共同研究・競争的資金等の研究 - 笠井 俊信
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学習プロセス評価に基づく授業研究手法のオンライン実践的開発
研究課題/領域番号：22H01043 2022年04月 - 2026年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
笠井 俊信, 平嶋 宗, 溝口 理一郎, 益川 弘如, 大崎 理乃, 永野 和男, 林 雄介
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VR・AR技術を用いた木材加工実習支援ツールの開発
研究課題/領域番号：19K02731 2019年04月 - 2023年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 基盤研究(C)
入江 隆, 森岡 弘, 平田 晴路, 笠井 俊信
担当区分：研究分担者
配分額：4420000円 （ 直接経費：3400000円 、 間接経費：1020000円 ）
生徒が「材料と加工の技術」の授業の「設計」段階で完成予想物の問題点，改善点に気付くことを支援するツールの開発を目的とし，本年度は以下の取組を行った。
１．製作品が描かれた製図をタブレット端末で写真撮影するアプリの開発：教育現場で使用する場合，生徒が撮影した写真はその生徒専用のフォルダに保存する。製作品の設計に試行錯誤させる状況を考えると，複数回の写真撮影を想定し，各写真に適切なファイル名を付けて保存する必要がある。また，製図の写真を撮る際，製図とタブレット端末との距離及び撮影角度を一定にすることは困難である。結果として，撮影された製図の大きさはバラバラとなり，歪んだ写真となってしまう。この状況で製作品の各部材を3Dオブジェクトとして正確にディジタルデータ化するためには，写真の補正が必要となる。本年度は使用するタブレット端末をiPadと決定し，その端末上で動作するカメラアプリに必要とされる仕様を定め，アプリ開発を開始した。
２．写真の補正方法検討：上記１．でカメラアプリに必要とされる機能の一つである写真の補正方法を検討し，製図の3隅にマーカーを付けることで対応することになった。それに合わせて専用の製図用紙を作成することになった。
３．製図方法の検討：中学校技術科で学ぶ製図方法（キャビネット図，等角図，第三角法による正投影図）の比較検討を行い，等角図が適当との結論に至った。
４．製図（等角法）から各部材を3Dオブジェクトとしてディジタルデータ化する方法の検討：等角法の特性と各部材の厚さが一定であることを元に，部材の（厚さ方向を含まない）面の3頂点を決定することで3Dオブジェクトとして検出する。 -
授業設計と学習のプロセスデータの往還分析による授業研究手法の実践的開発
研究課題/領域番号：19H01715 2019年04月 - 2023年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 基盤研究(B)
笠井 俊信, 平嶋 宗, 溝口 理一郎, 益川 弘如, 大崎 理乃, 永野 和男, 林 雄介
担当区分：研究代表者
配分額：17160000円 （ 直接経費：13200000円 、 間接経費：3960000円 ）
本研究の目的は，新学習指導要領で示された新たな学力観に基づいた授業設計力を， 教師らが効果的に共有し向上させていくことができる授業研究サイクルの開発と実践運用をしていくことである．本研究の目的を達成するために，今年度は以下の4つの課題に取り組んだ．
1．学習プロセスデータの収集と分析・評価手法の開発を行った．知識構成型ジグソー法を対象に，教員研修等で複数の学校現場にて支援活動を行った．これらの活動の機会を活用して，知識構成型ジグソー法を組み込んだ授業における学習者たちの学習プロセスのデータを収集した．今年度は，学習者間の対話データを中心にワークシートなどの学習の成果物を対象に分析・評価を行った．これらの学習プロセスデータを対象に，「学びの構成原理」を踏まえて核となる表現を明確に指定することで，分析者の主観に依存することなく対象とする学び」の本質に依存した観点からの客観的な分析と評価を行う手法を開発した．教師らが直感的に理解できるように，視覚的に分析・評価の結果を示すことを目指して，教師らの意見を聞きながらその表現方法について検討を行った．
2．授業設計プロセスデータの収集と分析・評価手法の開発を行った．一般的な授業研究では，授業を設計するプロセスが着目されることは少ないが，本研究では持続的な授業研究サイクルを目指すため，授業設計のプロセスも分析・評価・支援の対象とした．
3．客観的学習成果の分析・評価手法の開発を行った．我々がこれまで開発してきた評価手法を土台にして，「学びの構成原理」に基づいて評価すべき観点を明確にした上で客観的な学習成果の分析・評価手法を検討・開発を行った．
4．授業研究サイクルの実践と評価を行った．1．2．のデータ収集のため，3．の成果を実践に適用してその効果を確認し，更なる課題の発見と改善につなげるために，複数の現場での実践を継続して行った． -
学びの構成原理と学習評価を対象とした教師研修フレームワークの開発と実践
研究課題/領域番号：16H03077 2016年04月 - 2019年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 基盤研究(B)
笠井 俊信, 林 雄介, 益川 弘如, 大崎 理乃, 平嶋 宗, 永野 和男, 溝口 理一郎
担当区分：研究代表者
配分額：17420000円 （ 直接経費：13400000円 、 間接経費：4020000円 ）
「どのように学ぶか」が重視されるようになった学校教育において，教師は様々な学習法を適切に理解し，授業の設計と実践に適用していくことが求められる．本研究では，知識構成型ジグソー法を対象に，その学びの構成原理のモデル化に基づいた教員研修フレームワークの開発と実践を行った．実践を評価した結果，開発した教員研修フレームワークは，教師による学習法の理解を促し，より良い授業設計に有効であることが示された．
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学習・教授プロセス構造の再構成による授業設計の演習化
2015年04月 - 2018年03月
日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究（C）
林 雄介
資金種別：競争的資金
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研究課題/領域番号：25282057 2013年04月 - 2016年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 基盤研究(B)
笠井 俊信, 林 雄介, 益川 弘如, 永野 和男, 溝口 理一郎
担当区分：研究代表者
