Master’s Research
渥美智也
ATSUMI Tomoya
物理基礎の履修者を対象とした興味関?と調べる意欲の向上を?的とした?脈 に基づいたアプローチの研究 iOSアプリケーション「Chierium」の制作と実践
A study of a context-based approach to increase interest and motivation for research for students taking basic physics. Development and practice of iOS application ""Chierium”
科学的リテラシーが中心テーマだった2006年の国際到達度調査の結果を受けて、文部科学省は日本の高校生の自然科学に対する消極性を指摘している。そのなかでも特に、自然科学について調べることに対する消極性が問題になっている。 この問題に対して、 2009年に文部科学省は「科学と人間生活」を設置した。しかし、当該科目の履修率の低さから自然科学に対する興味関心を高める施策としては、非常に限定的だと推察される。他の施策に、実験や観察機会の拡充のために、文部科学省が新設した理科教育設備費等補助金がある。この施策に関しても、複数の調査から実験や観察機会を設けることの難しさが指摘されている。 一方で、学外の環境まで視野を拡げると、前述の「科学と人間生活」の履修率の低さや教員の時間的制約といった問題は解決できると考える。本研究では、高校生の物理に対する興味関心や調べる意欲を向上させるために、科学に対する態度を改善させる効果が期待できる教育方法「文脈に基づいたアプローチ」に準じたiOSアプリケーション「Chierium」を制作した。 このアプリは、教材と検索方法に特徴がある。教材は、日常生活と物理を関連させている点に特徴がある。一方で、検索方法には、言葉を使わずに検索する方法が実装されている点に特徴がある。具体的には、スマートフォンで撮影した写真に写っている物体から教材を検索できるAIカメラ機能と物理の教科書に載っている単元をアプリ上で選択することで、その単元に関する教材が検索できる単元検索機能が実装されている。 アプリの有効性を確かめるために、岐阜県立岐阜工業高等学校と都立科学技術高等学校の物理基礎を履修している生徒62名を対象にアプリに関するバリデーションを実施した。その結果、物理への興味関心と調べる意欲の向上が認められた。一方で、開発当初は学外で使うことを想定していたが、実際は授業中に使いたいと回答したことから、Chieriumを学外で使ってもらうための方法について最後に考察をした。
Following the results of the 2006 International Achievement Survey, in which scientific literacy was a central theme, the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (MEXT) has noted the reluctance of Japanese high school students to engage in natural science. Among the problems is a particular reluctance to engage with the natural sciences. In response to this issue, the MEXT established “Science and Our Daily Life” in 2009. However, the low enrollment rate in the subject suggests that it has had very little impact on the interest in natural sciences. Other measures include the MEXT’s newly established subsidy for science education equipment to expand opportunities for experiments and observations. However, this measure has also proven to be less effective as several studies have pointed out the difficulty of providing opportunities for experimentation and observation. On the other hand, if we expand our view to the environment outside of the classroom setting, I believe that the aforementioned problems of low enrollment in “Science and Human Life” and time constraints of teachers can be solved. In order to improve high school students’ interest in physical sciences and motivation in education, I created an iOS application, Chierium, which follows the “context-based approach,” an educational method that shows signs of being effective in improving attitudes toward science. This application is unique in its teaching materials and search methods, in that it relates science to everyday life. On top of that, the search method is unique in that it is implemented without words. Specifically, the AI Camera function allows users to search for educational information based on objects in photographs taken with a smartphone, and the Unit Search function allows users to select a unit from a science textbook to search for information related to that unit. To test the effectiveness of the application, research on the application was conducted with 62 students taking basic science courses at Gifu Technical High School and Tokyo Metropolitan High School of Science and Technology. The results showed that the application improved their interest in science and their willingness to engage with the materials. Although, since the respondents indicated that they actually wanted to use Chierium in class, even though it was intended to be used off-campus when it was first developed, we discussed at the end how to get people to use Chierium off-campus.
