プロジェクト報告書 Project Report

提出日 (Date) 2016/1/20

未来大生のための数理科学学習環境の整備

Improvement of Environment for Learning Mathematics at FUN
1013019 福岡智貴 Motoki Fukuoka
1 背景

いがゆえに、現在のような十全な理解ができていない状態に至っていると推測した。そこで、本プロジェクトは、メンバー

1.1

未来大の数理科学学習

公立はこだて未来大学 (以下、本学と記す) は 1 年次、情報科学や数学、プログラミングなど、情報技術に関する基礎を学の多くが教科書の内容を理解していなかった「解析学」に焦点をあて、この問題を取組むこととした。

1.3 本プロジェクトの目的

び、2 年次の学科・コース選択に備えるようなカリキュラムが本プロジェクトは、本学の解析学の学習環境を整備するこ用意されている。１年次に受講する数学系の科目は次のようとを目的とする。また、解析学を受講している本学の 1 年生になっている。

を対象とし、解析学の学習支援環境の構築を目標とする。な• 解析学 I、解析学 II

お、以下の 3 点

• 線形代数学 I、線形代数学 II

1. 数学学習に対するモチベーションの向上• 数学総合演習 I、数学総合演習 II

2. 教科書の理解への援助• 情報数学3. 勉強方法の改善の支援

また、本学では自ら能動的に学ぶ学生を支援するための学習環を本プロジェクトで掲げる学習環境の整備とする。

境が整備されている。高校時に数学 III、数学 B を履修してい1.4 本プロジェクトの課題ない学生、もしくは理解不足、不安な学生のために、数学 II、
数学 III、数学 B を学習する特別講習が実施されている。他に

本プロジェクトでは、解析学の学習支援環境を ICT 技術を利用しながら構築した。

も、学生の学びを支援することを目的とした学習支援組織「メこれらのコンテンツとしての Web サイト、メタラボへ誘導

タ学習ラボ（以下、メタラボと記す）」がある。ここではプロするシステム、勉強会からなる。これらのシステムを開発する

グラミング・リテラシ・１年数学・複雑系数学・デザインが対ことに至った経緯として、以下の 2 点となっている。

応科目であり、学生とチュータで学習・セッションや勉強会の開催・勉強方法のアドバイス等の活動を行っている。

1.2

問題点

本プロジェクトでは、本学生のための数理科学学習環境を整備する。そこで、本学生の数理科学学習において、プロジェ
クトメンバーで現在の我々の抱える問題点についてそれぞれの見解を述べた。その結果、メンバーの多くが 2 年次以降で数学科目の内容、定義・定理を十分に理解していないことがわかった。一つの要因として 1 年次から授業科目の過去の試験問題（以下、過去問と記す）にのみ重点的に取り組み、問題の1. 1.3 で述べた目的を達成するために解析学の教科書の理解への支援と、勉強方法の改善の援助をする Web サイトを開発した。また、このサイトの機能の一つに、現在ある学習環境の一つとして運営しているメタラボを多くの学生が利用することを目的として予約ページへ誘導するシステムを実装した。

2. 勉強会を実施し、協同学習を行うことで、勉強することのモチベーションの維持・向上する（佐藤浩一 2014）ことを目的として、企画した [1]。

解答方法そのものを暗記する学習方法を行っていたのである。

また、主要なメディアを Web サイトにした理由は、本学生は

これは、いわば過去問の傾向に沿った問題が解けるようにみせ

全員ノートパソコンを所持していることや、1 年次の必修講義かけるためだけの学習方法であり、授業科目の内容を理解してで e-learning を使用しているため、操作に慣れていることにいるとはいえない。数学は基礎から学習の積み重ねが必要とよる。本プロジェクトは、これらの開発、運営を行うことで本なる教科であり、1 年次の数学系科目の内容を理解をしていな

学生の学力向上を達成することを課題とした。また、本学生の学力の向上を促すために、メンバー内での話し合いや現場調査

価をもらう一方、「答え合わせ機能があれば、自身が持てで明らかになったことを参考にする。整備した学習環境を学るんじゃないか」とアドバイスを得て、正誤判定機能を生に利用し、高い評価を多く得ることで課題を解決したと考システムに加えることが必要だと明らかになった。

