脳内生体情報を用いた計算・図形処理過程における学習モデルの構築

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19300287
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 教育工学
• 研究機関: 佛教大学
• 研究代表者: 黒田 恭史 佛教大学, 教育学部, 准教授 (70309079)
• 連携研究者: 前迫 孝憲 大阪大学, 大学院・人間科学研究科, 教授 (00114893) ; 江田 英雄 光産業創成大学院大学, 光医療健康分野, 准教授 (00395237)
• 研究協力者: 岡本 尚子 大阪大学, 大学院・人間科学研究科, 博士後期課程, 学術振興会特別研究員DC
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 脳科学 / 代数教育 / 幾何教育 / 数学教育 / 学習モデル

研究概要

本研究の目的は, 計算課題と図形課題遂行時の脳活動を計測・分析することを通して学習モデルの構築を行い, 指導方法の改善に活かすことである。大学生延べ51名, 小学生延べ16名を対象に, 計算課題と図形課題を用いて脳活動計測を実施した結果, 課題の種別, 難度の差, 方略獲得の有無によって脳活動に特徴的な傾向が生じることが明らかになった。それをもとに学習モデルの構築と, 脳活動データの教育への応用を提案した。

研究成果

• [雑誌論文] 解答場面と説明場面の差異がもたらす脳内ヘモグロビン濃度変化の特徴 (2008)
  • 著者名/発表者名: 黒田恭史, 岡本尚子
  • 雑誌名: 佛教大学教育学部論集 19 ページ: 55-68
• [雑誌論文] 計算遂行時の前頭前野におけるヘモグロビン濃度変化の特徴 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡本尚子, 黒田恭史
  • 雑誌名: 数学教育学会誌 48(1-2) ページ: 73-80
  • 査読あり
• [雑誌論文] 算数・数学教育内容の再構築と連動した学力の評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 黒田恭史
  • 雑誌名: 日本教育学会誌「教育学研究」 75(2) ページ: 169-179
  • 査読あり
• [学会発表] Visualization of children's mathematics solving process using near infrared spectroscopic approach (2009)
  • 著者名/発表者名: KURODA Yasufumi, OKAMOTO Naoko, Britton CHANCE, NIOKA Shoko, EDA Hideo, MAESAKO Takanori
  • 学会等名: SPIE-The International Society for Optical Engineering
  • 発表場所: San Jose(in press)
  • 年月日: 2009-01-23
• [学会発表] Measurement of brain activation difference during different mathematical tasks by near infrared spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: OKAMOTO Naoko, KURODA Yasufumi, Britton CHANCE, NIOKA Shoko, EDA Hideo, MAESAKO Takanori
  • 学会等名: SPIE
  • 発表場所: San Jose(in press)
  • 年月日: 2009-01-23
• [学会発表] Measuring the Moment of Understanding while Solving Mathematical Puzzles (2008)
  • 著者名/発表者名: EDA Hideo, KURODA Yasufumi, OKAMOTO Naoko, MAESAKO Takanori
  • 学会等名: WAC-International Forum on Multimedia and Image Processing
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2008-09-28
• [学会発表] Effectiveness of NIRS in Educational Research (2008)
  • 著者名/発表者名: OKAMOTO Naoko, EDA Hideo, KURODA Yasufumi, MAESAKO Takanori
  • 学会等名: WAC
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2008-09-28
• [学会発表] 脳科学と数学教育学の学際的研究の可能性についての動向 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡本尚子, 黒田恭史
  • 学会等名: 数学教育学会夏季研究会(関西エリア)発表論文集
  • 発表場所: 大阪教育大学
  • 年月日: 2008-07-27
• [学会発表] 脳科学の数学教育への応用に関する研究動向と今後の方向性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 黒田恭史・岡本尚子
  • 学会等名: 数学教育学会春季年会発表論文集
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-23
• [学会発表] 図形課題におけるヒントの役割と脳活動の特徴 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡本尚子, 黒田恭史
  • 学会等名: 数学教育学会春季年会発表論文集
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-23
• [学会発表] ヒント提示の認識の差異がもたらす脳活動の特徴-小学生を対象として- (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡本尚子, 黒田恭史, 前迫孝憲
  • 学会等名: 日本教育工学会研究報告集
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2008-03-01
• [学会発表] NIRS Evaluates the Thinking Process of Mushi-kuizan Task (2008)
  • 著者名/発表者名: EDA Hideo, KURODA Yasufumi, OKAMOTO Naoo, MAESAKO Takanori
  • 学会等名: SPIE
  • 発表場所: San Jose
  • 年月日: 2008-01-19
• [学会発表] 同一問題における解答場面と説明場面の差異がもたらす脳生理学的特徴 (2007)
  • 著者名/発表者名: 黒田恭史, 岡本尚子
  • 学会等名: 日本教育実践学会第10回研究会発表論文集
  • 発表場所: 上越教育大学
  • 年月日: 2007-11-10
• [学会発表] 図形課題遂行時における助言がもたらす脳活動の特徴 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岡本尚子, 黒田恭史
  • 学会等名: 第11回数学教育学会大学院生部会発表論文集
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2007-09-22
• [学会発表] 授業場面を想定した学習時における脳内生体情報の取得に向けて (2007)
  • 著者名/発表者名: 岡本尚子, 黒田恭史
  • 学会等名: 数学教育学会夏季研究会(関西エリア)発表論文集
  • 発表場所: 佛教大学
  • 年月日: 2007-06-16
• [学会発表] 今後に求められる算数・数学の「学力」について-学力調査・実態調査をもとにして- (2007)
  • 著者名/発表者名: 黒田恭史, 岡本尚子
  • 学会等名: 数学教育学会夏季研究会(関西エリア)発表論文集
  • 発表場所: 佛教大学
  • 年月日: 2007-06-16
• [図書] 数学科教育法入門 (2008)
  • 著者名/発表者名: 黒田恭史(編著)
  • 総ページ数: 300
  • 出版者: 共立出版
• [産業財産権] Body Activity Measurement Device (2008)
  • 発明者名: Hideo Eda, Yasufumi Kuroda, Takanori Maesako, Katsuo Sugai
  • 権利者名: NICT ; National Institute of Information and Communications Technology in Japan
  • 産業財産権番号: Patent, 7,386,335
  • 取得年月日: 2008-06-10
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