天文分野の理解度と思考力を向上させるための空間認識能力向上プログラムの開発と検証

空间认知能力提升方案开发与验证，提升天文领域理解与思维能力

基本信息

批准号：
19K03117
负责人：
大山政光
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Shiga University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

小中学校の天文分野の理解度を向上させるには、三次元や球体などを把握する空間認識能力を高めていく必要がある。2022年度も新型コロナの影響で大規模な調査を実施できなかったため、理科専攻の大学生に対し、調査①月の満ち欠けに該当する月の調査（潜在意識調査）、調査②左右の半分で色分けした球の見え方（視点取得）、調査③左右の半分で色分けした球の見え方（心的回転）、調査④空間認識に関する問題（切断面、展開図、平面内回転図）を実施した。調査②③④は同時に行い、調査①はその１週前に実施した。調査①では、被験者の約30％が実際に該当する‘月のみかけの形’を該当しないと選択し、一方で‘実際には該当しない形’を半数が該当すると選択していた。選択された該当しない月は、実際の月を観察した際に認識されやすい形と、観察でもありえない形に分けられる。観察でもありえない形を被験者の15-20%が選択していた。これらの結果から、小・中学校において実際の月の観察と教室での模擬観察の両方を確認ポイントを明確化しながら観察させることが重要であると言える。調査②では、色分けした球を８方位の手前から135度ずれた地点からの見え方に関する問題を行い、誤答率が50%であった。選択された誤答では、色の左右違いが誤答者中約40%であった。色の境目が実際にはありえない形を選択している被験者においては、調査①で同じ形を月の満ち欠けでは‘該当しない’と回答し、その回答に‘少し自信あり’を選択していた。調査③でも同様な結果であった。この結果は、月を球体と認識されていない、もしくは、球体を３次元的に把握する際と月の潜在意識とが相互に活用されていない可能性がある。調査④では平面内回転図の正答率が低いものの、月の満ち欠けの理解度と関係するかどうかは分からなかった。今回の調査では被験者数が少ないため、今後多く被験者に対しての調査が必要である。

为了提高小学和初中天文学领域的理解水平，有必要提高空间识别能力来掌握三维和球体。 Due to the impact of COVID-19, large-scale surveys were not possible in 2022, so we conducted a survey of science majors on 1) a survey of the moon that corresponds to the phases of the moon (subconscious survey), a survey 2) a survey of the balls colored in half of the left and right (viewpoint acquisition), a survey 3) a view of the balls colored in half of the left and right (mental rotation), and a survey 4）与空间识别有关的问题（切割表面，展开图，平面旋转图）。调查②③④同时进行了调查，并在此之前的一周进行了调查。在调查1中，大约30％的受试者选择了与实际匹配不符的实际“月球形状”，而一半的受试者选择与实际匹配不符的实际匹配。所选的不适用卫星可以分为形式，这些形式在观察实际月球时更有可能被识别，甚至没有观察到的形式。 15-20％的受试者选择了无法观察到的形式。从这些结果可以说，对于小学和初中来说，在课堂上观察实际的月球观察和模拟观察很重要，同时澄清要确认的要点。在调查2中，我们询问了有关从第八方向前135度的颜色编码球如何可见的问题，错误率为50％。对于选定的错误答案，大约40％的答案错误的答案是不同的。在调查1中选择不具有颜色边界的形状的受试者中，相同的形状在月球阶段“不适用”，并且在他们的响应中选择了“有些自信”。在调查3中发现了相同的结果。该结果可能是月亮未被认为是球体，或者以三维方式抓住球体时，月球的潜意识不会相互利用。在调查4中，尽管平面内旋转图的正确答案率很低，但尚不清楚这是否与对月球相的理解水平有关。由于这项研究中的受试者数量很少，因此有必要在将来调查更多受试者。