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2012 年度 実施状況報告書

数学教育における高次の幾何的思考の育成を意図した授業構成と単元設計に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23730829
研究機関広島大学

研究代表者

影山 和也  広島大学, 教育学研究科(研究院), 講師 (60432283)

キーワード高次の幾何的思考 / 身体的認知理論 / 質的研究
研究概要

平成24年度は,「図形の移動と作図」の授業データの分析によって,幾何の学習にかかる生徒の理解の様相を明らかにすること,「空間図形」の授業計画と実施,幾何的思考の理論的検討が主たる目的であった。
先行研究において,図形間の関係を写像によって理解する前段階として,具体物の動きのイメージ化があることは指摘されてきた。授業データの質的分析の結果,個々の図形を組み合わせることで新たな図形を作り出し,その図形のもつ性質を利用して平行・回転・対称移動を考えることが,具体物の動きを組織する上で大切であることが明らかとなった。それゆえ,図形的性質を道具として意識することは,写像のアイデアの認識を支える重要なステップであるといえる。
次に,実証的研究と平行して,高次の幾何的思考の形成における,形式化することや定義することの位置づけについて検討した。特に,定義を作ることの数学的活動としての重要性は多くの先行研究のなかで指摘されてきた通りである。今年度の理論的検討では,数学的探究としての定義をする活動を,定義される対象の「らしさ」を保ちつつ明確にすることと見なして,身体的認知理論(embodied cognition)に基づいて,一連の定義の構成過程としてまとめた。
最後に,「空間図形」の学習のうち,特に投影的な見方と具体物および二次元表現の理解に焦点をあてて,具体物の見え方とそれを数学的に表現すること,数学的考察による判断との間にある葛藤,すなわち奥行き知覚のような認知と数学的対象の理解との間に生じる葛藤を数学的に処理していく場面を意図して授業の計画および実施を行った。この分析は次年度の目的のひとつとなる。

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

当初の予定では,高校数学「図形と方程式」の単元設計を行う予定であったが,「図形の移動と作図」をベースとした学習経験の連続性および生徒の認知・認識の発展を活かすため,中学数学「空間図形」の設計・実施へと変更した。
このような具体的な計画の変更はあるが,実証に裏打ちされる理論的考察をするという当初の意図は保たれている。

今後の研究の推進方策

上記【研究実績の概要】にも記載したように,収集された「空間図形」のデータ分析を行い,生徒が高次の幾何的思考を身に付けていく過程を実証的に記述する。
またそれと並行して,中学2,3年数学「合同・相似」を題材として,小学算数から中学数学における図形認識をもとにしつつも,将来的な高次の思考につながるような単元設計・実践を行う。

次年度の研究費の使用計画

「空間図形」のデータ分析から得られる知見をまとめ,それを国内外の学会で成果発表を行う予定である。また,授業実践を行うための打ち合わせやデータの収集のために,実践校を出入りすることになる。それゆえ,研究費の多くは,これらの活動にかかる移動費にあてる予定である。
また,テーマにかかわる数学教育関連の文献・資料にも相応の経費を計上している。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 図形の動的な見方の構造について:比喩的認識の視点から2012

    • 著者名/発表者名
      岡崎正和,岩崎秀樹,影山和也,和田信哉
    • 雑誌名

      日本教科教育学会誌

      巻: 35 ページ: 53-62

    • 査読あり
  • [学会発表] Improving teaching practices through group activities with problem posing2013

    • 著者名/発表者名
      今岡光範,影山和也,喜田英明
    • 学会等名
      The 6th East Asia Reginal Conference on Mathematics Education
    • 発表場所
      Thailand
    • 年月日
      20130317-20130322
  • [学会発表] 数学教育における高次の幾何的思考に関する基礎的研究-定義をする活動の位置-2012

    • 著者名/発表者名
      影山和也
    • 学会等名
      第45回数学教育論文発表会
    • 発表場所
      奈良教育大学
    • 年月日
      20121110-20121111
  • [学会発表] Student's initial concepts of geometric transformations and underlying cognitive abilities2012

    • 著者名/発表者名
      影山和也
    • 学会等名
      the 36th Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education
    • 発表場所
      Taiwan
    • 年月日
      20120718-20120722
  • [学会発表] Geometrical thinking identified in 'static geometry environments'2012

    • 著者名/発表者名
      影山和也
    • 学会等名
      The 12th International Congress on Mathematical Education
    • 発表場所
      Korea
    • 年月日
      20120708-20120715

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公開日: 2014-07-24  

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