配分額：17940000円 （ 直接経費：13800000円 、 間接経費：4140000円 ）
本研究は，授業設計タスクを展開構想と展開吟味の2つのサブタスクに分解し，授業設計案の外化を通じて，それぞれのタスクの質向上を支援することが目的であった．
具体的には，１）21世紀型スキルを意識した授業モデルであるジグソー学習法の分析と教授知識の抽出，２）ジグソー学習法を組み込んだ授業を評価する枠組みの構築，３）２）の枠組みに基づいた授業評価と授業設計支援の実践，を行ってきた．これらの取り組みによって一定の成果を得ることができたが，まだ授業評価と授業設計支援の枠組みには改善の余地もあり，今後は実践の場を増やしながらこれらの改善を行っていく予定である． -
学習・教授プロセス指向の検索を可能にする学習指導案データベースの構築
2012年04月 - 2015年03月
日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究（C）
林 雄介
資金種別：競争的資金
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教育の情報化に対応した授業設計動的支援のためのオントロジー工学的アプローチ
2010年04月 - 2013年03月
日本学術振興会 科学研究費補助金 若手研究（B）
笠井 俊信
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
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学習理論・標準化技術Compliant知識サーバーの構築
2007年04月 - 2010年03月
日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究（A）
溝口 理一郎
資金種別：競争的資金
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オントロジーを基盤とした情報教育の授業設計支援システムに関する研究
2006年04月 - 2009年03月
日本学術振興会 科学研究費補助金 若手研究（B）
笠井 俊信
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
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オントロジー理論に基づく教師教育マルチエージェントシステムの開発
2005年04月 - 2008年03月
日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究（B）
山口 晴久
資金種別：競争的資金
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科学系実験・実習授業におけるコミュニケーション活動を促すCSCLの研究
2005年04月 - 2007年03月
文部科学省 特定領域研究
鈴木 真理子
資金種別：競争的資金
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e-Learning援用とインターンシップ制を併用した教員養成システムの開発
2004年04月 - 2006年03月
日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究（C）
近藤 勲
資金種別：競争的資金
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小児肥満の病態評価基準作成と肥満改善支援システム開発についての総合的研究
研究課題/領域番号：16300195 2004年 - 2006年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
足立 稔, 沖嶋 今日太, 菊永 茂司, 笠井 俊信
配分額：15300000円 （ 直接経費：15300000円 ）
本研究は、小児肥満の病態評価基準作成と肥満改善支援システム開発を目的にし,以下の研究を行った.なお,これらの研究は,岡山大学大学院医歯学総合研究科疫学研究倫理委員会の承認を得た上で行った。
1.内蔵脂肪蓄積を基準とした小児肥満の病態評価基準の作成についての研究
肥満小児392名を対象に形態因子,腹部因子,代謝因子の関連性とメタボリックシンドローム(MS)またはMSと肝機能検査値,尿酸値を組み合わせた指標(MS+GU)の出現頻度を検討した.その結果,小児で年齢の要因を取り除いても内蔵脂肪が肥満と関係する病態と強く関係することが示され,学校現場などでも簡便に測定できる腹囲身長比がスクリーニングで使えることが確かめられた.
2.小児を対象にした身体活動量評価法の開発についての研究
肥満小児を含む小中学生約400名を対象に,加速度計付き歩数計(Lifecorder : LC)による身体活動量(1日歩数,走行以上の強度の活動時間:強活動時間)評価法の妥当性と日常生活での身体活動量の実態について検討した.その結果,運動負荷テストにより,LC法で強活動時間が正確に定量できること,LCで評価した1日歩数と強活動時間はDLW法による活動エネルギー代謝量(PAEE)と高い有意な正相関を示すことから,LC法の妥当性が立証された.このことももとに,小中学生の日常生活での身体活動量の実態を明らかにした.
3.肥満小児を対象にした生活習慣改善プログラムの検討についての研究
肥満小児12名を対象に,歩数計の装着と9項目からなる生活習慣チェックシートを用いたフォローアップを6ヶ月間にわたり行い,その肥満改善効果を検討し,肥満度の変化と生活習慣チェックシートの得点の変動との間には関連が見られた.また,30人の肥満小児を対象に長期入院治療(5〜7ヶ月間)の肥満改善効果を検討し,長期入院治療により肥満度と検査値の異常値出現率が著しく低下した.このとから,今回の生活習慣改善プログラムは有効であることが示された. -
情報倫理教育における教授知識の体系的記述と教師教育システムへの適用
2003年04月 - 2006年03月
日本学術振興会 科学研究費補助金 若手研究（B）
笠井 俊信
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
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科学系実験・実習授業における学習者のリフレクション活動を促すCSCLの研究
2003年04月 - 2005年03月
文部科学省 特定領域研究
鈴木 真理子
資金種別：競争的資金
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現職教員向けリモートコンサルテーションシステムの構築と実用化への基礎研究
2001年04月 - 2004年03月
日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究（B）
近藤 勲
資金種別：競争的資金