える。

2 プロジェクト全活動のまとめ• チーム客寄せ
同日、6 月 19 日に本学一階、アトリエ前のテーブルで解析学受講者を対象に勉強会を実施した。現在の本学生の本プロジェクトの全活動は、時系列順に以下のとおりになっている。

学習状況を調査することを目的としている。今回はプロジェクトメンバーと参加した名の解析学受講者と過去問を解きながら学習状況を観察し、アンケートに答えても５月らった。観察・アンケートから勉強する時間が少ないこ

現在の本学生が抱える問題や悩みについてそれぞれの見解を述べた。メンバーの多くが２年生以降で数学系科目の理解とや教科書を正確に読めていないなどの問題が明らかになった。

に困難を感じていることがわかった。一つの要因として解析学の学習方法が不十分であり、正確に解析学を理解していない
ことが挙げれられる。そこで、解析学を履修している 1 年生に学習方法の改善を促し、解析学の学習環境を提案した。また、提案内容をプロジェクトメンバーで議論し、コンテンツの一連の流れを考えた。
ツールを実装するため、プロジェクトを問題を制作する「数学班」とコンテンツを Web 上に実装する「システム班」の２つに分けて活動を行った。

６月

図1

調査の様子

問題解決の話し合いの際に現場を見ずに問題定義や解決方法を模索したため、調査を実施する必要があると考えた。そのために、一度グループ活動を中断し次の 3 つの調査チームに分かれた。
紙媒体でプロトタイプを試用し、評価をもらうプロトタイ
プ実装するチーム（チーム楽観）
勉強会を企画し本学生の学習状況を把握する勉強会企画（チーム客寄せ）メタラボでインタビューを行い、利用している 1 年生の現状を把握するメタラボ調査（チーム隙間埋め）となっている。

• チーム楽観• チーム隙間埋め
同日、6 月 19 日にメタラボに訪問し、意見交換を実施した。メタラボを利用している 1 年生の現状の点や一緒に勉強する際にどのようなことを気を付けている点を聞
くことを目的としている。訪問時には隙間埋めチームとチュータの意見交換会を行い、

1) メタラボを利用する学生には、数学系科目が苦手な人が多数いた。

2) 問題の解き方を教えるために、教科書にある定義・定理を教えていた。

3) 問題に具体的な値を考えることでイメージがしやすく

6 月 19 日に本学一階、プレゼンテーションベイ周辺のなる。

テーブルで 1 年生に考案したコンテンツを紙媒体でプロなど現場の視点からのアドバイスや意見が得られた。

トタイプを実装し、試用した。利用者の評価をもらい、コンテンツの改善を導くことを目的としている。今回は、参加した二人の学生にプロトタイプを使用してもらい評
価、意見をもらった。「わかりやすい」と学生から高い評

これらの調査を通して、提案の方向性を微調整する、機能の追加を考えるなど、チュータや学生の意見を参考に、後期の実装に向けて仕様を固めることとなった。

７月
中間発表に向けて、資料作りと発表の練習を行った。作業の効率化を図るため、役割分担をし、わかりやすいことを重点に置き作業を行った。資料を担当教員にアドバイスを基に作成を行った。

中間発表
中間発表では各メンバーが与えられた役割を果たし、「論理図2的でわかりやすい発表」、「背景がしっかりとしていて納得ので

ロゴきる発表だった」等の高評価をもらった。しかし、「デモがなにやっているのかわからかった」、「流れている映像の位置づ
けがよくわからなかった」など、発表技術にはまだ向上の余地が見られた。また、提案に対する評価、アドバイスを得たことで、後期の実装に向け、提案を改善する余地があると考えた。
また、Web サイトを解析学受講者に知るための運営活動を行
い、数学自体にふれあう時間を増やすことを目的とした PR
班が発足された。これ以後、数学班・システム班・PR 班の 3グループに分かれ活動した。

