A5065111914- Science Education and Pedagogy
- Education and Critical Thinking Development
- Educational Strategies and Epistemologies
- Advanced Control Systems Optimization
- Innovative Teaching and Learning Methods
- Educational Research and Pedagogy
- Education, Safety, and Science Studies
- Monetary Policy and Economic Impact
- Control Systems and Identification
- Education and Learning Interventions
- Video Analysis and Summarization
- Stability and Control of Uncertain Systems
- Augmented Reality Applications
- Digital Storytelling and Education
- Online and Blended Learning
- Human Motion and Animation
- Evaluation and Performance Assessment
- Facility Location and Emergency Management
- Fault Detection and Control Systems
- Evacuation and Crowd Dynamics
- Neural Networks and Applications
- Advanced Image and Video Retrieval Techniques
- STEM Education
- Problem and Project Based Learning
- Environmental Education and Sustainability
Osaka University of Health and Sport Sciences
2019-2025
Kobe University
2005-2022
Hyogo University of Teacher Education
2022
Kobe Municipal Nishiwaki Elementary School
2017-2022
Tokyo University of Science
2015
Tama Art University
2015
Nagoya City University
1979-1994
Mizuho (Japan)
1980
Tokyo Institute of Technology
1976-1977
Abstract This paper shows that from the input-output relationship point of view a linear dynamical system represented by state equation (A, B, C, D) can be expressed as serially connected composite triangularly decoupled and with non-singular D. expression considered generalization Silverman's inversion algorithm relates Wolovich Falb's canonical form, makes it possible to treat easily problems using feedback dynamic feedforward compensation. A dual form is also given, which used determine...
A necessary and sufficient condition for integrator decoupling of <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">p</tex> -input xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">m</tex> -output multivariable control systems by the restricted state feedback law, xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">u = GFx + G\upsilon</tex> , is established.
This paper presents a system to support learning within museum for children as novel application of Kinect based human sensing system. The measures the physical movement learner using sensor, and provides sense immersion in paleontological environment by adapting surroundings according these movements. As first stage this project, we have developed prototype that allows learners experience environment. Here, evaluated performance sensor BESIDE order confirm whether or not can put into...
This paper presents a support system to assist learning within museums. