子どもがもつ物理概念の現代テスト理論による分析と授業評価・改善への活用

使用现代测试理论分析儿童物理概念并用于课堂评估和改进

• 批准号: 17H00288
• 负责人: 堀井 孝彦
• 金额: $ 0.35万
• 依托单位: Tokyo Gakugei University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17H00288/
• 关键词: 物理教育; 概念調査; 現代テスト理論

平成28年度は, 小学校理科物理分野についての授業評価・改善に役立てるために, できるだけ簡便かつ平易に実施できる多肢選択方式の標準的な概念調査問題を開発することを目指して, 力と運動に関する20問の問題を作成し, 小学校2校第6学年児童192名, 中学校1校第2学年生徒152名, 同第3学年生徒136名を対象に調査を実施した。そのうち10問は「てこの規則性」, 10問は他の内容から出題した。特に, 「てこの規則性」の授業を担当した第6学年3学級においては, プレテストーポストテストとして調査を行い, 規格化ゲイン(Hake, 1998)を用いて授業評価・改善の指標としたほか, 問題間の相関等の分析を行ったが, 定量的な評価を十分行うことができなかった。そこで, 平成29年度は, 一部問題を差し替え, 「振り子の運動」の問題を10問追加し, 30問の調査問題とした。そして, 小学校1校第6学年児童94名, 中学校1校第1学年生徒145名, 同第2学年生徒147名, 2校第3学年生徒218名, 高等学校1校第2学年生徒313名を対象に調査を行った。「てこの規則性」の授業を担当した2学級では, プレテストーポストテストとして調査し, 第6学年2学級のポストテスト, 中学校第2学年, 高等学校第2学年の各正答率の相互比較を行った。そして, 第6学年児童計94名の調査結果を, 項目反応理論を用いて分析した。ここでは, 被験者能力をθ, 項目困難度をβ_iとし, 正答確率がp_j(θ)=1/1+exp{-Da(θ-β_i)}と表される1パラメータロジスティックモデル(定数D=a=1)を用いた。項目特性曲線を描くと, 項目特性図では, 定性的にしか捉えられなかった難易度を定量的に捉えられた。また, うち1問がこのモデルに適合するかしないかぎりぎりのところに位置づいており, 標準化のために同問題を修正, もしくは, 差し替えを検討する必要があることが分かった。今後の課題として, 同一問題で行った, すべての児童・生徒917名の調査結果について再度分析・評価していきたいと考えている。

在 2016 财年，我们的目标是以多项选择的形式开发标准概念调查问题，以便尽可能简单、轻松地实施，以帮助评估和改进我们创建的小学科学和物理领域的课程。 20个问题，针对2所小学192名六年级学生、1所初中152名二年级学生、1所初中136名三年级学生进行了调查。其中，10 个问题是关于“杠杆的规律性”，10 个问题是其他主题。特别是，在我负责的“杠杆规律性”课程的三个六年级班级中，进行了一项调查作为前测到后测，并使用标准化增益（Hake，1998）作为指标尽管我们分析了问题之间的相关性，但我们无法进行充分的定量评估。因此，2017财年，更换了部分问题，并增加了10个有关“摆运动”的问题，使调查问题总数达到30个。对一所小学的六年级学生 94 名、一所初中的一年级学生 145 名、两所中学的二年级学生 147 名、两所学校的三年级学生 218 名、一所高中的二年级学生 313 名进行了调查。关于这个问题。在我负责的《杠杆规律》班的两个班级中，我进行了考前到考后的调查，比较了六年级两个班的正确答案率，即大二的学生。高中，高二就这样过去了。然后，利用项目反应理论对94名六年级学生的调查结果进行了分析。这里，受试者的能力为θ，项目难度为β_i，使用单参数Logistic模型（常数D=a=1）。通过绘制项目特征曲线，可以定量地捕获只能使用项目特征图定性捕获的难度级别。另外，其中一个问题位于符合该模型的最边缘，发现有必要考虑修改或替换该问题以使其标准化。作为未来的项目，我们希望重新分析和评估针对同一问题对所有 917 名儿童/学生进行的调查结果。

项目成果

小学校における理科教育・物理教育の現在と今後

小学科学与物理教育的现状与未来

• 发表时间: 2017
• 期刊: 物理教育
• 作者: 吉田明史;酒井淳平;熊倉啓之;冨田真永;横澤克彦;子嶌倫世;涌井宏一朗;鈴木康博;田中紀子;梅田英之;大西俊弘;吉川浩良;家治浩之助;今井啓文;吉岡淳;横弥直浩;村上 拓哉;村上 拓哉;村上 拓哉;堀井 孝彦;堀井 孝彦
• 通讯作者: 堀井 孝彦

学びをつくる科学文化・風土の醸成(その1)

培育创造学习的科学文化和氛围（第 1 部分）

• 发表时间: 2017
• 作者: 吉田明史;酒井淳平;熊倉啓之;冨田真永;横澤克彦;子嶌倫世;涌井宏一朗;鈴木康博;田中紀子;梅田英之;大西俊弘;吉川浩良;家治浩之助;今井啓文;吉岡淳;横弥直浩;村上 拓哉;村上 拓哉;村上 拓哉;堀井 孝彦;堀井 孝彦;堀井孝彦・河野広和・梅田翼・藤田留三丸
• 通讯作者: 堀井孝彦・河野広和・梅田翼・藤田留三丸

ものがうごくってどんなこと?-振り子の運動-

物体运动意味着什么？-钟摆的运动-

• 发表时间: 2018
• 期刊: 東京学芸大学附属世田谷小学校研究紀要
• 作者: 吉田明史;酒井淳平;熊倉啓之;冨田真永;横澤克彦;子嶌倫世;涌井宏一朗;鈴木康博;田中紀子;梅田英之;大西俊弘;吉川浩良;家治浩之助;今井啓文;吉岡淳;横弥直浩;村上 拓哉;村上 拓哉;村上 拓哉;堀井 孝彦
• 通讯作者: 堀井 孝彦