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2021 年度 実績報告書

数学教育における確率的モデル化能力の育成に関する基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K22188
研究機関岡山大学

研究代表者

石橋 一昴  岡山大学, 教育学域, 助教 (70881267)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2022-03-31
キーワード確率的モデル化 / 同様に確からしい / 条件付き確率 / 根元事象 / 真の確率,モデル確率,経験的確率 / 文章題 / 数学的モデル化 / 数学教育
研究実績の概要

本年度は,①前年度に設計した授業の準備・実施・分析,②先行研究に基づいた確率的モデル化能力の発達過程の理論的構築に取り組んだ。

まず,①についてである。前年度に,確率の意味理解の困難性の要因として,生徒が仮想世界のランダム生成器と数学世界のモデル確率の関連づけをうまくできないことを指摘した。その上で今年度設計した授業を実施した結果,生徒が,それら2つの関連づけを行う様子を確認することができた。また,授業における生徒の活動を通して,生徒の確率に関する新たな困難性を明らかにし,それを乗り越えるための教師の支援を提案した。さらに,前年度に設計した授業以外の授業の分析も行い,モデル化を目指した授業における生徒の新たな活動の様相を明らかにした。(これらの成果は,科学教育研究,The Journal of Mathematical Behaviorなどに掲載)

次に,②についてである。先行研究に基づいて,確率的モデル化能力の発達過程を理論的に構築した。確率的モデル化能力は,確率に関する様々な概念が組み合わさったものであると考えられることから,「同様に確からしい」や「条件付き確率」などの概念に個別に焦点を当てながら,それぞれの概念形成の過程を構築した。また,現在の学校数学の確率における確率に関する様々な概念の扱い方の分析,これまでの授業実践,学習者の実態を分析した。その結果,学校数学の確率におけるモンティ・ホール問題の扱い方や,根元事象の指導などについて課題が指摘され,その改善案を提案した。(これらの成果は,数学教育学研究,数学教育学論究,科学教育研究,日本教科教育学会誌,Philosophy of Mathematics Education Journal,International Electronic Journal of Mathematics Educationなどに掲載)

  • 研究成果

    (34件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (21件) (うち査読あり 12件、 オープンアクセス 16件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 高等学校数学科における確率や条件付き確率の導入教材としてのモンティ・ホール問題2022

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本教科教育学会誌

      巻: 45(1) ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 観点別学習状況の総括的評価を機械的計算に依拠することの問題点2022

    • 著者名/発表者名
      上ヶ谷 友佑・服部 裕一郎・石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本科学教育学会誌 科学教育研究

      巻: 46(2) ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 学校数学の確率における根元事象に関する暗黙的な仮定2022

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 雑誌名

      全国数学教育学会誌 数学教育学研究

      巻: 28(1) ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 数学の誤用を批判的に認識する数学教育の必要性2022

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴・服部 裕一郎・上ヶ谷 友佑
    • 雑誌名

      日本科学教育学会誌 科学教育研究

      巻: 46(2) ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analyzing Experimental and Theoretical Probabilities in Japanese 7th and 8th Grade Textbooks2022

    • 著者名/発表者名
      Ippo Ishibashi
    • 雑誌名

      International Electronic Journal of Mathematics Education

      巻: 17(3) ページ: -

    • DOI

      10.29333/iejme/12061

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 確率の多面的な見方を育む教材の条件 モデル化を視点として2022

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本科学教育学会誌 科学教育研究

      巻: 46 ページ: 104~112

    • DOI

      10.14935/jssej.46.104

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cultural relevance of validation during mathematical modeling and word problem-solving: Reconceptualizing validation as an integration of possible fictional worlds2022

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi Ippo, & Uegatani Yusuke
    • 雑誌名

      The Journal of Mathematical Behavior

      巻: 66 ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.jmathb.2022.100934

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 火曜日生まれ問題の確率統計教材としての意義と可能性2021

    • 著者名/発表者名
      福田 博人・石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本数学教育学会 春期研究大会論文集

      巻: 9 ページ: 324

  • [雑誌論文] Impact of different problem contexts on students’ task performance in the hospital problem2021

    • 著者名/発表者名
      Ippo Ishibashi, & Soichiro Nishi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 44th Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education

      巻: 3 ページ: 48~55

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 学校数学の確率単元における「同様に確からしい」の指導原理の構築―「確率は事象についての我々の情報に対して適用される」という確率認識を基盤として―2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本科学教育学会誌 科学教育研究

      巻: 45 ページ: 246~255

    • DOI

      10.14935/jssej.45.246

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Japanese use of probabilistic language about diagnosis tests for COVID-19: an analysis of Twitter data2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Uegatani, Ippo Ishibashi, & Yuichiro Hattori
    • 雑誌名

      Philosophy of Mathematics Education Journal

      巻: 37 ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mathematics Education for Trans-Scientific Issues: Implementability of a Socio-Critical Modeling Approach/Rationale for Our Research Project(トランス・サイエンスな問題に対応する数学教育:社会批判的モデリングの実装可能性―課題研究 企画趣旨―)2021

    • 著者名/発表者名
      服部 裕一郎・上ヶ谷 友佑・石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集

      巻: 45 ページ: 127~128

    • DOI

      10.14935/jssep.45.0_127

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intellectual Need: A Key Motivation Toward Critically Understanding the Roles of Mathematical Modeling in Society(知的必要性:数学的モデリングの役割の批判的理解への鍵となる動機)2021

