概念形成過程の実践的研究と一体化した物理概念調査紙群の開発

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本研究は，高等学校および大学初年次相当における物理学習者の概念形成過程を，物理教育研究の成果を取り入れた授業を通じて実践的に研究するとともに，実践研究と一体化した方式で，日本の教育課程に適合する新たな概念調査紙群を開発することを目的としている。具体的には，以下の3点を目標としている。①多様な高等学校および大学の研究協力者・研究分担者による授業実践の中で，物理教育研究で確立された手法を用いて概念形成過程を調査し，多くの生徒・学生が共有する素朴概念を高校物理全単元について明らかにして分類すること。②調査で明らかになった学習者の素朴概念及び概念形成過程に基づいて新たな概念調査紙の設問項目を作成し，授業実践でのフィードバックを取り入れながら新たな調査紙の精度を高めていくこと。③作成と分析には現代テスト理論を用い，母集団や設問項目が変化しても同一尺度での比較を可能とする学習者の概念理解度および設問項目難易度の指標を確立し，長期にわたって標準的に利用できる教育資源を構築することにより，物理教育の永続的な改善と発展に貢献することを目指すこと。2021年度までの研究により，素朴概念分類表の素案作成，高等学校「物理基礎」,「物理」の概念調査紙の標準問題の作成およびその試行を行った。さらに，試行結果の分析・評価に基づき，試行問題の改善や差し替えを行い，標準問題をほぼ確定した。なお，分析・評価には古典テスト理論および項目特性図だけでなく，Raschモデルを用いた分析を行い，信頼性・妥当性の精度を高めた。2022年度は，標準問題による調査を，母集団を広げて実施した。また，詳細な検討が必要と考えられた項目に関して，面接調査を実施した。さらに，専門家による妥当性評価も実施した。研究成果については日本物理教育学会の研究大会および日本物理学会Eにおいて口頭発表を行った。