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2016 年度 実施状況報告書

中高生の問題解決能力を育てる数学的モデリング教材集の作成と普及に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K00916
研究機関京都教育大学

研究代表者

柳本 哲  京都教育大学, 教育学部, 教授 (90441401)

研究分担者 河崎 哲嗣  岐阜大学, 教育学部, 准教授 (00582488)
松嵜 昭雄  埼玉大学, 教育学部, 准教授 (10533292)
西村 圭一  東京学芸大学, 教育学部, 教授 (30549358)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード数学的モデリング / 数学活用 / 数学有用性の認識 / 課題学習 / 数学の実用性
研究実績の概要

まず,これまでに収集したり開発したりしてきた数学的モデリングの教材について,一般的な日本の中高生を対象としたワークシート教材として適切かどうかの検討を行った。そして,どのようなデザインのワークシートにすることが適当なのか,また,どんな形式のワークシートが学校現場の教員にとって指導しやすいのかを分析した。特に,日本の生徒は,数学の問題解きでは1つの答えを求めるクローズドエンドに慣れているが,多様な思考を求められるオープンエンドの現実問題場面には慣れていないことから,数学的モデリングの入門期に学ぶワークシート教材としては,適度な負荷をつけたオープン性を少しずつ取り入れていくことが有効であると考えた。
また,吉村・柳本はドイツ・ハンブルグで開催された国際会議ICME13に参加して「日本の数学的モデリングに向けたオープンエンド文章題の開発」について講演を行い,西村は英国Loughborough大学で開催されたBSRLM Conferenceにて「日本の高等学校の授業研究-問題解決アプローチに焦点をあてて-」について講演を行い,世界の研究者と研究交流した。
今回のブックレット用に私たちが開発作成した数学的モデリングのワークシート教材は関西チームが「汚染水貯蔵タンク(中1)」「とうもろこしは何本?(中1)」「男子マラソンの世界記録(中2)」「年金税プラン(中2)」「血中アルコール濃度(中3)」「滑走路の長さは?(中3)」「スマホでシンデレラ城(高1)」「ボブスレー優勝記録(高1)」「放射線量はどうなる?(高2)」,関東チームが「いくらくらい集まるかな(中1)」「合唱コンテストの順位を決めよう(中1)」「マリーはナダルに勝てる?(中1)」「飛行機の速さはどのくらい?(中2)」「もっとスピードを出していたら(中3)」などである。これらは,京都教育大学と東京学芸大学のWeb上に公開している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

これまでの研究成果の蓄積もあることから,一部の作業で多少の遅れがあったものの,予定していた研究計画に特に大きな支障もなく,順調に2年目の計画が進められているため。

今後の研究の推進方策

平成29年度は,前年度に作成した関西グループと関東グループの数学的モデリング教材ワークシートについて,それぞれ教師用指導ガイドを作成し,それも含めた数学的モデリング教材ブックレットを完成させ,全国の主要教育センターに配布するなど,広く学校現場の指導力向上に寄与する計画となっている。

次年度使用額が生じた理由

初年度の平成27年度において繰越金281,141円が発生したものが,ほぼそのまま平成28年度残額として残った。

次年度使用額の使用計画

数学的モデリングの教材ワークシート集として,ブックレットを関西版,関東版の2種類を作製する予定である。各700部発行し,教育センター,学校現場に普及させる計画となっている。予算状況により,発行部数,発送先数を調整する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Studies to Implement Practical Mathematics in Japan2016

    • 著者名/発表者名
      柳本哲
    • 雑誌名

      数学教育学会誌

      巻: Vol.57/No.3,4 ページ: 169-175

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高等学校における数学的モデリングに関する実践事例-モデリング・チャレンジプログラムの記録-2016

    • 著者名/発表者名
      稲葉芳成,河崎哲嗣,黄瀬正敏,柳本哲
    • 雑誌名

      科学教育研究

      巻: Vol.40 No.2 ページ: 186-197

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高等学校情報科において乱数シミュレーションによるモデル化を通した数理科学的意思決定能力の育成を図る授業実践の事例研究2016

    • 著者名/発表者名
      後藤 貴裕, 西村 圭一
    • 雑誌名

      科学教育研究

      巻: Vol.40 No.2 ページ: 198-208

    • 査読あり
  • [雑誌論文] イギリスの後期中等教育段階の数学に関する改革について2016

    • 著者名/発表者名
      西村圭一
    • 雑誌名

      数学教育

      巻: 98巻7号 ページ: 20-23

  • [学会発表] 単元導入時の数学的モデリング教材開発-高校1年生の確率教材の実践-2016

    • 著者名/発表者名
      山田真生, 柳本哲
    • 学会等名
      数学教育学会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2016-09-18
  • [学会発表] Open-ended Word Problems toward Mathematical Modelling in Japan2016

    • 著者名/発表者名
      NoboruYoshimura, Akira Yanagimoto
    • 学会等名
      13th International Congress on Mathematical Education
    • 発表場所
      University of Hamburg
    • 年月日
      2016-07-29
    • 国際学会
  • [学会発表] 汎用的能力の育成に資するモデリングの学習指導過程-わが国のキャリア教育の新たな方向性を手掛かりとして-2016

    • 著者名/発表者名
      松嵜昭雄
    • 学会等名
      日本数学教育学会
    • 発表場所
      埼玉大学
    • 年月日
      2016-06-12
  • [学会発表] Lesson Study at the upper secondary level in Japan: Focus on the 'Problem Solving Approach'2016

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Nishimura
    • 学会等名
      BSRLM Conference
    • 発表場所
      英国Loughborough大学
    • 年月日
      2016-06-11
    • 国際学会
  • [備考] 授業のたね/算数・数学のページ/1.数学HP教材 数学科柳本哲先生のHP 「数学的モデリング教材」

    • URL

      http://kyoushien.kyokyo-u.ac.jp/suugaku.htm

  • [備考] 数学的モデル化の入門教材

    • URL

      http://www.u-gakugei.ac.jp/~knishi/Mclass/modelling/

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公開日: 2018-01-16  

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