実験教具の探究活動を認識助言する知識探究支援システムの開発研究

研究开发利用实验教学工具对探索活动进行识别并提供建议的知识探索支持系统

基本信息

批准号：
05780176
负责人：
佐伯昭彦
金额：
$ 0.51万
依托单位：
Kanazawa Technical College
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05780176/
关键词：
三角関数数学教育探究コンピュータ教育工学

项目摘要

本研究の目的は、三角関数のグラフ概念を視覚的に獲得する探究活動支援システムを開発することである。つまり、学習者が自由にシステムを探究することにより、三角関数のグラフのメカニズムを視覚的に発見し、さらに、この視覚的イメージを公式や定理による数学的理解に結び付ける支援を行うことが本システムの開発目的である。今年度の研究計画予定は、以下の2項目であった。(1)前年度開発した三角関数のグラフのメカニズムを視覚的に探究するツール(以下TriGraphとする)をコンピュータに接続させる。(2)学習者の探究活動を支援する4つの機能をコンピュータ上で実現する。今年度の研究では、上記の項目(2)の2つの機能が実現できた。一つは、TriGraphをコンピュータ上で探究するシミュレーション機能である。この機能によって、平成4年度に開発したTriGraphのハード的制約による限定された探究活動をソフト的に拡張することが可能となった。もう一つの機能は、学習者の探究活動を個人ファイルに記録する探究活動記録機能である。この機能でファイルに保存されたデータは、学習者に探究活動の助言を提供する時に探究活動助言機能によって参照される。なお、探究活動助言機能と探究仮説確認機能は現在開発中である。今年度開発した機能を三角関数グラフの導入時に授業で利用したところ、学習者は三角関数のグラフのメカニズムを視覚的に理解できたようである。今後の研究予定は、これまで開発したTriGraphに、実世界の周期的現象の実験映像を観察する機能を追加することである。この機能を追加する目的は、学習者に三角関数の学習意欲を映像画面によって動機づけることと、三角関数が周期的現象を解明するための数学的モデルであることを視覚的に理解させることである。

本研究的目的是开发一个查询活动支持系统，直观地获取三角函数的图形概念。换句话说，这个系统帮助学习者通过自由探索系统，直观地发现三角函数图的机理，然后利用公式和定理将这种视觉图像与数学理解联系起来，这就是开发的目的。今年的研究计划包括以下两项。（1）将计算机连接到去年开发的可视化探索三角函数图（以下简称TriGraph）机理的工具。 (2)在计算机上实现支持学习者探究活动的四项功能。在今年的研究中，我们实现了上面第（2）项所列出的两个功能。一种是在计算机上探索 TriGraph 的模拟功能。该功能使得通过软件扩展由于 1992 年开发的 TriGraph 的硬件限制而受到限制的研究活动成为可能。另一个功能是探究活动记录功能，将学习者的探究活动记录在个人档案中。当向学习者提供探究活动建议时，探究活动建议功能将参考通过该功能保存在文件中的数据。研究活动咨询功能和研究假设确认功能目前正在开发中。当我们在课堂上介绍三角函数图时使用今年开发的函数时，学生们似乎能够直观地理解三角函数图的机理。我们未来的研究计划是在我们迄今为止开发的TriGraph中添加一个功能来观察现实世界中周期性现象的实验图像。增加这个函数的目的是为了激发学习者通过视频屏幕学习三角函数，帮助他们直观地理解三角函数是阐明周期现象的数学模型。