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2022 年度 実施状況報告書

ポストコロナを見据えた理科実験の開発-ICTと反転授業の活用-

研究課題

研究課題/領域番号 22K02540
研究機関宇都宮大学

研究代表者

瀧本 家康  宇都宮大学, 共同教育学部, 准教授 (60823276)

研究分担者 夏目 ゆうの  宇都宮大学, 共同教育学部, 助教 (10706831)
南 伸昌  宇都宮大学, 共同教育学部, 教授 (80292572)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
キーワード理科 / オンライン / コロナ / 実験
研究実績の概要

本研究の目的は,コロナ禍において実施を余儀なくされた遠隔授業において,理科の授業で重要な軸となる「実験」をどのように取り入れていくことができるかを検討し,オンラインでも実施可能な実験項目を開発することである.
1年目の2022年度においては,研究代表者ならびに分担者がこれまで試行実施してきた実践例や工夫点を整理し,共有した.そして,個々の専門分野を活かし,地球・エネルギー・粒子領域におけるいくつかの実験教材の開発に成功した.また,それらの成果を学会や論文で発表し,今後の本格的な実施に向けた準備を行った.
具体的には,地球領域では気象分野を対象に,GIGAスクール構想下において利用可能な個々人の端末の活用を念頭に,「雲のタイムラプス」動画を撮影することによって,高校生が雲の発生や消滅,動きなどを自身で見出すことができるかどうかを調査した.ICT端末を活用した写真や動画の撮影は,自宅や旅行先などの学校外でも実施可能であり,空や天体の撮影にも利活用が見込まれる.また,天文分野では,遮光シートを用いて簡易に実施可能な太陽直径の測定教材を開発し,中学校における試行実践を行ってその効果検証を行った.また,大学生を対象とした太陽系のスケール概念調査を実施し,今後の教材開発の基礎的資料を得た.
エネルギー領域においては,高校生が十分に実験を体験していないと考えられる力のモーメントを対象として,その理解度を調査するとともに,新たな実験教材を開発し,高等学校において試行実践を行った.また,相互作用型演示実験講義(ILDS)をテーマとして,「作用反作用」を題材とした実践を、2大学を遠隔授業システムでつなぎ、教員養成課程理科分野の大学1年次に実施した.そして,理解度調査から,演示実験の直接観察と同時配信の観察で,理解の改善度に遜色がないことがわかった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

初年度であった2022年度は概ねコロナの状況にも落ち着きが見られ,特段大きな支障がなく研究活動を進展させることができた.対面の学会等でも成果の発表が行うことができ,研究が順調に進展した.

今後の研究の推進方策

研究2年目となる2023年度は主として初年度の成果を大学の学生を被験者として,試行実践を行い,成果の検証を行いたい.また,教員セミナーなども活用し,現役の教員にも体験してもらうことで,開発教材の課題点を洗い出したい.それらの結果を踏まえ,中学校等で実施可能な教材への深化を目指す.
地球領域においては,引き続き自宅等でも実施可能な実験教材の開発を行うとともに,エネルギー領域では,相互作用型演示実験講義(ILDS)を中心とした研究を進める.

次年度使用額が生じた理由

申請時と実際の購入時の差額が生じたため

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 遮光シート利用による太陽直径測定教材の改良と評価2023

    • 著者名/発表者名
      TAKIMOTO Ieyasu
    • 雑誌名

      Journal of Research in Science Education

      巻: 64 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Can Upper Secondary School Students Effectively Learn about the Occurrence and Movement of Clouds from Time-Lapse Video Shot Using Their Own Devices?2022

    • 著者名/発表者名
      KAMEDA Naoki、TAKIMOTO Ieyasu
    • 雑誌名

      Journal of Research in Science Education

      巻: 63 ページ: 415~423

    • DOI

      10.11639/sjst.22028

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] To What Extent Do University Students Correctly Perceive the Size and Distance of the Planets in our Solar System?2022

    • 著者名/発表者名
      TAKIMOTO Ieyasu
    • 雑誌名

      Journal of Research in Science Education

      巻: 63 ページ: 437~444

    • DOI

      10.11639/sjst.22029

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Questions to Measure Understanding of the “Moment of Force” and Development of Experimental Apparatus for Student Use2022

    • 著者名/発表者名
      TAKIMOTO Ieyasu、MURASHIMA Kaori
    • 雑誌名

      Journal of Research in Science Education

      巻: 63 ページ: 333~344

    • DOI

      10.11639/sjst.22021

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 計測アプリと Zoom による同時双方向の音実験授業2022

    • 著者名/発表者名
      夏目 ゆうの
    • 雑誌名

      物理教育

      巻: 70 ページ: 169~172

    • DOI

      10.20653/pesj.70.3_169

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 2大学間遠隔授業における相互作用型演示実験講義(ILDs)―力学の実践―2023

    • 著者名/発表者名
      夏目ゆうの , 有本一暉 , 瀧本家康 , 南伸昌
    • 学会等名
      日本物理学会
  • [学会発表] 物理の教科内容とデジタル技術の初歩の相補的な理解を目指して~アプリを用いた音波の実験授業を例に~2023

    • 著者名/発表者名
      夏目ゆうの
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 招待講演
  • [学会発表] マイコンとセンサーを用いた力学のILDs教具開発と効果検証2022

    • 著者名/発表者名
      南伸昌 , 瀧本家康 , 夏目ゆうの , 渡邉剛士
    • 学会等名
      日本物理教育学会
  • [図書] 大学的栃木ガイド2023

    • 著者名/発表者名
      松村啓子、鈴木富之、西山弘泰、丹羽孝仁、渡邊瑛季
    • 総ページ数
      380
    • 出版者
      昭和堂
    • ISBN
      9784812222058

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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