    • 著者名/発表者名
      上ヶ谷 友佑・石橋 一昴・服部 裕一郎
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集

      巻: 45 ページ: 129~132

    • DOI

      10.14935/jssep.45.0_129

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exploration of Socio-Critical Modeling Teaching Materials from the Perspective of Risk Communiation(リスクコミュニケーションを視点とした社会批判的モデリングの教材の探求)2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴・上ヶ谷 友佑・服部 裕一郎
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集

      巻: 45 ページ: 133~136

    • DOI

      10.14935/jssep.45.0_133

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Posing a Quasi-Society in the Problem Context of Socio-Critical Modeling: 'Quadratic Voting' as Teaching Materials(社会批判的モデリングの問題文脈における疑似社会の設定―「クアドラティックボーティング」の教材化―)2021

    • 著者名/発表者名
      服部 裕一郎・上ヶ谷 友佑・石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集

      巻: 45 ページ: 137~140

    • DOI

      10.14935/jssep.45.0_137

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 数学教師を目指す大学生に対する確率統計問題における文脈使用に関する実態調査2021

    • 著者名/発表者名
      福田 博人・石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集

      巻: 45 ページ: 491~492

    • DOI

      10.14935/jssep.45.0_491

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 否定論の視点から見た条件付き確率の概念形成過程2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本数学教育学会誌 数学教育学論究

      巻: 102(116) ページ: 3~16

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] モデル化の視点からベイズ確率を捉える枠組みの提案2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本教科教育学会全国大会論文集

      巻: 47 ページ: 107~108

  • [雑誌論文] 合成の誤謬とコインの順序:表と裏の比が同じである順序同士の場合2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 雑誌名

      日本数学教育学会 秋期研究大会発表集録

      巻: 54 ページ: 257~260

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 学校数学における二次元表理解のための足場設定2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴・塩澤 友樹
    • 雑誌名

      日本科学教育学会研究会研究報告

      巻: 36 ページ: 209~214

    • DOI

      10.14935/jsser.36.2_209

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Critical thinking as equitable treatment of multiple perspectives in solving trans-scientific issues: Comparison between socio-critical modeling and word problem solving2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Uegatani, Ippo Ishibashi, & Yuichiro Hattori
    • 雑誌名

      日本科学教育学会研究会研究報告

      巻: 36(2) ページ: 65~70

    • DOI

      10.14935/jsser.36.2_65

    • オープンアクセス
  • [学会発表] 火曜日生まれ問題の確率統計教材としての意義と可能性2021

    • 著者名/発表者名
      福田 博人・石橋 一昴
    • 学会等名
      日本数学教育学会 第9回春期研究大会
  • [学会発表] 確率の3世界を往還させる確率指導2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 学会等名
      第54回全国数学教育学会研究発表会
  • [学会発表] Impact of different problem contexts on students’ task performance in the hospital problem2021

    • 著者名/発表者名
      Ippo Ishibashi, & Soichiro Nishi
    • 学会等名
      The 44th Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education
    • 国際学会
  • [学会発表] Mathematics education for trans-scientific issues: Implementability of a socio-critical modeling approach Rationale for our research project2021

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Hattori, Yusuke Uegatani, & Ippo Ishibashi
    • 学会等名
      日本科学教育学会第45回年会
  • [学会発表] Intellectual need: A key motivation toward critically understanding the roles of mathematical modeling in society2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Uegatani, Ippo Ishibashi, & Yuichiro Hattori
    • 学会等名
      日本科学教育学会第45回年会
  • [学会発表] Exploration of socio-critical modeling teaching materials from the perspective of risk communication2021

    • 著者名/発表者名
      Ippo Ishibashi, Yusuke Uegatani, & Yuichiro Hattori
    • 学会等名
      日本科学教育学会第45回年会
  • [学会発表] Posing a Quasi-Society in the Problem Context of Socio-Critical Modeling: “Quadratic Voting” as Teaching Materials2021

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Hattori, Yusuke Uegatani, & Ippo Ishibashi
    • 学会等名
      日本科学教育学会第45回年会
  • [学会発表] 数学教師を目指す大学生に対する確率統計問題における文脈使用に関する実態調査:火曜日生まれ問題に着目して2021

    • 著者名/発表者名
      福田 博人・石橋 一昴
    • 学会等名
      日本科学教育学会第45回年会
  • [学会発表] モデル化の視点からベイズ確率を捉える枠組みの提案2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 学会等名
      日本教科教育学会 第47回全国大会
  • [学会発表] 合成の誤謬とコインの順序:表と裏の比が同じである順序同士の場合2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴
    • 学会等名
      日本数学教育学会 第54回秋期研究大会
  • [学会発表] 学校数学の内容としての「数学的方法学」2021

    • 著者名/発表者名
      上ヶ谷 友佑・石橋 一昴・服部 裕一郎
    • 学会等名
      第55回全国数学教育学会研究発表会
  • [学会発表] 学校数学における二次元表理解のための足場設定2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 一昴・塩澤 友樹
    • 学会等名
      2021年度第2回日本科学教育学会研究会
  • [学会発表] Critical thinking as equitable treatment of multiple perspectives in solving trans-scientific issues: Comparison between socio-critical modeling and word problem solving2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Uegatani, Ippo Ishibashi, & Yuichiro Hattori
    • 学会等名
      2021年度第2回日本科学教育学会研究会

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公開日: 2022-12-28  

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