教科で育成すべき見方・考え方の指導法のモデル化と模擬授業ゲームへの応用

• 研究課題/領域番号: 23501137
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 教育工学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 松田 稔樹 東京工業大学, 社会理工学研究科, 准教授 (60173845)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 学習者モデル / 問題解決スクリプト / 見方・考え方 / 領域固有知識 / 教材設計フレームワーク / 教授活動ゲーム / 模擬授業ゲーム / 指導法開発 / 数学的な見方・考え方 / ＰＩＳＡ型学力 / 情報的な見方・考え方 / 教材開発 / 問題解決 / 対話インタフェース

研究概要

本研究では、「生きる力」の育成に向け、見方・考え方や問題解決の枠組みを明示的に指導する方法を確立し、それを教師教育に結び付ける方法論の開発に取り組んだ。具体的には、領域固有知識、見方・考え方、問題解決スクリプトで構成する学習者モデルを提案した。また、モデルに基づく指導フレームワークを共通性と相違点に着目しながら各教科で開発し、情報、数学、理科などでゲーミング教材を開発した。そして、授業実践を通じて、教科学習への関心や有用性の意識を高めること、問題解決力の向上に効果があることも確認した。以上の成果を教師教育に結びつけるために学習者エージェント機能を持つ模擬授業ゲームの設計と試作を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Improving the Design Framework of E-learning Game Materials for Information Studies: Consideration of a Student Model (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, T
  • 雑誌名: Proceedings of the 12th Hawaii International Conference on Education ページ: 2129-2141
  • URL: http://www.hiceducation.org/EDU2014.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improving the Design Framework of Problem-based Instruction in Mathematics Based on the Student Model (2014)
  • 著者名/発表者名: Ito, Y. & Matsuda, T
  • 雑誌名: Proceedings of the 12th Hawaii International Conference on Education ページ: 2517-2529
  • URL: http://www.hiceducation.org/EDU2014.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improving the Design Framework of E-learning Game Materials for Information Studies: Consideration of a Student Model (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Matsuda
  • 雑誌名: Proceedings of the 12th Hawaii International Conference on Education 巻: 12 ページ: 2129-2141
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improving the Design Framework of Problem-based Instruction in Mathematics Based on the Student Model (2014)
  • 著者名/発表者名: Yurie Ito, Toshiki Matsuda
  • 雑誌名: Proceedings of the 12th Hawaii International Conference on Education 巻: 12 ページ: 2517-2529
  • 査読あり
• [雑誌論文] Science and technology communication literacy for all: What is it and how is it cultivated? (2013)
  • 著者名/発表者名: Katto, Y., Matsuda, T., & Endo, S
  • 雑誌名: In Proceedings of the PATT 2013 ページ: 247-252
  • URL: http://www.iteea.org/Conference/PATT/PATT27/PATT27proceedingsNZDec2013.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Designing a Student Model for Developing E-learning Materials and Virtual Lesson Games for STEM Education (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, T
  • 雑誌名: Proceedings of the PATT 2013 ページ: 325-331
  • URL: http://www.iteea.org/Conference/PATT/PATT27/PATT27proceedingsNZDec2013.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Student Model to Provide Appropriate Feedback in a Virtual Lesson Game: Prompting Instructors to Teach Mathematical Ways of Thinking. In Proceedings of World Conference on Educational Multimedia (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, T
  • 雑誌名: Hypermedia and Telecommunications 2013 ページ: 1530-1538
  • URL: http://www.iteea.org/Conference/PATT/PATT26/ecp12073.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulated Teaching Game for Cultivating Teachers' Professional Competencies to Teach Ways of Thinking in Individual Subject Areas (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, T
  • 雑誌名: Proceedings of the 11th Hawaii International Conference on Education ページ: 2083-2092
  • URL: http://www.hiceducation.org/EDU2013.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design Framework of Problem-Based Instruction in Mathematics and Development of a Lesson Plan and an E-learning Material for the Lesson (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito, Y. & Matsuda, T
