| 研究課題/領域番号 |
23K25725
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| 補助金の研究課題番号 |
23H01028 (2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分09080:科学教育関連
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| 研究機関 | 津山工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
松田 修 津山工業高等専門学校, 総合理工学科, 教授 (60342549)
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| 研究分担者 |
齋藤 純一 東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 教授 (00469579)
長水 壽寛 福井工業高等専門学校, 一般科目(自然系), 教授 (10259856)
山中 聡 津山工業高等専門学校, 総合理工学科, 講師 (20804066)
松野 高典 大阪公立大学工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (30311046)
山下 哲 木更津工業高等専門学校, 基礎学系, 教授 (40259825)
相場 大佑 福井工業高等専門学校, 一般科目(自然系), 准教授 (50735123)
稗田 吉成 大阪公立大学工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (80321454)
前澤 孝信 津山工業高等専門学校, 総合理工学科, 准教授 (90548398)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2026年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2025年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2024年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2023年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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| キーワード | 数理モデル / 数学教材 / 授業法 / 分析力 / 教育スキル / 数学教育 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，数理モデルを立て分析する能力の育成にふさわしい教材と，授業法とは何かを明らかにし，高専の数学教育の中に，数理モデルを立て分析する能力の育成を重視する授業を配置した新しいカリキュラムを提示する．さらに，教師にとっても学習者にとっても，数理モデルを立て分析する能力を評価する最適な方法を提示し，教員の教育スキル向上のための授業法ガイドブックの提示，普及のための研究会とセミナーを開催する．
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| 研究実績の概要 |
近年，大学・高専に対して，数理・データサイエンス・AIを適切に活用し，課題を解決するための実践的な能力を育成する教育実践が強く求められている．それは，現実の事象に対して数値的データを取り出し，そこから数理モデルを考え，そのモデルを解析することで問題解決を図るというプロセス（数理モデル化過程）を意識するものである． 高専において，数理モデル化過程は，卒業研究という科目において体験できるようになっている．その上で，数学の通常授業で数理モデルを立てデータ分析することが少しでも達成できれば，それは，数理モデル化過程を身に着けるための基礎的な役割を果たすものと考える．このようなことから，本研究では，数理モデルを立てる教材研究と授業法の研究，数理モデルを分析する教材研究と授業法の研究を行っている．
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| 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
2023年度は，これまで研究した教材を基に，数理モデルを立て分析する能力を育成する授業とは何かを議論し，並行して，高専の数学の各科目の中に，どのタイミングで，具体的にどのような形の授業が導入できるのかを議論し結論を出すことであった．その後，与えられたデータを数理モデル化に誘う指導法と，学生が立てた数理モデルをブラッシュアップする指導法を研究し，それらを総合的にまとめた授業法を確立することとしていた．その具体的な内容は以下である．
① 各科目の適切な単元，適切な内容，適切な時間配分の洗い出し ② ①で決定されたそれぞれの数理モデルを訓練する教材および授業法，評価方法の提示 ③ ②で提示された教材および授業法，評価方法の意義と有効性の検討 ④ 教員の教育スキルに関する内容を洗い出す． ③と④が計画通りに進むことができなかった．
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| 今後の研究の推進方策 |
2024年度は，2023年度に残した計画を実施し，その上で開発した教材および授業法，評価方法を試行して，教材および授業法，評価方法の意義と有効性を検証する．同時に，新しいカリキュラムと教員の教育スキルを向上させる方法の具体案を提示する予定である．具体的には，
① これまで提示された教材および授業法，評価方法の意義と有効性の検討 ② 教員の教育スキルに関する内容を洗い出す． ③ 数学モデリングの具体的な教材，授業法の試行 教材および授業法，評価方法の意義と有効性を検証
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