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数学的探究における定義活動を促進するための教材の開発と検証

研究課題

研究課題/領域番号 21K20259
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
研究機関日本体育大学 (2022)
筑波大学 (2021)

研究代表者

村田 翔吾  日本体育大学, 児童スポーツ教育学部, 助教 (50909471)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード数学的探究 / 定義活動 / 教材開発 / 課題設計 / デザイン研究 / 証明と論駁 / 拡張 / 証明
研究開始時の研究の概要

教科教育研究において,概念形成と問題解決をいかに両立させるかということが古くから問われてきた。数学的概念の形成において重要な役割を果たすものは定義であるが,学校数学において定義は,教師から天下り的に与えられることが多い。そこで本研究は,生徒が探究に取り組むなかで,定義を構成,洗練していく活動である「数学的探究における定義活動」を促進するための教材を開発し,その有効性を検証することを目的とする。この目的を達成するために,デザイン研究(design research)の方法論を採用する。具体的には,開発した教材を中学校・高等学校の授業で実施し,得られたデータを質的に分析する。

研究成果の概要

本研究の目的は、生徒が探究に取り組むなかで、定義を構成、洗練していく活動である、数学的探究における定義活動を促進するための教材を開発し、その有効性を検証することであった。この目的を達成するために、事柄の証明と論駁における定義活動、及び数学的概念の拡張における定義活動に焦点を当てたうえで、中学校教諭の協力を得て、教材開発と研究授業を実施し、得られたデータを質的に分析した。分析結果から、実現を期待する活動を促進するにあたって、開発した教材には一定の効果が認められることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義は、事柄の証明と論駁における定義活動及び数学的概念の拡張における定義活動のあり方を理論的に考察したうえで、中学生を対象として、これらの活動を促進するための教材を開発したことである。学校数学において定義は、教科書においてあるいは教師から天下り的に提示されることが多いが、開発した教材は、生徒たちが自分自身で定義を構成したり洗練したりする活動に取り組む機会を提供するものである。それゆえ、本研究の成果は、学校数学における定義のあり方に対して一石を投じた点において社会的意義がある。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] ラカトシュによる数学的知識の生成論とその学校数学への援用可能性―零定義から証明生成定義への洗練に焦点を当てて―2021

    • 著者名/発表者名
      村田翔吾
    • 雑誌名

      科学教育研究

      巻: 45 号: 3 ページ: 331-346

    • DOI

      10.14935/jssej.45.331

    • NAID

      130008101524

    • ISSN
      0386-4553, 2188-5338
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 証明と論駁における定義活動を促進するための課題設計:証明生成定義に着目して2022

    • 著者名/発表者名
      村田翔吾
    • 学会等名
      日本数学教育学会第55回秋期研究大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2024-01-30  

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