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2018 年度 実績報告書

ICTを活用した数学、理科、工学を統合した学習環境の開発とその効果の検証

研究課題

研究課題/領域番号 16K01137
研究機関金沢工業大学

研究代表者

中村 晃  金沢工業大学, 基礎教育部, 教授 (60387355)

研究分担者 西岡 圭太  金沢工業大学, 基礎教育部, 講師 (10748734)
工藤 知草  金沢工業大学, 基礎教育部, 講師 (90759515)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードSTEM / 数学 / 物理 / ウェブ教材 / 知識構造 / e-ラーニング / ハイパーリンク
研究実績の概要

1.知識構造の可視化システムの完成:昨年度まではグラフ距離が3以内と固定された知識構造の可視化しかできないが,グラフ距離を1から4に変更できるようにし,表示できる項目を数学,物理,工学の中から選択できるようにした.これらの機能向上により機能向上により知識構造の把握がしやすくなった.さらに,この知識構造の可視化システムを演習問題のページにも取り入れ,演習問題を解くために必要な知識の把握を容易にした.さらに並行して,知識構造が最適になるように知識構造と確認しながら知識構造に関連するウェブページのハイパーリンク構造の見直しを進めめた.
2.ウェブ教材の作成:(1)大学物理の「力学」のコンテンツを充実さえた.高校物理の「基礎物理」では熱と波,「物理」では熱と気体のコンテンツを更に充実させるとともに波と電磁気のコンテンツの開発をすすめた.物理現象のシミュレーションもウェブページに組み込み,補助教材として授業に活用した.今年度も引き続き過去に作成した数学のコンテンツをスマートフォンにも対応できるようにウェブページの修正を進めた.
3.工学の統合学習環境が学習者に及ぼす効果の検証:検証するために,訪問者がどのようにページを見て行っているか時系列に分析できるようにアクセスログ解析のプログラムを開発した.
開発したプログラムを用いて「等加速度直線運動」のタイトルのウェブページを少なくとも1回は訪れた訪問者のアクセスログだけを分析した.訪問者の主な巡回経路を調べた結果,訪問者は主に基礎知識から応用の知識の方向へ段階的に巡回し,理解を深めていることが明らかになった.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Development of Visualization System of Knowledge Necessary for Solving Mathematical Questions2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Nakamura, Tomoshige Kudo, Keita Nishioka
    • 雑誌名

      International Journal of Recent Technology and Engineering (IJRTE)

      巻: 7 ページ: 305-309

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Learning Support Website for Physics by Utilizing Simulations2018

    • 著者名/発表者名
      Keita Nishioka, Tomoshige Kudo, Akira Nakamura
    • 学会等名
      The Singapore Education Technology Conference 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] "KIT Physics Navigation'' Showing Relationship Between High School and University2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoshige Kudo, Keita Nishioka, Akira Nakamura
    • 学会等名
      14th International CDIO Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Visualization System of Knowledge Necessary for Solving Mathematical Questions2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Nakamura, Tomoshige Kudo, Keita Nishioka
    • 学会等名
      International Conference on Research in TVET Studies 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation for e-Learning Website of Physics by Browsing Path Analysis and Cluster Analysis of Access Log2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoshige Kudo, Keita Nishioka, Akira Nakamura
    • 学会等名
      International Conference on Advances Information Systems, Engineering and Applied Sciences 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] 知識構造の可視化によるSTEMウェブ学習の効率化2018

    • 著者名/発表者名
      中村晃、工藤知草、西岡圭太
    • 学会等名
      日本工学教育協会 第66回年次大会
  • [備考] KIT数学ナビゲーション

    • URL

      http://w3e.kanazawa-it.ac.jp/math/

  • [備考] KIT物理ナビゲーション

    • URL

      http://w3e.kanazawa-it.ac.jp/math/physics/index.html

  • [備考] KIT STEMナビゲーション

    • URL

      http://w3e.kanazawa-it.ac.jp/math/stem/index.html

  • [備考] 演習問題を解くのに必要な知識構造の可視化の一例

    • URL

      http://w3e.kanazawa-it.ac.jp/math/cgi-bin/graph/graph-q.cgi?node=/math/q-and-a/sekibun/question1-2.html

  • [備考] STEM知識構造の可視化の例

    • URL

      http://w3e.kanazawa-it.ac.jp/math/cgi-bin/graph/graph.cgi?node=/math/category/vector/gaiseki.html

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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