機械学習による教職志望学生の理科実験安全意識の追跡に関する研究

利用机器学习追踪立志成为教师的学生科学实验安全意识的研究

• 批准号: 22K02913
• 负责人: 串田 一雅
• 金额: $ 2万
• 依托单位: Osaka Kyoiku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K02913/
• 关键词: 理科実験安全教育; 理科実験安全; 学校理科; 学校安全; 機械学習; 人工知能

酸・塩基の中和実験（高校化学基礎）において実験開始から後片付けまでの間の生徒の挙動や実験室内の様子を撮影・編集した動画を用意した。この動画には、安全確保の観点から危険な兆候であると研究代表者らが判断した個所に、実験時の危険な行為や兆候を問う設問が挿入されている。これを本研究ではＩＣＴ教材と呼ぶ。こうして作成したＩＣＴ教材を、授業「学校安全」において受講者に視聴させ、動画中の上記の設問に回答させた。このＩＣＴ教材の視聴時間および回答時間は、合計で１５分程度である。また、これらの設問に対する回答は、コンピューターを利用した教育・学習活動支援システムであるMoodleのフィードバック機能を利用し集計される。その後、集計データに対してルーブリック評価を加え、各回答者の得点を算出するとともに、統計処理を行った。なお、このルーブリック得点は、回答者が、どの程度、研究代表者らの実験安全上の経験知を追体験できたかを表す指標となる。さらに、上記の授業において、理科実験安全に関するコンセプトマップを作成させた。なお、受講者は、授業の前後でそれぞれ一枚ずつコンセプトマップを作成する。コンセプトマップの作成により、実験安全に関する考え方を視覚化することができると考えている。上記のルーブリック評価における得点と受講者の属性との関連、およびルーブリック評価における得点とコンセプトマップとの関連を、2022年度日本教育大学協会研究集会において発表した。また、これに関する発表報告が、日本教育大学協会研究年報（41巻159-162ページ、2023年）に掲載されている。

在酸和基础中和实验（高中化学的基本原理）中，我们准备了一个视频，该视频从实验开始开始捕获和编辑了学生和实验室的行为以清理。该视频包括有关危险行为和在实验期间的标志的问题，从确保安全的角度来看，研究人员认为它是危险的迹象。这在本研究中称为ICT教材。以这种方式创建的ICT教材是在“学校安全”班上向学生制作的，并在视频中回答了上述问题。该ICT教学材料的观看和响应时间左右约为15分钟。此外，使用基于计算机的教育和学习活动支持系统的Moodle的反馈功能来编译这些问题的答案。之后，将标题评估添加到汇总数据中，计算每个受访者的分数，并进行统计处理。该专栏评分是一个指标，该指标指示受访者能够重新获得主要研究人员的实验安全知识的程度。此外，在上类中，创建了有关科学实验安全的概念图。此外，学生将在上课之前和之后创建一个概念图。我们认为，创建概念图将使我们能够可视化我们对实验安全的看法。在2022年日本教育大学研究会议上介绍了标题评估中的分数与上述学生属性的分数与标题评估和概念图中的分数之间的关系。关于此问题的报告还发表在日本教育协会的研究年度报告中（第41卷，第159-162页，2023年）。

项目成果

理工学研究を専門とする教員による理科実験安全教育のすすめ

理工科研究型教师科学实验安全教育推荐

• 发表时间: 2022
• 作者: 串田一雅 ; 堀一繁 ; 鵜澤武俊;串田一雅，堀一繁，鵜澤武俊;串田一雅，堀一繁，鵜澤武俊
• 通讯作者: 串田一雅，堀一繁，鵜澤武俊

教職志望学生に対する理科実験安全教育の提案

对立志成为教师的学生进行科学实验安全教育的建议

• 发表时间: 2023
• 期刊: 日本教育大学協会研究年報
• 作者: 串田一雅 ; 堀一繁 ; 鵜澤武俊
• 通讯作者: 鵜澤武俊