力) の育成が重要視され始めている.しかしながら,これまでの確率教育研究では,学習者の確率の認識に焦点が当てられており,確率的モデル化能力の育成に取り組む研究は管見の限りない.
そこで本研究では,次の2点に取り組む.第1に,確率的モデル化の視点から先行研究を反省的・批判的に考察する.第2に,中学生・高校生の実際の活動を質的に分析する.これらの成果から,確率的モデル化能力の発達過程を明らかにすることを目的とする.

研究成果の概要

本研究の目的は,現実事象の問題を確率を活用して考察する能力(確率的モデル化能力)の発達過程を明らかにすることである。結果として,まずはモデル化の視点から,確率学習の困難性を新たに特徴づけることができた。次に,その困難性を乗り越えることを目指した教授実験を行った。そして授業の有効性を検証した。また,確率的モデル化能力を構成する様々な概念の形成過程を理論的に構築し,それに基づいて現在の確率教育の改善案を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

複雑化する現代社会において,不確実性を正しく評価し意思決定を行うために,現実事象の問題を確率を活用して考察する能力 (確率的モデル化能力) の育成が重要視され始めている。しかし,現在の確率教育は確率的モデル化能力を育むことができていないと批判されている。このような現状に対して,本研究は,国内外の確率教育が確率的モデル化能力の育成を目指したものへと改善されるための基礎的研究の一つとして位置付く。本研究を基礎として,社会で生きて働く力を育むための確率教育の実現が期待される。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (26件) (うち査読あり 14件、 オープンアクセス 21件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 高等学校数学科における確率や条件付き確率の導入教材としてのモンティ・ホール問題2022

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本教科教育学会誌

      巻: 45(1)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 観点別学習状況の総括的評価を機械的計算に依拠することの問題点2022

    • 著者名/発表者名
      上ヶ谷 友佑・服部 裕一郎・石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本科学教育学会誌 科学教育研究

      巻: 46(2)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 学校数学の確率における根元事象に関する暗黙的な仮定2022

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 雑誌名

      全国数学教育学会誌 数学教育学研究

      巻: 28(1)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 数学の誤用を批判的に認識する数学教育の必要性2022

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴・服部 裕一郎・上ヶ谷 友佑
    • 雑誌名

      日本科学教育学会誌 科学教育研究

      巻: 46(2)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analyzing Experimental and Theoretical Probabilities in Japanese 7th and 8th Grade Textbooks2022

    • 著者名/発表者名
      Ippo Ishibashi
    • 雑誌名

      International Electronic Journal of Mathematics Education

      巻: 17(3) 号: 3 ページ: em0690-em0690

    • DOI

      10.29333/iejme/12061

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 確率の多面的な見方を育む教材の条件 モデル化を視点として2022

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 雑誌名

      科学教育研究

      巻: 46 号: 1 ページ: 104-112

    • DOI

      10.14935/jssej.46.104

    • ISSN
      0386-4553, 2188-5338
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cultural relevance of validation during mathematical modeling and word problem-solving: Reconceptualizing validation as an integration of possible fictional worlds2022

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi, I., & Uegatani, Y.
    • 雑誌名

      The Journal of Mathematical Behavior

      巻: 66 ページ: 100934-100934

    • DOI

      10.1016/j.jmathb.2022.100934

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 学校数学における二次元表理解のための足場設定2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴・塩澤 友樹
    • 雑誌名

      日本科学教育学会研究会研究報告

      巻: 36 号: 2 ページ: 209-214

    • DOI

      10.14935/jsser.36.2_209

    • NAID

      130008142986

    • ISSN
      1882-4684
    • 年月日
      2021-12-19
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Critical thinking as equitable treatment of multiple perspectives in solving trans-scientific issues2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Uegatani, Ippo Ishibashi, & Yuichiro Hattori
    • 雑誌名

      日本科学教育学会研究会研究報告

      巻: 36 号: 2 ページ: 65-70

    • DOI

      10.14935/jsser.36.2_65

    • NAID

      130008142990

    • ISSN
      1882-4684
    • 年月日
      2021-12-19
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 火曜日生まれ問題の確率統計教材としての意義と可能性2021

    • 著者名/発表者名
      福田 博人・石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本数学教育学会 春期研究大会論文集