  • 雑誌名: Proceedings of the 11th Hawaii International Conference on Education ページ: 2106-2117
  • URL: http://www.hiceducation.org/EDU2013.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Science and technology communication literacy for all: What is it and how is it cultivated? (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshiya Katto, Toshiki Matsuda, Shinichi Endo
  • 雑誌名: Proceedings of the Pupils Attitude toward Technology (PATT) 巻: 27 ページ: 247-252
  • 査読あり
• [雑誌論文] Designing a Student Model for Developing E-learning Materials and Virtual Lesson Games for STEM Education (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Matsuda
  • 雑誌名: Proceedings of the Pupils Attitude toward Technology (PATT) 巻: 27 ページ: 325-331
  • 査読あり
• [雑誌論文] Student Model to Provide Appropriate Feedback in a Virtual Lesson Game: Prompting Instructors to Teach Mathematical Ways of Thinking. (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Matsuda
  • 雑誌名: Proceedings of World Conference on Educational Multimedia, Hypermedia and Telecommunications 2013 巻: 2013 ページ: 1530-1538
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulated Teaching Game for Cultivating Teachers' Professional Competencies to Teach Ways of Thinking in Individual Subject Areas (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Matsuda
  • 雑誌名: Hawaii International Conference on Education 巻: 11 ページ: 2083-2092
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design Framework of Problem-Based Instruction in Mathematics and Development of a Lesson Plan and an E-learning Material for the Lesson. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yurie Ito
  • 雑誌名: Hawaii International Conference on Education 巻: 11 ページ: 2106-2117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design Principles of Instructional Materials for Cultivating Attitude and Ability to Utilize ICT while Considering Ethical Issues and Safety. In G. Thomas, H. Jonas, and H. Magnus (Eds.) (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, T., Hirabayashi, S., & Tamada, K
  • 雑誌名: The PATT 26 conference Stockholm, Sweden 26- 30 June 2012: Technology Education in the 21st Century ページ: 323-329
  • URL: http://www.iteea.org/Conference/PATT/PATT26/ecp12073.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Science Communication Gaming Material for Promoting Scientific Views and Ways of Thinking in relation to Earthquake Disasters. In G. Thomas, H. Jonas, and H. Magnus (Eds.) (2012)
  • 著者名/発表者名: Mio, A.&Matsuda, T
  • 雑誌名: The PATT 26 conference Stockholm, Sweden 26- 30 June 2012: Technology Education in the 21st Century ページ: 355-362
  • URL: http://www.iteea.org/Conference/PATT/PATT26/ecp12073.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design Principles and Ethical Issues of Gaming Instructional Materials: Unifying the Views of Educational Technology and Simulation and Gaming (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, T
  • 雑誌名: Studies of Simulation and Gaming, 22-Special Issue ページ: 16-24
  • NAID: 130007852740
  • URL: http://ci.nii.ac.jp/vol_issue/nels/AN10412271_ja.html
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cultivating Student- Teachers' Problem-solving Abilities by Promoting Utilization of Various Ways of Thinking through E-learning and E-portfolio System, n L. Lennex & K. Nettleton (Eds.) Cases on Inquiry Through Instructional Technology in Math and Science: Systemic Approaches (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, T
  • 雑誌名: IGI Global ページ: 439-462
