関数グラフソフトGRAPESを用いた数学学習のメカニズムの解明へ向けて

使用函数绘图软件GRAPES阐明数学学习的机制

基本信息

批准号：
17700585
负责人：
宮川健
金额：
$ 1.41万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は、本研究の初年度として、CAS等のグラフ描画ソフトを利用した認知的な働きのメカニズムを同定するための理論枠組みを整理し、理論分析を進めることを目的とした。本研究の理論枠組みとして、Brousseauによる教授学的状況理論とBalacheffによるコンセプションモデルを採用することにした。前者は認知的な活動が状況・場面によって特徴付けられるものと考え、後者は、教授学的状況理論に基づき、学習者の知識状態を学習の観点から記述するものである。これらの理論を用いて、まず関数グラフソフトGRAPESを利用した場合に、これまで日本で扱われてきた学習課題において学習者の認知的活動をいかに促すか分析した。状況を考慮した分析により、探究の授業が導入の部分においては、学習の焦点があいまいになってしまうことが示唆された。具体的には、教授学的契約の断絶が起きてしまう可能性がある。一方、授業の導入後に提起される課題においては、学習者が自らの問題として扱う可能性が示唆された。教授学的状況理論の言葉を用いれば、devolutionを起こしやすい。これらの分析結果を現在まとめている。また、これらの理論分析と同時にGRAPESを用いた予備実験を進めている。この他、「数学におけるテクノロジー国際会議(ATCM)」では、数学教育におけるテクノロジー利用に関し、日本の場合を共同で発表し、宮川健がGRAPESを担当した。

本财年作为本研究的第一年，旨在利用CAS等绘图软件构建识别认知功能机制的理论框架，并进行理论分析。我们决定采用布鲁索的教学情境理论和巴拉切夫的概念模型作为本研究的理论框架。前者认为认知活动以情境和场景为特征，后者以教育情境理论为基础，从学习的角度描述学习者的知识状态。利用这些理论，我们首先分析了迄今为止在日本处理的学习任务中使用函数绘图软件GRAPES如何刺激学习者的认知活动。情境分析表明，在探究课程的介绍部分，学习的重点变得模糊。具体而言，教学合同有可能破裂。另一方面，有人建议学生可以将课程介绍后提出的问题视为自己的问题。用教学情境理论的语言来说，权力下放是很可能发生的。目前正在总结这些分析的结果。除了这些理论分析之外，我们还使用 GRAPES 进行初步实验。另外，在国际数学技术会议（ATCM）上，我们共同介绍了日本在数学教育中使用技术的案例，宫川健负责GRAPES。