      巻: 9 ページ: 324-324

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Impact of different problem contexts on students’ task performance in the hospital problem2021

    • 著者名/発表者名
      Ippo Ishibashi, & Soichiro Nishi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 44th Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education

      巻: 3 ページ: 48-55

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 学校数学の確率単元における「同様に確からしい」の指導原理の構築―「確率は事象についての我々の情報に対して適用される」という確率認識を基盤として―2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 雑誌名

      科学教育研究

      巻: 45 号: 2 ページ: 246-255

    • DOI

      10.14935/jssej.45.246

    • NAID

      130008065641

    • ISSN
      0386-4553, 2188-5338
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Japanese use of probabilistic language about diagnosis tests for COVID-19: an analysis of Twitter data2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Uegatani, Ippo Ishibashi, & Yuichiro Hattori
    • 雑誌名

      Philosophy of Mathematics Education Journal

      巻: 37

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mathematics Education for Trans-Scientific Issues: Implementability of a Socio-Critical Modeling Approach/Rationale for Our Research Project(トランス・サイエンスな問題に対応する数学教育:社会批判的モデリングの実装可能性―課題研究 企画趣旨―)2021

    • 著者名/発表者名
      服部 裕一郎・上ヶ谷 友佑・石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集

      巻: 45 号: 0 ページ: 127-128

    • DOI

      10.14935/jssep.45.0_127

    • NAID

      130008131486

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intellectual Need: A Key Motivation Toward Critically Understanding the Roles of Mathematical Modeling in Society(知的必要性:数学的モデリングの役割の批判的理解への鍵となる動機)2021

    • 著者名/発表者名
      上ヶ谷 友佑・石橋 一昴・服部 裕一郎
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集

      巻: 45 号: 0 ページ: 129-132

    • DOI

      10.14935/jssep.45.0_129

    • NAID

      130008131481

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exploration of Socio-Critical Modeling Teaching Materials from the Perspective of Risk Communiation(リスクコミュニケーションを視点とした社会批判的モデリングの教材の探求)2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴・上ヶ谷 友佑・服部 裕一郎
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集

      巻: 45 号: 0 ページ: 133-136

    • DOI

      10.14935/jssep.45.0_133

    • NAID

      130008131479

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Posing a Quasi-Society in the Problem Context of Socio-Critical Modeling: 'Quadratic Voting' as Teaching Materials(社会批判的モデリングの問題文脈における疑似社会の設定―「クアドラティックボーティング」の教材化―)2021

    • 著者名/発表者名
      服部 裕一郎・上ヶ谷 友佑・石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集

      巻: 45 号: 0 ページ: 137-140

    • DOI

      10.14935/jssep.45.0_137

    • NAID

      130008131480

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 数学教師を目指す大学生に対する確率統計問題における文脈使用に関する実態調査2021

    • 著者名/発表者名
      福田 博人・石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集

      巻: 45 号: 0 ページ: 491-492

    • DOI

      10.14935/jssep.45.0_491

    • NAID

      130008131570

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 否定論の視点から見た条件付き確率の概念形成過程2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本数学教育学会誌 数学教育学論究

      巻: 102(116) ページ: 3-16

    • NAID

      40022669237

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] モデル化の視点からベイズ確率を捉える枠組みの提案2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本教科教育学会全国大会論文集

      巻: 47 ページ: 107-108

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 合成の誤謬とコインの順序:表と裏の比が同じである順序同士の場合2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本数学教育学会 秋期研究大会発表集録

      巻: 54 ページ: 257-260

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] モデル化の視点からみた中学生の確率の意味理解に関する考察2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 雑誌名

      数学教育学研究 : 全国数学教育学会誌

      巻: 26 ページ: 73-81

    • NAID

      40022523293

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 実験と理論の往還により確率的に推論する力を育む高等学校数学A「確率」の授業開発研究 「標本サイズの影響」の困難性に着目して2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 雑誌名

      科学教育研究

      巻: 45 号: 1 ページ: 76-84

    • DOI

      10.14935/jssej.45.76

    • NAID

      130008021956

    • ISSN
      0386-4553, 2188-5338
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 中学校数学科における確率的モデル化を志向する確率授業2020

