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科学、技術、工学、数学(STEM)教育における概念的な質問または概念的な問題は、広範な計算を実行するのではなく、関連する概念の知識のみに基づいて回答できる質問です。これらは、以前に議論された式に数値を代入することが一般的に求められる、科学と工学のほとんどの宿題や試験の問題とは対照的です。このような「プラグアンドチャグ」数値問題は、問題のパターンを以前に議論された問題と一致させて数値入力を変更するだけで正しく解けることがよくあります。これは、計算を実行するためにかなりの時間を必要としますが、概念と式がどのように連携するかについての理解をテストしたり深めたりすることはありません。したがって、概念的な質問は、計算を最小限またはまったく必要とせず、代わりに学生が基礎となる概念とそれらが式とどのように関連しているかをより深く理解するように促すため、従来の数値問題の良い補完となります。
概念的な問題は、多くの場合、多肢選択式の質問として定式化されるため、特に能動的な学習、ピアインストラクション、および聴衆の反応を活用する場合に、クラス内のディスカッションで簡単に使用できます。学部レベルの熱力学における概念的な質問の例を以下に示します。
理想気体の断熱膨張中、その温度は
- 増加する
- 減少する
- 同じまま
- 伝えることができない/さらに情報が必要
物理学における概念的質問の使用は、エリック・マズールによって普及され、特に彼がコンセプトテストと呼んだ多肢選択式テストの形で普及しました。[1]近年、様々な分野の教師によって概念的質問のリストを管理する複数のウェブサイトが作成されています。[2] [3]物理学に関するいくつかの本にも、概念的質問の例が多数掲載されています。[4] [5] [6] [7]
複数の概念的な質問を概念インベントリにまとめることで、コースの開始時に学生の実用的な知識をテストしたり、コース全体を通して概念的理解の向上を追跡したりすることができます。
参考文献
- ^ マズール、エリック（1996）。ピア・インストラクション：ユーザーズ・マニュアル。ピアソン。ISBN 978-0135654415。
- ^ 「ConcepTests」。出発点：入門レベルの地球科学の指導。カールトン大学。 2020年10月4日閲覧。
- ^ 「インストラクターリソース」。LearnChemE。コロラド大学ボルダー校。 2020年10月4日閲覧。
- ^ エプスタイン、ルイス（2002）。『物理学を考える：理解可能な実践的現実』第3版。サンフランシスコ、カリフォルニア州：インサイト・プレス。ISBN 978-0935218084。
- ^ ウォーカー、ジェール（2006年）。『空飛ぶ物理学のサーカス』第2版。ワイリー。ISBN 978-0471762737。
- ^ レイン、デレク (2000)。『物理学の学位』CRC プレス。ISBN 978-9056992774。
- ^ トンプソン、N (1987)。物理学者のように考える: 学部生のための物理学の問題。アダム・ヒルガー。ISBN 0852745133。