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2015 年度 実施状況報告書

スパイラルを重視した数学的活動による中高連携の代数カリキュラムの開発と効果

研究課題

研究課題/領域番号 25381174
研究機関横浜国立大学

研究代表者

両角 達男  横浜国立大学, 教育人間科学部, 教授 (50324322)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワードスパイラル / 例で考える / つながりのある単元 / 数学的探究 / 中高連携 / 代数カリキュラム / 単元 / 質的研究法
研究実績の概要

本研究の目的は、スパイラルを重視した数学的活動による中高連携の代数カリキュラムを開発し、そのカリキュラムによる学習効果を考察することである。この目的の達成のため、平成27年度はスパイラルを重視した数学的活動による、単元「式と証明・高次方程式」、単元「複素数平面」、単元「式と曲線」を開発し、それぞれのカリキュラムによる学習効果を、質的な研究方法に基づいて考察した。例えば、単元「複素数平面」の授業分析からは、「直角三角形のモデルを用いた操作とその行為の対象化が、複素数平面上での複素数どうしの乗法の意味解釈を深めること」や「拡張された世界から乗法の意味解釈を見直すことにより、被乗数を1とみることの重要な役割を改めて実感できること」等が見出されている。また、単元「式と証明」の授業分析からは、「x^n-1の因数分解に関する思考を進めることにより、生徒が証明したくなる『証明すべき事柄』の生成がなされる。その代数的な証明においては多様な生徒の動きがみられること」等の特徴的な生徒の動きが特定されている。
さらに、「例で考えることによる数学的探究」という視点から、スパイラルを重視した数学的活動や代数カリキュラムの構成原理について考察を進めている。例えば、NCTMのスタンダード2000における5つの「過程スタンダード」における「つながり」に着目し、「つながりのある単元」や「例で考えること」について、代数領域の単元や学校代数に関わる事例に即して考察を進めた。

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

平成27年度の研究目的である、スパイラルを重視した数学的活動による単元「複素数平面」、単元「式と証明・高次方程式」、単元「式と曲線」を開発すると共に、それぞれの授業における生徒の学習活動や記述内容を質的に分析することから、学習の効果を考察している。さらに、中学校数学における文字式を用いた説明・証明に関する学習や、高校数学における数列の極限や積分に関する学習についても、考察を進めている。また、同じ単元の授業においても、教師や学習集団が異なった場合、共通点や相違点がどのように発生するのか、さらには生徒の代数学習の深化にどのような影響が生じるのかの考察も進めている。これらの考察を、順次、学会誌投稿論文として作成している。

今後の研究の推進方策

平成28年度は、スパイラルを重視した数学的活動による、中学校の代数領域の単元の開発と学習効果に焦点をあてて研究を進める。その理由は、27年度までの研究において、高等学校の代数領域の単元開発に力点が置かれたためである。例えば、数の拡張、乗法に関する概念変容を促す単元「正の数・負の数」であり、代数的な推論を深める単元「文字式」である。また、27年度までの研究において収集した授業データを精緻に考察したり、分析する枠組みや視点を意識して、改めて分析することも行う。
さらに、学校数学で育ませたい資質・能力に関する先行研究等の分析を通して、中高連携の代数カリキュラムとその「核となることがら」の提案に向けた考察も進める。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 整式x^n-1の因数分解に関する数学的探究とその様相2015

    • 著者名/発表者名
      両角達男・荻原文弘
    • 雑誌名

      全国数学教育学会誌 数学教育研究

      巻: 第21巻第2号 ページ: 147-162

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 複素数の乗法を解釈する活動と数の拡張に関する捉えの様相 -複素数平面で被乗数を1とみる解釈を通して-2015

    • 著者名/発表者名
      荻原文弘・両角達男
    • 雑誌名

      日本数学教育学会誌 数学教育学論究

      巻: 第97巻 ページ: 57-64

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 楕円の極線の方程式を導出し解釈する学習過程に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      両角達男・荻原文弘
    • 雑誌名

      日本数学教育学会 秋期研究大会発表収録

      巻: 48 ページ: 205-208

  • [学会発表] √2や自然数に接近する有理数列とその極限に関する数学的探究2016

    • 著者名/発表者名
      両角達男・荻原文弘
    • 学会等名
      全国数学教育学会 第43回研究発表会
    • 発表場所
      広島大学教育学部
    • 年月日
      2016-01-30 – 2016-01-31
  • [学会発表] 楕円の極線の方程式を導出し解釈する学習過程に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      両角達男・荻原文弘
    • 学会等名
      日本数学教育学会 第48回秋期研究大会
    • 発表場所
      信州大学教育学部
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-08
  • [学会発表] 複素数の乗法を解釈する活動と数の拡張に関する捉えの様相 -複素数平面で被乗数を1とみる解釈を通して-2015

    • 著者名/発表者名
      荻原文弘・両角達男
    • 学会等名
      日本数学教育学会 第48回秋期研究大会
    • 発表場所
      信州大学教育学部
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-08
  • [学会発表] 単元「式と証明」の学習における式を読む活動とその様相2015

    • 著者名/発表者名
      両角達男・荻原文弘
    • 学会等名
      全国数学教育学会 第42回研究発表会
    • 発表場所
      鹿児島大学教育学部
    • 年月日
      2015-06-13 – 2015-06-14
  • [学会発表] 円と球の求積公式を導出し解釈する生徒の探究に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      荻原文弘・両角達男
    • 学会等名
      全国数学教育学会 第42回研究発表会
    • 発表場所
      鹿児島大学教育学部
    • 年月日
      2015-06-13 – 2015-06-14

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公開日: 2017-01-06  

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