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本科学教育学会研究会研究報告

      巻: 35 号: 3 ページ: 137-142

    • DOI

      10.14935/jsser.35.3_137

    • NAID

      130007952580

    • ISSN
      1882-4684
    • 年月日
      2020-12-13
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Role of probability in socio-critical modelling2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke UEGATANI, Ippo ISHIBASHI, Yuichiro HATTORI
    • 雑誌名

      日本科学教育学会研究会研究報告

      巻: 35 号: 3 ページ: 43-48

    • DOI

      10.14935/jsser.35.3_43

    • NAID

      130007952558

    • ISSN
      1882-4684
    • 年月日
      2020-12-13
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 小学校算数科「割合」単元の授業を通した条件付き確率の素地指導2020

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 雑誌名

      岡山大学大学院教育学研究科研究集録

      巻: 175 ページ: 27-37

    • NAID

      120006937494

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 火曜日生まれ問題の確率統計教材としての意義と可能性2021

    • 著者名/発表者名
      福田 博人・石橋 一昴
    • 学会等名
      日本数学教育学会 第9回春期研究大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 確率の3世界を往還させる確率指導2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 学会等名
      第54回全国数学教育学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Impact of different problem contexts on students’ task performance in the hospital problem2021

    • 著者名/発表者名
      Ippo Ishibashi, & Soichiro Nishi
    • 学会等名
      The 44th Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mathematics education for trans-scientific issues: Implementability of a socio-critical modeling approach Rationale for our research project2021

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Hattori, Yusuke Uegatani, & Ippo Ishibashi
    • 学会等名
      日本科学教育学会第45回年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Intellectual need: A key motivation toward critically understanding the roles of mathematical modeling in society2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Uegatani, Ippo Ishibashi, & Yuichiro Hattori
    • 学会等名
      日本科学教育学会第45回年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Exploration of socio-critical modeling teaching materials from the perspective of risk communication2021

    • 著者名/発表者名
      Ippo Ishibashi, Yusuke Uegatani, & Yuichiro Hattori
    • 学会等名
      日本科学教育学会第45回年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Posing a Quasi-Society in the Problem Context of Socio-Critical Modeling: “Quadratic Voting” as Teaching Materials2021

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Hattori, Yusuke Uegatani, & Ippo Ishibashi
    • 学会等名
      日本科学教育学会第45回年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 数学教師を目指す大学生に対する確率統計問題における文脈使用に関する実態調査:火曜日生まれ問題に着目して2021

    • 著者名/発表者名
      福田 博人・石橋 一昴
    • 学会等名
      日本科学教育学会第45回年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] モデル化の視点からベイズ確率を捉える枠組みの提案2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 学会等名
      日本教科教育学会 第47回全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 合成の誤謬とコインの順序:表と裏の比が同じである順序同士の場合2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 学会等名
      日本数学教育学会 第54回秋期研究大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 学校数学の内容としての「数学的方法学」2021

    • 著者名/発表者名
      上ヶ谷 友佑・石橋 一昴・服部 裕一郎
    • 学会等名
      第55回全国数学教育学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 学校数学における二次元表理解のための足場設定2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴・塩澤 友樹
    • 学会等名
      2021年度第2回日本科学教育学会研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Critical thinking as equitable treatment of multiple perspectives in solving trans-scientific issues: Comparison between socio-critical modeling and word problem solving2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Uegatani, Ippo Ishibashi, & Yuichiro Hattori
    • 学会等名
      2021年度第2回日本科学教育学会研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 中学校数学科における確率的モデル化を志向する確率授業2020

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 学会等名
      日本科学教育学会 2020年度第3回日本科学教育学会研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Role of probability in socio-critical modelling:A study of Japanese high school students' perception of COVID-19 certification2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke UEGATANI, Ippo ISHIBASHI, Yuichiro HATTORI
    • 学会等名
      日本科学教育学会 2020年度第3回日本科学教育学会研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 大数の法則の意味理解を目指した中学校第1学年の確率単元の開発2020

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴,西 宗一郎
    • 学会等名
      第53回全国数学教育学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 学校数学における「根元事象」と「同様に確からしい」の概念規定2020

    • 著者名/発表者名
      上ヶ谷 友佑,石橋一昴,迫田 彩
    • 学会等名
      第53回全国数学教育学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://researchmap.jp/ippoishibashi

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公開日: 2020-09-29   更新日: 2023-01-30  

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