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2019 年度 実績報告書

テクノロジーを利用した数理的現象の探究の教材開発と授業実践

研究課題

研究課題/領域番号 17K00967
研究機関愛知教育大学

研究代表者

飯島 康之  愛知教育大学, 教育学部, 教授 (30202815)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード数学教育 / 科学教育 / テクノロジー / 作図ツール / 数学的問題解決 / 授業研究 / 教育用ソフト開発
研究実績の概要

(1)事実と問いのダイナミズムに注目し, まず, テクノロジーの中で生まれる数学的現象の分析に関しては, GC/html5を使った図形の探究に注目した。そして図形を動かして調べる探究において, 四角形と四角形の対応の対応表をもとに展開されるケースについて分析・考察を行った。観察結果の記述における整合性などへの注目が, 大きな意味を持つことが示唆された。
(2)事実と問いのダイナミズムに注目すると, テクノロジーの中で生まれる数学的現象の中には, 全く異なる種類のものがあることがわかった。たとえば, コラッツの問題など, とても大きな数まで調べたとき, 「おそらく正しい」ことは推測されるが, それだけでは証明できない。このような事例は, 決して少なくない。たとえば, πや√2がnormalかどうかに関わり, さまざまな探究の様相が生まれることがわかった。
(3)物理的な現象に関する事実と問いのダイナミズムとして, 「距離センサ, パソコン, プログラム」を使った現象の分析をケーススタディとしてみたところ, 関与するさまざまな事柄(物理的現象, センサの仕組み, パソコン内部での仕組み, プログラム, 数学的モデル)のどこに問題があるかを検討・検証などをすることが必要で, これまでとは違った複雑さがあることがわかった。
(4)物理的な現象に関する教材開発・授業実践による検証として, 「繰り返し跳ね返る」現象にかかわる実践を継続し, 検証した。
(5)GC/html5にかかわる教材研究・授業研究による検証をファニャーノの問題, 三角形の内角の測定とその和に関する誤差の問題, オイラー線を発見する問題などなど5事例行った。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うちオープンアクセス 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] 超音波距離センサを活用した「理数探究」向け教材の実践-ボールが繰り返しバウンドする現象に潜む2次関数の探究-2020

    • 著者名/発表者名
      天羽 康
    • 雑誌名

      研究紀要

      巻: 47 ページ: 53 - 60

    • DOI

      http://hdl.handle.net/10424/00008668

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] GC を使った数学的探究における事実と問いのダイナミズム -対応表をもとに進める数学的探究に関するケーススタディを基にして-2019

    • 著者名/発表者名
      飯島 康之
    • 雑誌名

      イプシロン

      巻: 61 ページ: 9 - 24

    • DOI

      http://hdl.handle.net/10424/00008557

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] コンピュータによる数学実験を利用した数学的現象の探究の実際 - Mathematica による整数問題に関する探究を中心に2019

    • 著者名/発表者名
      飯島康之
    • 雑誌名

      日本科学教育学会研究会研究報告

      巻: 33-8 ページ: 67-72

    • DOI

      https://doi.org/10.14935/jsser.33.8_67

    • オープンアクセス
  • [学会発表] 有名な定理の証明の発見のためにGC/html5を使った授業の実際 - 九点円・オイラー線・フェルマー点-2019

    • 著者名/発表者名
      飯島康之
    • 学会等名
      RIMS共同研究(公開型)数学ソフトウェアとその効果的教育利用に関する研究
  • [学会発表] ICTを使った生徒の学びの様子を把握するための試み2019

    • 著者名/発表者名
      飯島康之
    • 学会等名
      日本科学教育学会

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公開日: 2021-01-27  

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