| 研究課題/領域番号 |
18K13186
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| 研究機関 | 函館工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
須藤 絢 函館工業高等専門学校, 一般系, 准教授 (90780693)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | メタファー / 数直線 / 負の数 / アフリカ諸国 |
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| 研究実績の概要 |
数学的概念の中には、実際の事象や経験を例えに用いること、言い換えるとメタファーが必要不可欠な単元がある。しかしながら、数学学力の向上が喫緊の課題となっているアフリカ諸国において、メタファーを軸とした研究はなされてこなかった。このような中、研究代表者はメタファーを必要とする抽象的概念である正負の数と加減を取り上げ、アフリカ諸国の低い数学学力の一端にメタファーが機能していないという仮説のもと調査を実施してきた。その過程において、数を直線上の点とみなすメタファーが計算技能に大きな影響を与えていることが分かってきた。そこで、数直線の捉え方についての先行研究を概観したところ、発達心理学分野では、「数直線課題」として数直線上の数の見積もりは発達段階に応じて変化していくことが研究されていることが分かった。数直線課題は、左端に
0、右側に100などが書かれた数直線上において、提示した数の位置と見積もりとの差異を計算式により具体的な数に落とし込むことができ、数直線課題によって、数と量の理解を形成する心的数直線の形成過程が捉えることが出来ると言われている。そこで、これまでのメタファーという視点に加え、数直線課題を援用し、より詳細に生徒の概念理解の様相を明らかにする調査紙の作成を行った。また、はこだて未来大学藤野教授との共同研究により、時間的制約の大きいアフリカ諸国での調査負担を減らすため、数直線課題をipad上ででき、自動的に計算式の値を出すことのできるICT環境を整えることが出来た。また、現実世界と数学世界のリンクをさせるため、AR技術を応用し、数直線や数を現実世界にマッピングできるアプリケーションの開発・実装をした。今後、現地調査が可能になり次第、心的数直線の発達段階を明らかにする数直線課題を用いた現地調査、開発したアプリケーションを使用した実験授業を行い、効果を明らかにしていく。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
コロナ過の影響により現地調査が出来ず、低い数学学力の原因を明らかにするという点では大幅に遅れている。しかしながら、その分アプリケーションの開発など、現地調査が再開され次第より効率的な調査が出来る状態は整ってきている。特に、AR技術を用いた自己学習ツールの開発が進み、自己学習による数学学力改善の可能性が明らかになれば、アフリカ諸国に対する数学教育協力分野へ寄与できる可能性が高い。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究の推進方策は、心的数直線の発達が遅れている可能性があるアフリカ諸国の生徒に対し、心的数直線の発達段階を調べる数直線課題を実施することが第1段階である。ここで、心的数直線の発達が遅れていることがはっきりとした場合、心的数直線の発達を促すことが出来るツールや方法の開発・改善を通し、低い数学学力の原因の一端を解決することを目的としていく。心的数直線の発達が遅れていることがはっきりと示されなかった場合には、より詳細を調べる必要があり、その際には先行研究のさらなるレヴューを実施、より多角的に心的数直線の発達段階を調査していく。第2段階として、現在開発・実装したAR技術を用いたアプリケーションを使用することによる心的数直線や計算技能の変化を明らかにしていく。アフリカ諸国の研究の多くは、地理的な問題も含め、多くの研究成果が低い数学力の原因を明らかにしていくことにとどまっている。しかしながら、自己学習ツールによる学習効果を明らかにすることにより、これまでの明らかにする段階から、明らかになった原因を解決する方法の提示が出来ると考えている。同時に、アフリカ諸国の数学教育に対して、ICTを活用したアプローチを提示することは、今まで盛んに行われてきていなかった。そこで、本研究では、当初の計画に対し、ICT活用を通したアフリカ諸国の数学教育協力分野の研究という形を追加し、推進していく予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ過により現地調査が出来ず、旅費が未計上となったため。今後の使用計画は、今年度8・9月に現地調査を実施する。今年度の調査は、心的数直線の発達に遅れがあるのかを明らかにすると同時に、現在作成中のICTデバイスの効果の検証をするため、比較的長期に渡った調査を実施予定である。そのため、現地調査に約600,000円、PC購入に300,000円を予定している。そのほか、国際学会への投稿・英語論文校正などの雑費として100,000円を予定している。
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