ITと大学大型実験装高と連携した新しい高校大学連携物理教育プログラム開発と評価

与信息技术和大学大型实验设备相联系的新的高中和大学协作物理教育计划的开发和评估

• 批准号: 17011006
• 负责人: 岩崎 信
• 金额: $ 6.66万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17011006/
• 关键词: 高校大学連携授業モデル; 大型装置; ブレンディング; 実地体験; 遠隔授業; 科学的論理的思考; 創造性育成; 挑戦的文脈; 高校-大学連携; 物理実験授業; IT教材; 大型実験装置運転実習; イオン加速器; 認知的授業デザイン; eラーニング; リアルタイム遠隔授業

本研究では,東北大学工学部量子科学館加速器を大型実験装置の例として,高度にITを活用した高校生向きの科学実践型課外授業を開発し,SSH高校生に最適なプログラムのモデル:ブレンディングモデルを開発実践した.大型実験装置現場での授業:実地授業を中心として,導入学習としての事前eラーニング遠隔授業,締めくくりの学習としての事後遠隔リアルタイム授業の3部構成を開発し実践で検証した.授業の目標は、体験目標:加速器の運転、ビーム照射、物質の変化体験.向上目標:学んだ(学ぶ)知識の総合的運用,『エネルギー』と『物質』(原子・イオン)の2つのキー概念で理解.先端的な装置の研究や実用の活用について体験的に理解.達成目標:用いるイオン加速器のシステムとしての構造や構成を理解し加速器を運転することで身体的に獲得する.17年度は埼玉県SSH2年生〜20人、18年度は山口県SSH3年生2人加えて実施された。事前,実地は東北大学のオープンキャンパスを含む夏休み時期に独立に,事後は合同で11月下旬にJGN2を利用して実施した.生徒達の高い加速器概念獲得状況の確認と、アンケート調査等により良好な評価を得た。キーは,生徒たちにとって難解な加速器を"分かる"状態に導くことと、同時にある種"分からない"状態も作り,好奇心,探索心を誘起させ,努力する気持ちを惹起させること.つまり、既習知識の活用の場面と新知識獲得への挑戦的文脈を実践的に用意した.大型装置は存在感があるが,それを生徒達が理解し,運転し,使い,関連する多様な生起現象を思考する身体的実験環境は,科学的論理的思考の基礎となる対象の科学的認識モデル形成を自然に促進する.大学の大型実験装置,教員,院生,それらの活動や思考や説明との接触は,"異文化"との濃厚な接触であり,将来の創造性,独創性発揮(直観や洞察)によい影響を与えると確信する.

In this research, we use the accelerator of the Quantum Science Museum of the Faculty of Engineering of Northeastern University as an example of a large-scale real-time device to develop scientific practical extracurricular teaching for college students with a high degree of IT utilization. SSH college students are the most suitable candidate for the program. Large scale equipment on-site teaching: on-site teaching, introduction of learning, pre-teaching, remote teaching, completion of learning, post-teaching, remote teaching, three-part construction, development and practice. The purpose of the course is to operate the accelerator, to irradiate the system, to transform the substance. Upward goal: To learn the application of knowledge and integration, to understand the concept of " The research of advanced equipment and the understanding of its application. To achieve the goal: to understand the structure of the accelerator, to understand the operation of the accelerator and to obtain the body. 17 years ago, Saitama SSH2 years old ~ 20 people, 18 years ago, Yamaguchi SSH3 years old 2 people plus In advance, the Tohoku University's open house was opened, including the summer break period, and the JGN2 contract was opened in late November. A good evaluation was obtained for the confirmation of the acquisition status of the high-altitude accelerator concept of the spacecraft, and for the investigation of the spacecraft. The accelerator is in a state of "separation", and the accelerator is in a state of "separation". The accelerator is in a state of "separation". The accelerator is in a state of "separation". The situation of using existing knowledge and acquiring new knowledge, the context of challenge and the intention of practice. Large installations are created by a sense of existence, understanding, operation, connection, multiple phenomena, physical environment, scientific logic, the basis of thinking, scientific understanding of objects, and natural promotion. University large-scale equipment, teachers, students, all activities, reflection, explanation, contact,"foreign culture", strong contact, future creativity, originality development (direct knowledge and insight), influence and confidence.

项目成果

e-Learningとオープンキャンパスのブレンディングによる高大連携物理授業「加速器物語」の開発

通过融合电子学习和开放校园开发高中和大学协作物理课程“加速器故事”

• 发表时间: 2005
• 期刊: 日本教育工学会第21回全国大会講演論文集
• 作者: 小山田誠;岩崎信;最上忠雄;長谷川晃;三石大;陳輝
• 通讯作者: 陳輝

大型実験装置を用いた体験志向的高大連携隔授業の試行

利用大型实验设备开展体验型高中/大学协作班的尝试

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本教育工学会論文誌 30(2)
• 作者: 小山田誠;岩崎信;最上忠雄;長谷川晃;樋口祐紀;三石大;橋本浩二;中島平;柴田義孝
• 通讯作者: 柴田義孝

A Blended Learning Model on Physics Ex-Class for High School Students Utilizing a Large Experimental Facility at Research University

利用研究型大学的大型实验设施为高中生提供物理课外混合学习模式

• 发表时间: 2007
• 期刊: World Conference on Educational Multimedia, Hypermedia ＆ Telecommunications 2007
• 作者: Makoto Oyamada;Mitsuhiro Fujiwara;Shin Iwasaki;Hui Chen;Tadao Mogami;Akira Hasegawa;Takashi Mitsuishi
• 通讯作者: Takashi Mitsuishi

高大連携物理授業「加速器物語」の開発と「科学的・論理的思考、創造性」に関する考察

“加速器故事”高中大学物理联合课的开发及“科学/逻辑思维与创造力”的思考

• 发表时间: 2005
• 期刊: 科教研報(日本科学教育学会) Vol.20No.3
• 作者: 岩崎信;小山田誠;最上忠雄;長谷川晃;三石大;陳輝
• 通讯作者: 陳輝

大型実験装置を題材とした高大連携物理実験授業「加速器物語」における柔軟な連携形態模索の実践報告,30, 403-404, 2006

以大型实验装置为主体的高中校合作物理实验课“加速器故事”中探索灵活协作形式的实践报告，30, 403-404, 2006

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本科学教育学会年会論文集 30
• 作者: 小山田誠;岩崎信;三石大;最上忠雄;長谷川晃;藤原充啓;陳輝
• 通讯作者: 陳輝