反転・相互作用型授業における熟達者型問題解決教材の開発と効果の検証

专家型解题教材开发及翻转/互动课堂效果验证

基本信息

批准号：
20K03210
负责人：
原田恒司
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究計画は、大学初年級レベルの物理学の学習において、熟達者的思考（Think like a Physicist, TlaP) の特徴的なパターンを初学者に学ばせるために、TlaP を模倣するワークシートを開発し、それを用いた授業実践を通して、その学習効果を検証することが目的である。今までの授業実践で開発したワークシートを用いた授業実践を行い、学生が使用したワークシートのデータは取得した。当初の予定では、それらを定性的に解析する予定だったが、まだその解析は行っていない。TlaP を模倣するワークシートでの学習を補助する手段として、意思決定理論における階層分析法(AHP)を用いて、学習者の（主観的な）思考を数値化することを考えている。この方法では、選択（意思決定）に対していくつもの判断基準がある場合に、それらの相対的な重要性を数値化することによって、選択者にとって判断が難しい選択を合理的に行うことができる。物理学の問題解決の思考プロセスやパターンは学習者自身にとっても言語化しにくいものであるが、この方法を用いることにより学習者の思考を客観的に評価することが可能になるのではないかと考えている。この客観的な思考プロセス・パターンの評価を学習者にフィードバックすることによって、より効果的に TlaP 思考を学習者に定着させる事ができると期待している。本年度は AHP の基礎的な事柄についての理解は進んだが、これを学習過程のフィードバックとして用いることはまだ誰も行っていない応用であり、現時点ではわからないことも多い。特に実際の授業は漸進的に進むので、選択肢の作成が難しく、具体的なツールを制作するには至っていない。

本研究项目旨在开发一个模仿TlaP的工作表，以帮助初学者在大学一年级学习物理时学习像物理学家一样思考（TlaP）的特征模式，本研究的目的是验证其学习效果。通过课堂练习使用它。使用之前课程中开发的工作表进行课程练习，并获取学生使用的工作表上的数据。最初的计划是对它们进行定性分析，但该分析尚未进行。作为使用模仿 TlaP 的工作表支持学习的一种手段，我们正在考虑使用决策理论中的层次分析法 (AHP) 来量化学习者的（主观）思维。通过这种方法，当存在多个选择（决策）标准时，通过量化它们的相对重要性，可以合理地做出选择者难以判断的选择。尽管学习者自己很难用语言描述解决物理问题所涉及的思维过程和模式，但我们相信通过使用这种方法，可以客观地评估学习者的思维。通过将这种对思维过程和模式的客观评价反馈给学习者，我们希望能够更有效地在学习者中建立TlaP思维。今年，我们在理解 AHP 基础知识方面取得了进展，但在学习过程中将其用作反馈是一个尚未有人做过的应用，目前有很多东西我们不明白。特别是，由于实际课程进展缓慢，因此很难创建选项，并且尚未创建具体工具。