住高SSH 探究活動 研究解説ページ

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目次 ※クリックでジャンプ

1、研究活動
2、表現活動
3、評価活動

 

教材まとめ

研究活動に用いる教材&ツールを載せていきます。

研究活動

研究プロセス
研究活動は「課題を発見する活動」と「課題を解決する活動」で構成されます。
以下のそのイメージ図のです。

発表活動

研究発表に必要な項目>>> Googleドキュメント

課題設定の観点>>>PDF

研究活動を知ろう

1、「研究活動」の教材

研究活動に用いる教材&ツールを載せていきます。

研究プロセスの図

研究活動を知ろう

研究活動って何するの?
研究活動は「課題Qと仮説A'の設定→方法Howの計画と実行→結果の考察→結論と展望」の流れに沿って行います。これを「研究プロセス」とよんでいます。
>>詳しくはこちら

研究ですべきこと
研究活動では最後に発表会を行いますが、そこで説明する項目はある程度決まっています。つまり研究活動は「発表に必要な項目をクリアする活動」といえます。住吉では「発表に必要な項目」を次のようにまとめています。いわばこれは研究活動の全体マップです。全体が分かれば迷子になること(何をすべきか分からない)を防ぐことができます。※研究ノートに貼っておくと便利。
>>『発表に必要な項目』Googleドキュメント20/11/19

イメージできない!
ほとんどの生徒は研究のイメージができないと思います。まず本校の先行研究をみてイメージをつかんでください。
>>本校の生徒作品20/11/21外部の先行研究リンク集20/06/25

1.課題Qと仮説A'

解決したい課題を設定し、その仮説を立てましょう。ポイントは「取り組む必要性があるかどうか」です。

課題Qを設定しよう

研究できる課題とは?
生徒が設定する課題には「研究できる課題」と「研究できない課題」があります。「研究できる課題」とは十分に具体化され、仮説が立てられるような課題です。仮説が設定できない広すぎる(抽象的な)課題を私たちは「問い」とよんで区別しています。例えば「アリとはどんな生物か?」のようなものは「問い」です。
>>詳しくは『課題設定の観点』PDF:0.5MB20/06/08

研究の意義を見つけよう(重要!!!)
=学術的価値はあるか?=
課題を設定したら、関連する先行研究を調べましょう。すでに分かっていることならば研究する必要がないからです。つまり「学術的な価値」がありません。
自身の研究が先行研究と比べて何が違うのかを示しましょう。
>>本校の生徒作品20/11/21外部の先行研究リンク集20/06/25

職員室前の研究ロッカー上にも過去の生徒論文集を置いているので参考にしてください。

=社会的価値はあるか?=
研究が社会に役立つことを見つけましょう。つまり「社会的な価値」です。自分の研究が進むことで誰かの「困った」が解消できるなら素晴らしいことです。
日頃から「困ったな」と思うこと、「こうなれば助かるのに」と思ったことをメモしておくとヒントになります。また社会が抱える課題も知っておきましょう。例えば「SDGs17項目」などです。
>>参考資料『SDGs17項目』一般社団法人イマココラボwebサイトより

2.方法How

仮説はあくまでも予想です。そこにエビデンス(科学的根拠)はありません。よってエビデンスをとるための実験や調査を行います。ポイントは「正しいデータがとれる方法か?」「実現可能な方法か?」です

研究計画を立てよう

「必要なデータ」から方法を計画する
方法を計画するときは「必要なデータ」を先に考えます。そして、そのデータを採るための方法を計画します。
>>詳しくは『研究計画の方法』PDF:0.5MB20/06/09/ 研究計画シート『PDF0.1MB』『Word52KB』20/06/18

どんなデータが必要か?
必要なデータとは「妥当性」と「信頼性」のあるデータです。

①妥当性のあるデータ
妥当性のあるデータとは「課題を解決できるデータ」のことです。
例えば「ボールの体積を求める」ときにボールの「重さ」を測っても体積は求まりません。つまり「体積を求める」課題に対し、「重さ」は妥当性がないのです。 しかし「ボールの半径」を測れば、この課題は解決できます。原理は分かりますか?
まずは「どんなデータがあれば課題が解決できるのか?」を考えて方法を計画しましょう。特に「原因を調べる研究」では、条件統制や対照実験は知っておく必要があります。 >>『条件制御PDF:0.5MB』20/06/26

②信頼性のあるデータ
信頼性のあるデータとは、ばらつきが少ない安定したデータのことです。安定したデータを得るためにどのような工夫が必要なのかを考え、再現性の高い(同じ条件なら誰が行っても同じ結果が得られる)方法を計画してください。さらに十分な試行回数が必要です。
>>詳しくは『信頼できる方法とは?PDF:167KB』20/06/08/

必要な物を用意しよう

◆物品を調べる 20/06/30リンク集

◆購入希望用紙 20/06/25EXCEL13KB』 『PDF0.4MB』

課題Qは修正してもよい

しっかり研究計画をたてることで、実際に研究が実現可能かどうかがわかります。時間的、技術的に実現できないような方法が必要なら、この段階で課題Qを修正してください。

4.結果Dと考察

結果(データ)が得られたら、そこから「何が言えるのか?」を考察します。ポイントは「データを正しく扱ったかどうか?」です。

「平均値」に注意!

