児童期における関数概念の理解とその促進に関する発達的研究-コンピュータ・シミュレーションによる概念理解の解明と促進可能性の検討-

关于儿童时期功能概念的理解和促进的发展研究 - 检验使用计算机模拟阐明和促进概念理解的可能性 -

基本信息

批准号：
08710077
负责人：
藤村宣之
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Saitama University
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08710077/
关键词：
関数概念児童コンピュータ濃度比例図的表現理解促進

项目摘要

本研究では,算数・数学教育において重要な内容であるが,理解の難しい関数概念について,小学生の児童がどのように理解しているかについて,水と濃縮ジュースの混合という日常的状況を題材とした個別実験により検討を行った。その際,水とジュースの混合場面は,ノート型コンピュータの画面上で,水量の変化,色の変化などをシミュレートして呈示し,また画面上で児童に操作を行わせることを試みた。小学校4年生32名および5年生34名に対して,等濃度条件のもとで水量の変化にともなう濃縮ジュースの量の変化を予測させる関数課題をコンピュータの画面上で3場面実施した。各場面について,児童の予測後に濃度を画面上の色でフィードバックし,再予測を求めた。その結果,(1)比例や単位あたり量など関数に関係する単元を学習する以前の4,5年生であっても,日常的題材であれば,量の変化が非整数倍である場合を含めた適切な予測と理由づけが可能であること(4年生の4%,5年生の71%),(1)各場面を経験することにより,単位あたりに依拠した適切な推理が普遍化され,関数概念の理解が促進されることなどが認められた。また,関数概念の理解を子ども自身が行う図的表現から明らかにするために,水量とジュースの量の共変にともなう濃度の変化や同一性を図示させる課題を,小学校3年生33名に対して個別に実施した。その結果,言語的説明は不十分であるが,正比例関数からの逸脱や,正比例関数と1次関数との相違などを図として表現できる児童がみられることなどが示された。

在这项研究中，我们利用日常混合水和浓缩果汁的情况，调查了小学生如何理解算术和数学教育中重要但难以理解的函数概念。当时，我们通过模拟水量和颜色的变化，在笔记本电脑的屏幕上呈现了水和果汁混合的场景，并尝试让孩子们在屏幕上进行操作。要求 32 名四年级学生和 34 名五年级学生在电脑屏幕上预测 3 次等浓度条件下浓缩汁量随水量变化的变化。对于每个场景，在孩子们进行预测后，密度会以颜色形式反馈到屏幕上，并要求重新预测。结果，（1）即使对于尚未学习过与比例和单位数量等函数相关的单元的四年级和五年级学生，如果该科目是日常科目，即使数量的变化是非整数多个，（4%的四年级学生，71%的五年级学生）；（1）通过体验每种情况，基于每个单元的适当推理变得普遍；人们认识到促进了对功能概念的理解。此外，为了通过孩子们自己制作的图形表达来阐明对功能概念的理解，我们让33名三年级小学生举例说明了由于水和果汁的量的协变而导致的浓度的变化和同一性。这是单独进行的。结果表明，尽管口头解释不够，一些孩子能够用图表表达正比例函数的偏差以及正比例函数与线性函数之间的差异。