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「高水準の数学的リテラシー」概念下の大学数学教育の実践的展開に関する総合的研究

研究課題

研究課題/領域番号 23K22337
補助金の研究課題番号 22H01066 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分09080:科学教育関連
研究機関大阪公立大学

研究代表者

川添 充  大阪公立大学, 国際基幹教育機構, 教授 (10295735)

研究分担者 落合 洋文  名古屋文理大学, 健康生活学部, 教授 (00183773)
西 誠  金沢工業大学, 基礎教育部, 教授 (00189250)
小松川 浩  公立千歳科学技術大学, 理工学部, 教授 (10305956)
高木 悟  早稲田大学, グローバルエデュケーションセンター, 教授 (50367017)
羽田野 袈裟義  山口大学, その他部局等, 名誉教授 (70112307)
五島 譲司  新潟大学, 教育基盤機構, 准教授 (90360205)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024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)
2025年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2024年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワード数学教育 / 大学教育 / 数学的リテラシー / 数学的モデリング / 大学数学
研究開始時の研究の概要

現実世界で数学を活用する大学レベルでの能力育成を目的とする高水準の数学的リテラシー教育を展開していくために,(1)高水準の数学的リテラシー教育に携わる教員の職能育成の方法論の確立,(2)高水準の数学的リテラシー教育に適した教材の要件の明確化と既存の授業に容易に組み込めるオンライン教材・オンラインコ ースの開発,(3)認知的能力・非認知的能力それぞれの評価法およびそれらを統合した高水準の数学的リテラシーの評価方法の開発の3つに取り組む.

研究実績の概要

高水準の数学的リテラシー教育に携わることのできる教員の資質能力はどのようなものか、また、そのような資質能力を持つ教員をどのようにして育成することができるのかについてを明らかにするための研究への取り掛かりとして、数学的モデリングに焦点化した教材作成ワークショップを試行して有効性の検証と課題の洗い出しを行なった。ワークショップは、モデリング初心者を想定して、(1)モデリング教育の経験の長い教員による講義、(2)講師や運営要員も含む全員でモデリング教材を作成するモデリング教材開発体験演習、(3)個別のモデリング教材開発演習の3段階構成でデザインされた。参加者の活動の観察と聞き取り調査から(1)と(2)の有効性は確認されたが、(3)については参加者の活動支援のあり方について改善の必要性が指摘された。(2)での活動過程を分析し、国内セミナーで口頭発表するとともに、国際数学教育会議ICME-15に投稿した。認知的領域の評価について国内外の事例を調査し、大学レベルのモデリング能力を測定するテスト問題などの先行事例について詳しく検討した。先行事例は理工系の学生を対象としているため、文系学生も含めた高水準の数学的リテラシー教育での認知的領域の評価にそのまま用いるのは難しいが、CBTでも実行可能な選択式問題の形式で、比較的短時間でモデリングサイクルの各ステップでのスキルをみることができるものになっており、形式や問題の設計手法などを参考にして本研究での評価テストを開発できる目処が立った。非認知的領域の評価について、本研究で作成した非認知能力を調査するテストを参加大学14校(2700人)で実施し、各教員が行う評価観点の特徴量を機械学習を活用して調べた。その上で、各機関の教員及び学生向けの評価に関する特性に関わるフィードバックシートをシステムを活用して作成できるようにした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

オンライン教材開発についての要件整理が難航したため、オンライン教材に関する研究計画に遅れが生じている。

今後の研究の推進方策

教員の能力育成については、改良したワークショップを試行し、ワークショップの内容・運営に関してさらなる改善を図る。海外の数理モデリング能力テストを参考に、高水準の数学的リテラシーの認知的領域を測定する評価テストを試作・試行する。非認知的領域の評価については、フィードバックシートを各機関に戻し、評価の有用性を評価する.オンライン教材開発については2ヶ月に1回程度オンラインまたは対面の会議を行い、研究の推進を図る。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Teaching mathematical modelling along with didactic resources2024

    • 著者名/発表者名
      Mitsuru Kawazoe, Koji Otaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the Thirteenth Congress of the European Society for Research in Mathematics Education (CERME13)

      巻: - ページ: 1251-1258

    • 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] 活用志向の数学教育の理論と実践2024

    • 著者名/発表者名
      川添充
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 2275 ページ: 113-127

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 数理・データサイエンスの実践トレーニング第9回「データが示唆する未来・人口統計から将来の日本を考える」2024

    • 著者名/発表者名
      落合洋文
    • 雑誌名

      月刊化学

      巻: 2024年1月号 ページ: 29-30

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 数理・データサイエンスの実践トレーニング第10回「データから現実を知るⅠ・大豆をすべて国内産で自給することは可能か?」2024