実験を行う研究の場合、よく「平均値」を扱います。しかし、この平均値の扱いには注意が必要です。

有効数字は正しいか?
例えば

ばらつき(標準誤差)は示したか?
平均値は実験のたびにばらつきます。例えばある実験を10回行い、その平均値が50だったとします。では再び同じ実験を10回行ったとき、果たして50になるでしょうか?50に近い値にはなるかもしれませんが、きっと同じ値にはならないはずです。この「平均値のばらつき」を推定して数値化したものが標準誤差SE(Standerd Error)です。標準偏差÷√n(データ数)で算出でき、グラフではエラーバーで表示します。もし実験回数を10回から20回と増やせば標準誤差のエラーバーはせまくなり、ばらつきの少ない平均値になります。

測定誤差のグラフ

下記シートは標準誤差の計算とエラーバー付きグラフを自動作成します。
>>計算シート『標準誤差(数値データ)』EXCEL:28KB20/06/16

扱うデータが「二項データ」の場合、標準誤差の計算方法が異なります。二項データとは「発生するか?発生しないか?」「成功するか?失敗するか?」「Yesか?Noか?」という2択のデータのことです。発生率などを扱う研究ではこちらのシートを使います。
>>計算シート『標準誤差(二項データ)』EXCEL:28KB20/06/16

その差に意味はあるのか?
2つの平均値を比較する場合、その差が有意差(意味のある差)かどうかを考えます。そのときに役立つのが標準誤差のエラーバーです。図のBとCのようにエラーバーが重なっていない場合は、有意差があると判断してください。逆にAとCのようにエラーバーが重なっている場合は有意差はありません。たまたま生じた差と判断します。※簡易的なt検定です。

測定誤差のグラフ

>>詳しくは『有意差の判断』EXCEL:28KB作成中

応用編 区間推定
実際に得られる平均値(標本平均Mという)は実験のたびにばらつきます。視点を変えると、このばらつきのどこかに「本当の平均値」が存在しているかもしれません。これを母平均μといいます。標準誤差SEを応用すると母平均が存在しうる区間を推定することができます。これを区間推定といいます。
>>詳しくは『区間推定とは?0.5MB』20/06/18/ 計算シート『母平均』EXCEL:28KB20/06/16

扱うデータが「二項データ」の場合はこちらのシートを使います。
>> 『母比率』EXCEL:36KB

⑤その他

2、「表現活動」の教材

表現活動に用いる教材&ツールを載せていきます。

表現活動の図

「発表資料」をつくろう

研究活動を整理しよう!
これまでの活動をひとつのデータにまとめて整理しておくと便利です。
>>『研究活動まとめデータ』Googleドキュメント20/11/19

チェックリスト
>>『発表に必要な項目』Googleドキュメント20/11/19

ポスター発表

>>『ポスターの作り方PDF:0.2MB20/06/02

◆様式20/11/16
・パワーポイント形式:自由にデザインできるのでオススメ
>>『PPT94KB』/『Googleスライド

・ワード形式:PCが苦手、シンプルに作りたいときによい
>>『Word34KB』/『Googleドキュメント

口頭発表

◆口頭発表とは? 20/06/16こちらPDF:0.3MB』

◆分かりやすいスライドとは? 20/06/16こちらPDF:0.3MB』

◆スライドの様式(和英) 20/06/16PDF0.3MB』 『PPT96KB』

②「研究ノート用」の教材

◆研究ノートの扱い方 20/06/09こちらPDF:0.2MB』

◆活動報告シート(計画)
研究計画(主に1年後期)の時期に使用。20/06/09こちらPDF:0.4MB』

◆活動報告シート(通常)
研究計画(主に2、3年)の時期に使用。20/06/16こちらPDF:0.2MB』

3、「評価活動」の教材

評価活動の図

ルーブリック(評価規準)

◆活動ルーブリック 20/06/02こちらPDF0.5MB』

◆発表用ルーブリック 20/06/30こちらPDF0.2MB』

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