反復・再構成可能な描画ソフトウエアによる科学的熟考の支援

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13878026
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 中山 迅 宮崎大学, 教育文化学部, 教授 (90237470)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 敏浩 佐賀大学, 理工学部, 助教授 (90264142)
• Keywords: 描画 / 描画履歴再生 / 児童・生徒 / 面接調査 / 電流に関する思考過程 / 描画履歴再生機能付ソフトウエア

Research Abstract

平成14年度は,次の二つのことに取り組んだ。
1.単純電気回路を流れる電流に関する小学生の描画過程における思考の分析
描画履歴再生機能を持つ描画ソフトウエア「脳の鏡」を使用して,小学校5・6年生を対象とした1対1の面接調査を実施した。この調査では,豆電球・導線・乾電池からなる回路中を流れる電流を,液晶型タブレットを用いてパソコン上に描くように小学生に求め,描画過程を再生しながらそのときに考えたことを説明するように求めた。
その結果,描画履歴再生機能付きのソフトウエアを用いた面接調査から,従来は知られていなかったような児童の電流概念が表出されることがわかった。そして,豆電球と乾電池からなる単純電気回路を流れる電流についての児童の概念は,次の要素の組み合わせで決まることが示唆された。
(1)電流の向きと経路(一方向非循環,一方向循環,二方向交差,二方向非交差(往復・停止)
(2)電流の増減(乾電池→豆電球,豆電球通過,豆電球→乾電池)
2.描画履歴再生機能付きの描画ソフトウエアを試作した。従来からのペイント系のものではなく,ドロー系の機能を持たせ,科学モデルの描画に最適化した機能となっている。

Research Products

• [Publications] 成尾有紀, 中山 迅, 井 紀美佳: "描画を伴う説明において表明される小学生の電流概念"日本理科教育学会第52回全国大会要項. 52. 231 (2002)
• [Publications] 成尾有紀, 中山 迅: "タブレットによる描画を伴う説明において表明される大学生の電流概念"日本科学教育学会年会論文集. 26. 301-302 (2002)
• [Publications] 成尾有紀, 中山 迅: "タブレットによる描画を伴う説明において表明される小学生の電流概念"日本科学教育学会研究会報告. 17(5). 59-62 (2003)