    • 著者名/発表者名
      落合洋文
    • 雑誌名

      月刊化学

      巻: 2024年2月号 ページ: 27-28

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 数理・データサイエンスの実践トレーニング第11回「データから現実を知るⅡ・1枚の牛肉ステーキのために必要な水の量は?」2024

    • 著者名/発表者名
      落合洋文
    • 雑誌名

      月刊化学

      巻: 2024年3月号 ページ: 17-18

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 開水路定常流の水面形計算の向きと境界条件付与に関する検討2024

    • 著者名/発表者名
      羽田野袈裟義,荒尾慎司,高木悟
    • 雑誌名

      2023年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集

      巻: - ページ: 239-240

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 数理・データサイエンスの実践トレーニング第1回「データからストーリーを紡ぐ(1)・レディーガガのコンサートで必要な条件を自分で設定する」2023

    • 著者名/発表者名
      落合洋文
    • 雑誌名

      月刊化学

      巻: 2023年5月号 ページ: 49-50

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 数理・データサイエンスの実践トレーニング第2回「データからストーリーを紡ぐ(2)・駅での人の往来を実際に観察してモデルの妥当性を確認」2023

    • 著者名/発表者名
      落合洋文
    • 雑誌名

      月刊化学

      巻: 2023年6月号 ページ: 43-45

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 数理・データサイエンスの実践トレーニング第3回「データからストーリーを紡ぐ(3)・多くの人でにぎわう廉売市の混み具合を推定する」2023

    • 著者名/発表者名
      落合洋文
    • 雑誌名

      月刊化学

      巻: 2023年7月号 ページ: 49-50

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 数理・データサイエンスの実践トレーニング第4回「ニュースの裏側を読む・地球温暖化は本当に進んでいるのだろうか?」2023

    • 著者名/発表者名
      落合洋文
    • 雑誌名

      月刊化学

      巻: 2023年8月号 ページ: 39-40

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 数理・データサイエンスの実践トレーニング第5回「データを直観に結びつける・洪水被害を回避する貯水槽の大きさとは?」2023

    • 著者名/発表者名
      落合洋文
    • 雑誌名

      月刊化学

      巻: 2023年9月号 ページ: 27-28

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 数理・データサイエンスの実践トレーニング第6回「シミュレーションによってリスク管理を行う・護岸の決壊や氾濫に至る条件を推定する」2023

    • 著者名/発表者名
      落合洋文
    • 雑誌名

      月刊化学

      巻: 2023年10月号 ページ: 35-36

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 数理・データサイエンスの実践トレーニング第7回「データを環境設定に役立てる・自動改札機の適切な処理速度を見積もる」2023

    • 著者名/発表者名
      落合洋文
    • 雑誌名

      月刊化学

      巻: 2023年11月号 ページ: 17-18

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 数理・データサイエンスの実践トレーニング第8回「化学の知識で事故の謎解きに挑戦・転覆した漁船から生還した人たち」2023

    • 著者名/発表者名
      落合洋文
    • 雑誌名

      月刊化学

      巻: 2023年12月号 ページ: 41-43

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 開水路定常流の水面形計算の向きの理由付け2023

    • 著者名/発表者名
      羽田野袈裟義,高木悟,荒尾慎司
    • 雑誌名

      農業農村工学会令和5年度応用水理研究部会講演集

      巻: - ページ: 36-39

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 数学的リテラシーの育成を目指した名桜大学における数学教育の実践2023

    • 著者名/発表者名
      高安美智子
    • 雑誌名

      名桜大学やんばるブックレット⑧やんばる学びのポリフォニー

      巻: 8 ページ: 66-78

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 数学の学習支援におけるチュータリングスキルの育成 ―チュータリングの型を用いたトレーニング方法を通して―2023

    • 著者名/発表者名
      高安美智子
    • 雑誌名

      リメディアル教育研究

      巻: 17 ページ: 23-32

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Relation between understandings of linear algebra concepts in the embodied world and in the symbolic world2023

    • 著者名/発表者名
      Kawazoe Mitsuru
    • 雑誌名

      epiDEMES

      巻: Special Issue INDRUM 2020

    • DOI

      10.46298/epidemes-8438

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Change of math anxiety in mathematics course for non-STEM university students in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Takuo Oguro, Masahiko Okamoto, Mitsuru Kawazoe, Kentaro Yoshitomi
    • 雑誌名

      Proceedings of the Fourth Conference of the International Network for Didactic Research in University Mathematics (INDRUM2022)

