Development of Science Experiments for Post-Corona - Utilization of ICT and Flipped Classroom Teaching

后疫情时期科学实验的发展——信息通信技术与翻转课堂教学的运用

基本信息

批准号：
22K02540
负责人：
瀧本家康
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Utsunomiya 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 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K02540/
关键词：
理科オンラインコロナ実験理科実験 ICT 反転授業オンライン理科実験

项目摘要

本研究の目的は，コロナ禍において実施を余儀なくされた遠隔授業において，理科の授業で重要な軸となる「実験」をどのように取り入れていくことができるかを検討し，オンラインでも実施可能な実験項目を開発することである．1年目の2022年度においては，研究代表者ならびに分担者がこれまで試行実施してきた実践例や工夫点を整理し，共有した．そして，個々の専門分野を活かし，地球・エネルギー・粒子領域におけるいくつかの実験教材の開発に成功した．また，それらの成果を学会や論文で発表し，今後の本格的な実施に向けた準備を行った．具体的には，地球領域では気象分野を対象に，GIGAスクール構想下において利用可能な個々人の端末の活用を念頭に，「雲のタイムラプス」動画を撮影することによって，高校生が雲の発生や消滅，動きなどを自身で見出すことができるかどうかを調査した．ICT端末を活用した写真や動画の撮影は，自宅や旅行先などの学校外でも実施可能であり，空や天体の撮影にも利活用が見込まれる．また，天文分野では，遮光シートを用いて簡易に実施可能な太陽直径の測定教材を開発し，中学校における試行実践を行ってその効果検証を行った．また，大学生を対象とした太陽系のスケール概念調査を実施し，今後の教材開発の基礎的資料を得た．エネルギー領域においては，高校生が十分に実験を体験していないと考えられる力のモーメントを対象として，その理解度を調査するとともに，新たな実験教材を開発し，高等学校において試行実践を行った．また，相互作用型演示実験講義（ILDS）をテーマとして，「作用反作用」を題材とした実践を、2大学を遠隔授業システムでつなぎ、教員養成課程理科分野の大学1年次に実施した．そして，理解度調査から，演示実験の直接観察と同時配信の観察で，理解の改善度に遜色がないことがわかった．

这项研究的目的是考虑如何将作为科学课程重要核心的实验纳入到冠状病毒大流行期间被迫进行的远程课程中，并考虑如何纳入可以在线进行的实验目的是开发实验项目。 2022财年，即第一年，首席研究员和同事组织并分享了迄今为止已经尝试过的实际例子和想法。他们利用各自的专业领域，成功开发了多套地球、能源、粒子领域的实验教材。我们还在学术会议和论文中介绍了这些成果，为将来的全面实施做好了准备。具体来说，在全球领域，高中生将通过拍摄“云延时”视频来研究云的形成和消失，目的是利用GIGA School概念下的个人终端，针对气象领域我们调查了参与者是否能够自己发现动作等。使用ICT设备拍摄照片和视频可以在校外进行，例如在家里或旅行时，也有望用于拍摄天空和天体。此外，在天文学领域，我们开发了可以使用遮光片轻松测量太阳直径的教材，并在初中进行了试用实践，以验证其有效性。我们还对大学生进行了太阳系尺度概念的调查，为今后教材的开发获得了基础资料。在能源领域，我们调查了高中生对力矩的理解水平，认为高中生实验经验不足，开发了新的实验教材，并在高中进行了试用实践。此外，我们以互动演示与实验讲座（ILDS）为主题，通过远程教学系统连接两所大学，为理科一年级大学生进行了“动作与反应”主题的实践练习。的教师培训课程。此外，理解力调查表明，直接观察示范实验和观察同时分布的理解力提高程度相当。