  • URL: http://www.igi-global.com/chapter/cultivating-student-teachers-problem-solving/62216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design Principles and Ethical Issues of Gaming Instructional Materials: Unifying the Views of Educational Technology and Simulation and Gaming. (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Matsuda
  • 雑誌名: Studies of Simulation and Gaming 巻: 22 ページ: 16-24
  • NAID: 130007852740
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Teacher Education Program and Virtual Lesson Game for Information Studies. (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Matsuda
  • 雑誌名: Exploration of best practice in Technology, Design & Engineering Education 巻: 2 ページ: 40-48
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design Principles of Instructional Materials for Cultivating Attitude and Ability to Utilize ICT while Considering Ethical Issues and Safety. (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Matsuda
  • 雑誌名: Pupils Attitude Toward Technology 巻: 26 ページ: 323-329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Science Communication Gaming Material for Promoting Scientific Views and Ways of Thinking in Relation to Earthquake Disasters. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ayako Mio
  • 雑誌名: Pupils Attitude Toward Technology 巻: 26 ページ: 323-329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a New Simulated Teaching Game for Promoting Mathematics Teachers' Innovative Lessons (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, T. & Ohgami, Y
  • 雑誌名: E-Learn ページ: 278-288
  • URL: http://www.editlib.org/p/38715/
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constructing Design Principles for Developing Gaming Instructional Materials for Making Cyber Ethics Education Authentic (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirabayashi, S. & Matsuda, T
  • 雑誌名: E-Learn ページ: 1280-1288
  • URL: http://www.editlib.org/p/38892/
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of New Dialog Interface for the IAG system to Promote the Use of Mathematical Views and Ways of Thinking (2011)
  • 著者名/発表者名: Someya, R. & Matsuda, T
  • 雑誌名: E-Learn ページ: 1714-1719
  • URL: http://www.editlib.org/p/38969/
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a New Simulated Teaching Game for Promoting Mathematics Teachers' Innovative Lessons. (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Matsuda
  • 雑誌名: E-Learn 2011 巻: 2011 ページ: 278-288
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constructing Design Principles for Developing Gaming Instructional Materials for Making Cyber Ethics Education Authentic. (2011)
  • 著者名/発表者名: Shota Hirabayashi
  • 雑誌名: E-Learn 2011 巻: 2011 ページ: 1280-1288
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of New Dialog Interface for the IAG system to Promote the Use of Mathematical Views and Ways of Thinking. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryo Someya
  • 雑誌名: E-Learn 2011 巻: 2011 ページ: 1714-1719
  • 査読あり
• [学会発表] 複数テーマでの数学「課題学習」用ゲーミング教材開発と設計フレームワークの一般化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊東友里絵・松田稔樹
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 愛知工業大学
  • 年月日: 2014-03-01
• [学会発表] 理科「探求活動」の教材開発とその設計フレームワークの提案 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田口穂高・松田稔樹
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 愛知工業大学
  • 年月日: 2014-03-01
• [学会発表] 学習者モデルの導入による数学教育用模擬授業ゲームの改善 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 愛知工業大学
  • 年月日: 2014-03-01
• [学会発表] 教授活動ゲーム上に学習者モデルを記述するための機能拡張 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2013-12-14
• [学会発表] 情報科用ゲーム型 e-learning教材設計フレームワークの改善~学習者モデルの検討結果に基づき (2013)
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 兵庫医科大学
  • 年月日: 2013-10-26