      巻: - ページ: 676-677

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 獣害対策を題材としたPBLの紹介2024

    • 著者名/発表者名
      川添充
    • 学会等名
      2023年度 関東ブロック 第7回ワークショップ 「農学分野データサイエンス教育におけるPBLの事例と課題」
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] オンライン対応型統計教育教材の開発2024

    • 著者名/発表者名
      西誠
    • 学会等名
      数学教育学会春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Towards university/college teacher education: How to develop teacher’s skill to create mathematical modelling tasks?2023

    • 著者名/発表者名
      Mitsuru Kawazoe
    • 学会等名
      International Research Seminar on Mathematics Teacher Education and Professional Development
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modelling tasks for non-STEM university students and the characteristics of their modelling process2023

    • 著者名/発表者名
      Mitsuru Kawazoe, Koji Otaki
    • 学会等名
      The 21st International Conference on the Teaching of Mathematical Modelling and Applications (ICTMA21)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大阪公立大学における活動紹介-数理・データサイエンス基礎教育としての数理モデリング演習の取り組み2023

    • 著者名/発表者名
      川添充
    • 学会等名
      第8回数理・データ教育研究会「データサイエンス・AI教育における演習の実践」
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Educational materials in group theory using puzzles for non-mathematics students2023

    • 著者名/発表者名
      Satoru Takagi
    • 学会等名
      2023 Fall Global Conference on Education
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Teachers’ Tacit Knowledge-based Evaluation of Learner Competencies Using Machine Learning Approach2023

    • 著者名/発表者名
      Haruki Ueno, Mitsuru Kawazoe and Hiroshi Komatsugawa
    • 学会等名
      14th IIAI International Congress on Advanced Applied Informatics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 「R」を活用した統計教育教材の開発と実践2023

    • 著者名/発表者名
      西誠
    • 学会等名
      数学教育学会秋季例会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ワープロを利用した学習法の勧め2023

    • 著者名/発表者名
      羽田野袈裟義
    • 学会等名
      日本流体力学会中四国・九州支部 第31回講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] FE教材を利用した教育の勧め2023

    • 著者名/発表者名
      羽田野袈裟義、中村格
    • 学会等名
      電気学会教育フロンティア研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 教養教育における数学教育の実践(授業外学習の活用を含めて)2023

    • 著者名/発表者名
      高安美智子
    • 学会等名
      日本リメディアル教育学会第3回授業実践フォーラム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 学修者本位の授業づくりにより自己調整学習力を培う(学習支援による学習成果の可視化を通して)2023

    • 著者名/発表者名
      高安美智子
    • 学会等名
      日本リメディアル教育学会全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ルーブリックを用いた統計授業の理解度評価の試み2023

    • 著者名/発表者名
      西 誠
    • 学会等名
      大学e-ラーニング協議会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 『情報 I』の教科書の「モデル化とシミュレーション」の扱いの比較2023

    • 著者名/発表者名
      藤間真
    • 学会等名
      2023年度数学教育学会春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 新高等学校学習指導要領でみるWithコロナに向けた学び2023

    • 著者名/発表者名
      中村格
    • 学会等名
      令和5年電気学会全国大会 本部企画シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Learning to examine the application of mathematical concepts through peer review2022

    • 著者名/発表者名
      G. Gotoh
    • 学会等名
      International Conference on Education and Learning
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 統計分析ソフト「R」を用いたデータサイエンス学習におけるICTの活用2022

    • 著者名/発表者名
      西 誠、山岡英孝、谷口哲也、渡辺秀治、高井勇揮
    • 学会等名
      私学情報教育協会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Teachers’ Tacit Knowledge-based Evaluation of Learners' Competencies using Machine Learning Modelling2022

    • 著者名/発表者名
      Allen Momiji, Mitsuru Kawazoe, Hiroshi Komatsugawa
    • 学会等名
      CIF 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Change of math anxiety in mathematics course for non-STEM university students in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Takuo Oguro, Masahiko Okamoto, Mitsuru Kawazoe, Kentaro Yoshitomi
    • 学会等名
      The Fourth Conference of the International Network for Didactic Research in University Mathematics (INDRUM2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 理工系のための微分積分 [改訂版]2023

    • 著者名/発表者名
      長谷川研二,熊ノ郷直人,高木悟
    • 総ページ数
      243
    • 出版者
      培風館
    • ISBN
      9784563012533
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 線形の世界 ~線形代数学への入り口~2023

    • 著者名/発表者名
      高木悟、曽布川拓也
    • 総ページ数
      212
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320115170
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 演習編 線形の世界 ~線形代数学への入り口~2023

    • 著者名/発表者名
      高木悟、曽布川拓也
    • 総ページ数
      134
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320952058
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 高水準の数学的リテラシー教育研究会

    • URL

      https://sites.google.com/view/amle/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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