数学科教育課程実現に必須の代数解析領域ソフトウエアの開発・実用化研究〜中・高一貫ゆとりある探究活動による数学活用力育成のための教材・指導法開発〜

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11558010
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 能田 伸彦 筑波大学, 教育学系, 教授 (80020121)
• 研究分担者: 磯田 正美 筑波大学, 教育学系, 助教授 (70212967) ; 清水 静海 筑波大学, 教育学系, 助教授 (20115661) ; 佐々木 建昭 筑波大学, 数学系, 教授 (80087436) ; 吉野 大之 カシオ計算機, 関数電卓開発部, 室長 ; 垣花 京子 東京家政学院, 筑波女子大学・短期大学部, 助教授 (50248754)
• キーワード: ソフトウエア / 数学科教育課程 / Calculus Unlimited / 視覚化機能 / グラフィンダツール

研究概要

中学校、高等学校数学科、現行指導要領そして今期改訂に有意な、代数、解析領域で一貫して使えるグラフィングツールCalculus Unlimitedを、ア)日本語化し、イ)教材・教師用指導事例集・生徒用探究課題集を用意し、ウ)その探究ソフトウエアの活用によっていかなる指導の改善が可能かを示し、学校の先生方、生徒が利用できるように研究を進めた。
数学探究用グラフィングツールCalculus Unlimitedは、全世界で展開するテクノロジーによる数学教育課程改革で10年前に注目されたグラフ表示ソフトウエアFunction Supposerの改訂最新版であり、関数のグラフを、視覚化し、直接いじくる機能、微分・積分などでの高次概念を視覚表示する機能を備えている。従来、これら高次概念は、高次の関連知識なく教えようがないとみなされてきたが、このソフトウエアは、それを視覚化し具体的にとらえられるようにした。その視覚的具体化で、従来の指導をいかに改善するかを示すことが、本研究の学術的価値である。今回日本語化されるソフトウエアCalculus Unlimitedは、米国など英語圏とイスラエル(ヘブル語)では標準的ソフトウエアとして広く利用されている。国内には、旧版Function Supposerを模範に開発された日本語ソフトウエアは多いが、新版のような微積分の視覚化機能は備えていない。すなわち、Calculus Unlimitedのように、中高一貫して使えるグラフィングツールはない。同一ソフトウエアが電卓とコンピュータ両方で内装できる現在、中学校・高等学校のいずれでも教室でも自宅でも、世界のどこでも、数学を学ぶ際に一貫して使える本ソフトウエアを、日本語化し、課題とされた教材と指導法を提供することが、できるように研究を進めた。