第5章 学習者による学習環境の評価
5.6 評価内容と結果
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きさや流れる方向または電圧の大きさを想像することが学習者にとって難しい内容であっ た。AR 技術によって見えない電流と電圧を重畳表示することで理解が進むことに関して
は,項目4-2,4-3にそれぞれ89.5%,97.4%の学習者が肯定的に回答し,各回答の平均値
も 3.63,3.68 と評価された。とくに,電圧の大きさを壁の高さのようにして重畳表示す る方法は,一目で分かりやすかったと想像できる。
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番号 質問文 平均 S.D.
1-1 「ブレッドボード」について知っていましたか? 1.0 0.2 2-1 ブレッドボードの構造について理解できましたか? 3.3 0.8 2-2 ブレッドボード上に配置した抵抗器やジャンパ線と回路図の関係は分か
りましたか? 3.4 0.7
2-3 直列回路の実験において,電源電圧を設定できましたか? 3.7 0.4 2-4 直列回路の実験において,電流計の値を読むことができましたか? 3.9 0.3 2-5 直列回路の実験において,電圧計の値を読むことができましたか? 3.9 0.3 2-6 直列回路の実験結果とオームの法則の関係について理解できましたか? 3.6 0.8 割合(%)
3-1 ある抵抗器に 10V の電圧をかけたとき,1mA の電流が流れました。こ
の抵抗器の抵抗値は,( )kΩです。 97.2 3-2 10Ω と 10Ω の 抵 抗 器 を 直 列 に 接 続 し た と き の , 合 成 抵 抗 値 は ,
( )Ωです。 100.0
3-3 2kΩ と 5kΩ の 抵 抗 器 を 直 列 に 接 続 し た と き の , 合 成 抵 抗 値 は ,
( )kΩです。 100.0
4
直列回路の実験において,難しかったと思う項目を選択し,記号に○をつけてくだ さい。(複数選択可)
a ブレッドボードの構造 41.7
b ブレッドボード上に配置されている抵抗器やジャンパ線と回路の関
係 52.8
c 電源電圧を設定すること 13.9
d 電流計の値を読むこと 2.8
e 電圧計の値を読むこと 2.8
f 抵抗値をオームの法則を使って計算で求めること 13.9 g 直列回路のいろいろな場所を流れている電流の大きさを想像するこ
と 47.2
h 直列回路のいろいろな場所の電圧の大きさを想像すること 47.2 表5 - 4 学習評価票(A)の内容と結果(36人)
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番号 質問文 平均 S.D.
1-1 ブレッドボード上に配置した抵抗器やジャンパ線と回路図の関係は分か
りましたか? 3.6 0.7
1-2 並列回路の実験において,電源電圧を設定できましたか? 3.5 0.7 1-3 並列回路の実験において,電流計の値を読むことができましたか? 3.7 0.6 1-4 並列回路の実験において,電圧計の値を読むことができましたか? 3.7 0.6 1-5 並列回路の実験結果とオームの法則の関係について理解できましたか? 3.4 0.7 割合(%)
2-1
10kΩと20 kΩの抵抗器を並列に接続した回路に10Vの電圧をかけました。
10kΩに流れる電流は,( )mAです。 84.2 20kΩに流れる電流は,( )mAです。 57.9 この回路に流れる電流は,( )mAです。 52.6 2-2 同じ 10kΩ の抵抗器を二つ並列に接続したときの,合成抵抗値は,
( )Ωです。 76.3
2-3 2kΩ と 3kΩ の 抵 抗 器 を 並 列 に 接 続 し た と き の , 合 成 抵 抗 値 は ,
( )kΩです。 78.9
3
並列回路の実験において,難しかったと思う項目を選択し,記号に○をつけてくだ さい。(複数選択可)
a ブレッドボードの構造 26.3
b ブレッドボード上に配置されている抵抗器やジャンパ線と回路の関
係 28.9
c 電源電圧を設定すること 18.4
d 電流計の値を読むこと 5.3
e 電圧計の値を読むこと 7.9
f 抵抗値をオームの法則を使って計算で求めること 36.8 g 並列回路のいろいろな場所を流れている電流の大きさを想像するこ
と 39.5
h 並列回路のいろいろな場所の電圧の大きさを想像すること 44.7
表5 - 5 学習評価票(B)の内容と結果(38人)
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番号 質問文
肯定的 回答
(%)
平均 S.D.
1-1 拡張現実技術を知っていましたか? 7.90 1.40 0.79 2-1 ブレッドボードの構造について理解できましたか? 94.7 3.58 0.68 2-2 ブレッドボード上に配置された抵抗器やジャンパ線と回路図と
対応付けできましたか? 94.7 3.50 0.69 2-3 今回の実験において,「可変定電圧電源装置」の「つまみ」を
使って,電圧を設定できましたか? 89.5 3.61 0.76 2-4 今回の実験において,電流計の値を読むことができましたか? 97.4 3.76 0.54 2-5 今回の実験において,電圧計の値を読むことができましたか? 94.7 3.76 0.51 2-6 身の回りの電気製品で使われている抵抗器について知ることが
できましたか? 94.7 3.61 0.60 3-1 タブレット型 PC を使って「ボタン」が表示されている状態に
保てましたか? 94.7 3.74 0.55 3-2 画面上の「ボタン」の操作性について 100.0 3.79 0.41
3-3
ボタンを押すことで表示された内容が,タブレット型 PC の位 置と傾きに応じて三次元表示されていることに気付きました か?
97.4 3.74 0.50
3-4 画面上の「電流表示」ボタンによる表示内容が,回路を流れる
電流を示していると思いましたか? 100.0 3.68 0.47 3-5 画面上の「電圧表示」ボタンによる表示内容が,回路の電圧を
示していると思いましたか? 97.4 3.63 0.54 3-6 画面上の「情報表示」ボタンによる表示内容が,回路図やカ
ラーコードを示していると思いましたか? 89.5 3.55 0.76 4-1 学習支援システムを利用したことで,実験に対する興味関心が
高まりましたか? 97.4 3.66 0.53 4-2 学習支援システムを利用したことで,目に見えない電流の大き
さや流れる方向を想像しやすくなりましたか? 89.5 3.63 0.67 4-3 学習支援システムを利用したことで,目に見えない電圧の大き
さを想像しやすくなりましたか? 97.4 3.68 0.52 4-4 学習支援システムの機能や利用方法について感想を書いてくだ
さい。
本文中に 記載(一部)
表5 - 6 学習評価票(C)の内容と結果(38人)
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5.6.2 学習者による感想
実験学習支援システムを使った直列回路と並列回路の実験終了後,学習者による感想文 の記述(抜粋)は以下のとおりであった。
感想文は,本システムに対して好意的なものであり,学習者は違和感なくシステムを取 り扱えたことによって,抽象的な物理現象を想像するとともに,学習内容に関わる理解を 深めていたことがうかがえる。また,学習者は感性的にシステムを用いる学習活動への有 用性と他の分野に利用できる可能性を示唆していた。