８月
図3

ほとんどが夏休み期間であった。前期に最後に設けた反省

マスコットキャラクター

会を踏まえ後期の活動に向けるため、プロジェクトメンバーそれぞれが担当する課題に関しての知識を磨けた。使用するプした。

ログラミング言語の勉強、解析学の勉強、モチベーションをあげるための方法の知識の収集など、夏休みが終わるまでの準備期間とした。

１０月
立てたスケジュールに基づき、本格的に各グループで実装作業に入った。勉強会の企画、運営を行う PR 班はメタラボ

９月

でヒアリングを行い、企画書の設計、現段階の Web サイトに

各グループで後期の活動スケジュールを立てた。その後、前対する意見を収集した。このヒアリングを通して勉強会の流期の反省を踏まえて Web サイトに教科書の内容を理解するコれの各工程が固めたため、本格的に作業をすることが可能とンテンツや機能の実装をすることを決め、仕様が決めたうえでなった。また、チュータの方々も勉強会の協力要請に答えて参実装作業を行った。また、本プロジェクトのロゴとイメージ加を決めた。数学班は、勉強会に出題する問題を決め、取り組キャラクターが完成した。

んだ。

夏休み成果報告会

１１月

後期に入ると、夏休み期間に取り組んだ活動をプロジェク

11 月 6 日に開催する勉強会のために、Web サイトの実装

トメンバー全員でプロジェクトメンバーと担当教員の前で発作業や数学の問題の取り組み、企画作業の準備が最終段階に表する成果報告会を行った。発表の際、前期までの反省を基入った。グループによって、作業の進行度にばらつきがあり、に、積極的に活動を取組んだメンバーやプロジェクトに関する

スケジュール通りに進むことが難しいグループもあった。そ活動のみならず、インターンシップで学んだ事や今後の活動のれでも、最終発表や今後に向けて、スケジュールを立て直し、抱負を述べるメンバーもいた。これを機に、後期の活動を開始

全グループが実装作業に取り組み、期限までに

subsection*解析学勉強会 11 月 6 日、495 教室で解析学の勉強会を実施した。本活動では以下の 3 点を目的とした。

1) 解析学に少し自信のない１年生に数学を触れる機会を生が 66 ％、解法の暗記より、教科書の理解を優先するようになったと答えた学生が 42 ％となった。

作る

2)Web サイトを使って勉強してもらいシステムの評価をも3 これからの活動

らう3) 広報アカウントの宣伝を行う

本プロジェクトは秋葉原で行われる成果発表会に参加し、発

今回は、アイスブレイクを行い、グループで用意した問題を表する。来年度における本プロジェクトの引き継ぎするため、解き、分からなかった問題を「ますますたでぃ」を利用しアンサーバや今年行われた活動を教え、サポートを行う。また、平ケートしてもらった。全てのグループで「使いやすかった」、

成２７年度後期の解析学 II の試験に向けての問題を、作成し「また機会があれば参加したい」などの高評価が得られた。たた Web サイト「ますますたでぃ」に公開する予定である。

だ、「使い方がわからない」、「もっと解説が欲しかった」など

参考文献の１年生の視点からの改善点についての意見を得ることがで[1] 佐藤浩一, 『学習支援のツボ認知心理学者が教室で考えたきた。

こと』, 北大路書房, 2014.

図 4 解析学勉強会の様子

１２月
全ての班は成果物の調整などを行い最終発表の準備に取り掛かった。スケジュールは中間発表の反省を踏まえ計画的に立てた。発表用の資料の作成は調整等に時間がかかってしまったが、担当教員のアドバイスをもとに滞りなく行われた。

最終発表会
最終発表会は中間発表と同様、プレゼンテーションを行う
形式をとった。成果物に対する評価は概ね良いものであった。
しかしながら、「声が小さい」や「最終的な評価があやふや」などの意見があり、発表技術と発表内容のそれぞれに問題の指摘があった。

1 年生のアンケート調査
12 月 13 日、11 月に実施した勉強会に参加した学生にアン
ケートをメールで行った。勉強会から解析学 2 の中間考査において、影響があるかどうか調べることが目的である。結果、作成したサイトが中間試験の記述問題に役立ったと答えた学