• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

脳活動と視線移動計測のエビデンスデータに基づく空間図形教材コンテンツの開発と普及

研究課題

研究課題/領域番号 21H00864
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
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
研究機関京都教育大学

研究代表者

黒田 恭史  京都教育大学, 教育学部, 教授 (70309079)

研究分担者 石井 英真  京都大学, 教育学研究科, 准教授 (10452327)
森 秀樹  昭和女子大学, 人間社会学部, 准教授 (30527776)
岡本 尚子  立命館大学, 産業社会学部, 准教授 (30706586)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード脳活動計測 / 視線移動計測 / 図形教材の制作 / 生体情報計測 / 空間図形教育 / 教材開発 / ICT教材開発 / 教材の検証・普及 / 空間図形教材開発
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、コンピュータを用いた空間図形教材を開発し、実物の立体や紙面にかかれた立体の教材の場合との脳活動と視線移動の同時計測による比較実験により、どのような差異が生じるのかを生理学的に解明することである。その研究成果を踏まえ、空間認識力の向上に有効なコンピュータを用いた小・中学生用空間図形教材の開発と普及を行う。大学生を対象に基礎データを取得し、小中学生を対象に本実験を実施する。

研究成果の概要

本研究の目的は、次の三点である。一つ目は、コンピュータを用いた空間図形教材を開発し、脳活動と視線移動の同時計測による生体情報計測実験により、その効果を解明することである。二つ目は、空間認識力の向上に有効なコンピュータを用いた小・中学生用空間図形教材を完成することである。そして三つ目は、これらの教材を普及することである。
一つ目は、最初に大学生32名を対象にメンタルローテーションに関する脳活動と視線移動の同時計測実験を、次に大学生・大学院生58名と小学6年生23名を対象に、空間図形に関する実験を実施し、分析を行った。二つ目は、空間図形教材を合計36本制作した。三つ目は、専用ホームページで公開した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳活動と視線移動の同時計測は、装着に伴う被験者への負荷や、実験データの正確な取得などの点において、現時点で大きなハードルのある実験である。そうした中、本科研では、大学生・大学院生と小学6年生、合計数十名に実験が実施できた点は、日本はもとより世界的にも希少な成果であるといえ、その分析結果は、生理学視点からの教育研究に大きく貢献するものであると考えている。
あわせて、これらの知見を踏まえた、数十本の空間図形教材の開発と専用ホームページでの公開は、我が国の子どもたちの算数・数学の図形学習における有益なサポート教材となることが期待される。今後は、空間教材のさらなる開発に取り組んでいく予定である。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 小学 6 年生を対象とした図形の回転体の教育実践 -GeoGebraのスクリプト機能を用いて-2024

    • 著者名/発表者名
      近藤竜生,津田真秀,黒田恭史
    • 雑誌名

      数学教育学会誌

      巻: Vol.64, No.3・4 ページ: 69-79

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 立方体の切断課題遂行時における学習者の視線移動の特徴 -視線移動計測実験の分析を通して-2021

    • 著者名/発表者名
      青木駿介,岡本尚子,黒田恭史
    • 雑誌名

      数学教育学会誌

      巻: Vol.62 No.1・2 ページ: 121-129

    • NAID

      40022737361

    • 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
  • [学会発表] GeoGebraを活用した図形を視覚的・動的に捉える授業デザイン2024

    • 著者名/発表者名
      児玉弥也,黒田恭史
    • 学会等名
      教育システム情報学会2023年度学生研究発表会(関西地区,花園ラグビー場)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 空間図形のICT学習による小学6年生の視線特徴の変化2023

    • 著者名/発表者名
      近藤竜生,黒田恭史,田邊宏樹
    • 学会等名
      第48回教育システム情報学会全国大会(近畿大学,ハイブリッド開催)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] メンタルローテーション課題における 視線移動と脳活動の探索的検討2022

    • 著者名/発表者名
      近藤竜生,岡本尚子,黒田恭史,田邊宏樹
    • 学会等名
      教育システム情報学会2022年度 第1回研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] メンタルローテーション課題の正誤による視線移動と脳活動の特徴の考察2022

    • 著者名/発表者名
      近藤竜生,岡本尚子,田邊宏樹,黒田恭史
    • 学会等名
      第47回教育システム情報学会全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 心的回転課題の正誤によって生じる生理心理指標の考察2022

    • 著者名/発表者名
      近藤竜生,岡本尚子,黒田恭史,田邊宏樹
    • 学会等名
      日本心理学会第86回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 小学六年生を対象とした図形の回転体の教育実践 ―GeoGebra のスクリプト機能を用いて―2022

    • 著者名/発表者名
      近藤竜生,津田真秀,黒田恭史
    • 学会等名
      第26回数学教育学会大学院生等発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] CONSIDERATION OF CHARACTERISTICS OF EYE MOVEMENT AND BRAIN ACTIVITY DURING MENTAL ROTATION TASKS2021

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kondo, Naoko Okamoto, Yasufumi kuroda
    • 学会等名
      The 14th International Congress on Mathematical Education(Shanghai and Online)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複合的生理学データを活用した学習者の思考過程解明の可能性について2021

    • 著者名/発表者名
      黒田恭史,近藤竜生,岡本尚子
    • 学会等名
      第45回教育システム情報学会全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] メンタルローテーション課題時の視線移動の特徴の考察2021

    • 著者名/発表者名
      近藤竜生,岡本尚子,黒田恭史
    • 学会等名
      第45回教育システム情報学会全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] GeoGebraのスクリプトを用いた図形の回転体の教材開発2021

    • 著者名/発表者名
      近藤竜生,黒田恭史
    • 学会等名
      数学教育学会秋季例会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 初等算数科教育法序論2023

    • 著者名/発表者名
      黒田恭史編著
    • 総ページ数
      258
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320114968
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 小中学校の図形学習動画コンテンツ

    • URL

      https://www.shape-kuroda.jp/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
  • [備考] 小中学校図形学習動画コンテンツ

    • URL

      https://www.shape-kuroda.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi