脳機能計測・行動観察・授業設計分析に基づく学習者に応じた数学教材中の図利用の研究

2014 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24501075
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 科学教育
• 研究機関: 東邦大学 (2013-2014); 木更津工業高等専門学校 (2012)
• 研究代表者: 金子 真隆 東邦大学, 薬学部, 准教授 (90311000)
• 研究分担者: 大内 俊二 下関市立大学, 経済学部, 教授 (00213629) ; 高遠 節夫 東邦大学, 理学部, 訪問教授 (30163223) ; 中川 匡弘 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (60155687) ; 北原 清志 工学院大学, 教養教育部門, 准教授 (90133321) ; 野澤 武司 長岡工業高等専門学校, 一般教育科, 教授 (80321412) ; 濱口 直樹 長野工業高等専門学校, 一般教育科, 准教授 (00369977) ; 山下 哲 木更津工業高等専門学校, 基礎学系, 教授 (40259825)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 数学教材中の図 / KETpic / 脳内賦活機序 / 曲面の形状把握 / 三角関数のグラフ描画 / 作業記憶 / 動的幾何ソフト

研究成果の概要

本研究では、脳波および脳血流動態の分析に基づき、KETpicによる高品質な描画を高等数学教育の教材で用いることによる効果を客観的に評価し、効果的な授業設計に生かすための知見を得ることを目指した。主に脳内の腑活機序の追跡によって、思考活動の種類や進展を把握できる可能性を明らかにし、それに基づいて、三角関数のグラフや空間曲面の形状を把握する上での学習者の脳機能について、いくつかの重要な知見を得ることができた。この結果は、実験授業の実施とその状況に関する統計的な分析の結果と整合的である。加えて、高品質な描画をするための今後有望な手段として、動的幾何ソフトとの連携によるパッケージの開発を開始した。

自由記述の分野

数学教育