脳科学による立体図形学習時の具体物操作とディスプレイ映像操作の差異に関する研究

利用脑科学研究学习 3D 形状时操作具体物体和操作显示图像之间的差异

• 批准号: 17011064
• 负责人: 黒田 恭史
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Bukkyo 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-17011064/
• 关键词: 脳科学; 幾何教育; デジタル映像; 具体物操作; 空間認知; デジクル映像

目的:小学生を対象として,図形課題遂行時における脳内ヘモグロビン濃度計測を通して,学習過程の生理学的解明を行う。また並行して計算課題遂行時のヘモグロビン濃度計測を通して,両者の比較を行う。計画:前年度,大学生用に開発・実践した図形課題をもとに,小学生用に難度を調整したジグソーパズル課題を開発する。なお,前年度大学生で実施したディスプレイ課題実験は,小学生の予備調査で難度が高すぎたため,実物課題での実験とし,その特徴について詳細に検討することとする。また,前年度,大学生用に開発・実践した2種類の計算課題(筆算課題,虫食い算課題)の難度を,小学生用に調整する。上記の課題をもとに,図形課題及び計算課題遂行時における,小学生の脳内ヘモグロビン濃度計測を実施し,学習過程の生理学的解明を行う。成果:被験者(小学生4名)に対して,上記の図形課題及び計算課題を用いて,脳内ヘモグロビン濃度計測を実施した。その結果,図形課題では,課題をスムーズに終了した被験者では,oxyHb, deoxyHbとも上昇せず,課題遂行に最も時間を要した被験者ではdeoxyHbの増加が顕著であった。これは,前年度に実施した大学生を被験者とした図形課題実験と同様の結果となった。一方,計算課題では,筆算課題と虫食い算課題遂行時の脳内のヘモグロビン濃度変化は,被験者の難度の感じ方の差異に影響することが示された。課題遂行に非常に時間を要した被験者の場合,deoxyHbの増加が見られ,虫食い算でその傾向は顕著であった。今回は,図形課題と計算課題の関連については,明確な結果を得ることができなかったが,被験者の捉える難度の差が,2種類のヘモグロビン濃度変化の上下変動に対応するという傾向は共通して見られた。また,deoxyHbは各部位の酸素消費によって生じることから,課題遂行時に神経活動が発生している部位の特定の可能性が示されたといえ,学習時の脳内メカニズムの解明につながるものであると考えられる。

Objective: pupils を like と seaborne し て, 図 shape when the subject carries out に お け る 脳 within ヘ モ グ ロ ビ ン concentration measuring を tong し て, learning process line and interpret を う の physiology. When the また parallel て て calculation project is carried out, the <s:1> ヘモグロビ <s:1> concentration meter measurement を is in line with <s:1> て, and the <s:1> comparison を is in line with う. Plan: before the year, college students use に 発 · be open practice し た 図 form subject を も と に, pupils with に を difficult adjustment し た ジ グ ソ ー パ ズ ル subject を open 発 す る. な お, former で for university students to be shi し た デ ィ ス プ レ イ subject be 験 は, pupil の reserve survey で difficulty が high す ぎ た た め, be content subject で の be 験 と し, そ の, 徴 に つ い て detailed に beg す 検 る こ と と す る. ま た, the first year, college students use に 発 · be open practice し た 2 kinds の computing subject (manual computation task, insect food い calculate subject) の を difficulty, pupils with に adjustment す る. Written の subject を も と に, 図 form subject and び computing subject carries out に お け る, pupil の 脳 within ヘ モ グ ロ ビ ン concentration measuring を be し, learning process line and interpret を う の physiology. Results: by 験 (four) pupils に し seaborne て, written の 図 form subject and び computing subject を い て, inside 脳 ヘ モ グ ロ ビ ン concentration measuring を be applied し た. そ の results, 図 subject で は, subject を ス ム ー ズ に end し た by 験 で は, oxyHb, deoxyHb と も rise せ ず, subject carries out the most も に time を し た by 験 で は deoxyHb の raised plus が 顕 the で あ っ た. The results of the previous year 's に implementation of the た college student を subjects と た た diagram design project implementation と are similar to those of となった. Side, computing subject で は, manual computation task と insect food い calculate subject carries out when の 脳 within の ヘ モ グ ロ ビ ン concentration variations は, those 験 の の feeling difficult じ party の に influence す る こ と が shown さ れ た. Subject carries out に very に time を し た by 験 の occasions, deoxyHb の raised plus が see ら れ, insect food い calculate で そ の tendency は 顕 the で あ っ た. Today back to は, calculating the shape subject と 図 subject の masato even に つ い て は, clear the result of な を る こ と が で き な か っ た が, those 験 の catch え る difficulty の が, 2 species の ヘ モ グ ロ ビ ン concentration variations change の - move up and down に 応 seaborne す る と い う common tendency は し て see ら れ た. ま た, deoxyHb は parts の acid grain consumption に よ っ て raw じ る こ と か ら, subject carries out に god 経 activity が 発 raw し て い る parts の specific が の possibility in さ れ た と い え, when studying の 脳 within メ カ ニ ズ ム の interpret に つ な が る も の で あ る と exam え ら れ る.

项目成果

数学教育の脳科学の数学教育への応用の可能性とその限界

将脑科学应用于数学教育的可能性和局限性

• 发表时间: 2006
• 期刊: 数学教育学会誌 Vol.47 No.1-2
• 作者: 渡辺 淳;浅香庸子;高森康晴;山田久夫;黒田恭史
• 通讯作者: 黒田恭史

立体構成課題における前頭前野の酸素消費の特徴について

三维构图任务中前额叶皮层耗氧量特征

• 发表时间: 2006
• 期刊: 臨床脳波 Vol.48 No.6
• 作者: 山口尚子;楠房子;岡本尚子
• 通讯作者: 岡本尚子

逆思考課題遂行時における学習過程の特徴-ヘモグロビン濃度変化のマッピングを通して-

逆向思维任务中学习过程的特征 - 通过绘制血红蛋白浓度变化图 -

• 发表时间: 2007
• 期刊: 教育学部論集(佛教大学) 18
• 作者: Noriko Arai;Kayo Kawamoto;楠 房子;余田義彦;黒田恭史
• 通讯作者: 黒田恭史

脳科学の算数・数学教育への応用

脑科学在算术和数学教育中的应用

• 发表时间: 2007
• 作者: 渡辺 淳;浅香庸子;高森康晴;山田久夫;黒田恭史;黒田恭史
• 通讯作者: 黒田恭史

脳科学の数学教育への応用の可能性とその限界

脑科学应用于数学教育的可能性和局限性

• 发表时间: 2006
• 期刊: 数学教育学会誌 47/1・2(印刷中)
• 作者: Takako Yamaguchi;Hideki Kaji;Fusako Kusunoki;黒田 恭史
• 通讯作者: 黒田 恭史