Development of assessment in mathematics and science for using advanced digital technology: Toward the cultivation of scientific thinking

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本研究の目的は，理数系の学力評価において，科学的思考力に重点を置き，これまでにない発想で，デジタル3D，オブジェクトVR，バーチャル実験装置等，高度デジタル技術を用いたデジタルコンテンツを具備する評価問題を開発し，科学的思考力を中心に，それによって測ることができる能力が何であるかを明らかにすることである。具体的には，動的幾何オブジェクト，シミュレーションツール，バーチャル実験装置といったデジタルコンテンツを開発し，それを含む評価問題を試作する。そして，それを用いて，試験の実施，結果の評価といった一連作業を繰り返し，実証的考察的に，高度デジタル技術を用いた評価問題開発のガイドラインを策定するとともに，科学的思考力を中心に，どのような能力が測れるかを明らかにすることである。研究代表者，研究分担者，研究協力者で研究委員会を組織し，海外の関連研究者からも，研究計画・方法に対する助言を得たりしながら，研究プロジェクト方式で研究を推進している。昨年度に引き続き，本年度も，評価開発班(数学・物理・化学)が，平成30年3月告示の高等学校学習指導要領の数学及び理科の内容を視野に入れて，デジタルコンテンツを具備する評価問題の開発及び改修を行った。特に，これまで作成してきた学校現場では，安全性の問題等で実施できないあるいは実施しにくい実験動画を作成した。また，欧州で開発されている動的幾何アプリについては，開発者とH5P化や操作ログの保持機能などについての議論を行った。バーチャル実験装置，シミュレーション教材については，バーチャルやフェイクの許容範囲や教育的有効性についての検討をを行った。さらに，解答入力，特に，手書きによる書き込みや手書き数式・記号認識入力についてのGUIの検討も併せて行っているが，本年度は，化学式の認識についての実装に向けた作業も行ってきた。