• [学会発表] 教授活動ゲームの学習者モデル記述機能の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2013-07-06
• [学会発表] STEM 教育用の e-learning 教材と模擬授業ゲーム開発の基盤となる学習者モデルの設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹
  • 学会等名: 日本シミュレーション&ゲーミング学会 2013年度春季全国大会
  • 発表場所: 東京工業大学田町キャンパス
  • 年月日: 2013-05-26
• [学会発表] 数学科教育法向け模擬授業ゲームのための学習者モデルの検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2013-05-18
• [学会発表] 課題学習用ICTゲーミング教材の改良と教師教育での活用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊東友里絵・松田稔樹
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 三重大学
  • 年月日: 2013-03-02
• [学会発表] 情報科教育法向け模擬授業ゲームの開発-指導法の効果・影響をフィードバックする学習者モデルの導入 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 三重大学
  • 年月日: 2013-03-02
• [学会発表] 数学「課題学習」の教材・授業例開発と設計原理の考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊東友里絵・松田稔樹・早坂健・岡本敬
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 東京学芸大学
  • 年月日: 2012-12-15
• [学会発表] 新たな情報科教育学とそれに即した教師教育プログラム構築の必要性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2012-10-27
• [学会発表] 数学「課題学習」と理科「探究活動」の授業設計の観点 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹・岡本敬・早坂健・下江秀人・小佐野隆治・砂岡康宏
  • 学会等名: 日本科学教育学会第36回年会
  • 発表場所: 東京理科大学神楽坂校舎
  • 年月日: 2012-08-27
• [学会発表] 教師の意思決定に的確な反応を返すための学習者エージェントの改良 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹・松田恵理菜
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2012-07-07
• [学会発表] ゲーミングの立場から見た高校の「数学I・課題学習」および「理科基礎科目・探究活動」の設計原理 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹
  • 学会等名: 日本シミュレーション&ゲーミング学会 2012年度春季全国大会
  • 発表場所: 流通経済大学新松戸キャンパス
  • 年月日: 2012-06-03
• [学会発表] 生徒に数学的な見方・考え方を活用した問題解決力を育成できる教員を養成するための教授活動ゲームの改良 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 山口大学
  • 年月日: 2012-03-03
• [学会発表] 数学的な見方・考え方を活用させるゲーミング教材とその設計支援 (2012)
  • 著者名/発表者名: 染谷諒・松田稔樹
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 山口大学
  • 年月日: 2012-03-03
• [学会発表] 情報モラルに配慮して情報技術を効果的に活用する力を育成する情報科教材の開発支援 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平林翔太
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 山口大学
  • 年月日: 2012-03-03
• [学会発表] 「図形と計量」の課題学習を支援する教授活動ゲーム用対話インタフェース (2011)
  • 著者名/発表者名: 染谷 諒
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 香川大学
  • 年月日: 2011-12-17
• [学会発表] 数学科教育法履修生が書いた指導案と新課程用教科書の分析結果に基づく高校数学Iの指導上の課題 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹・益田研一
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 島根大学
  • 年月日: 2011-10-29
• [学会発表] 数学科教育法履修生が書いた指導案と新課程用教科書の分析結果に基づく高校数学Ｉの指導上の課題 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 島根大学
  • 年月日: 2011-10-29
• [学会発表] 情報科用ゲーム型e-learning教材設計フレームワークの改善～学習者モデルの検討結果に基づき
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 兵庫医科大学
• [学会発表] STEM教育用のe-learning教材と模擬授業ゲーム開発の基盤となる学習者モデルの設計
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹
  • 学会等名: 日本シミュレーション＆ゲーミング学会
  • 発表場所: 東京工業大学
• [学会発表] ゲーミングの立場から見た高校の「数学Ｉ・課題学習」および「理科基礎科目・探究活動」の設計原理
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹
  • 学会等名: 日本シミュレーション＆ゲーミング学会2012年度春季全国大会
  • 発表場所: 流通経済大学
• [学会発表] 教師の意思決定に的確な反応を返すための学習者エージェントの改良
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] 数学「課題学習」と理科「探究活動」の授業設計の観点
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹
  • 学会等名: 日本科学教育学会第36回年会
  • 発表場所: 東京理科大学
• [学会発表] 数学「課題学習」の教材・授業例開発と設計原理の考察
  • 著者名/発表者名: 伊東友里絵
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 東京学芸大学
• [学会発表] 情報科教育法向け模擬授業ゲームの開発～指導法の効果・影響をフィードバックする学習者モデルの導入
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 三重大学
• [学会発表] 課題学習用ＩＣＴゲーミング教材の改良と教師教育での活用
  • 著者名/発表者名: 伊東友里絵
  • 学会等名: 日本教育工学会研究会
  • 発表場所: 三重大学
• [図書] 学習者とともに取り組む授業改善~教授業設計 ・ 教育の方法および技術 ・ 学習評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹 ・ 星野敦子 ・ 波多野和彦
  • 総ページ数: 163
  • 出版者: 学文社
• [図書] 学習者とともに取り組む授業改善～教授業設計・教育の方法および技術・学習評価, (2013)
  • 著者名/発表者名: 松田稔樹, 星野敦子, 波多野和彦
  • 総ページ数: 163
  • 出版者: 学文社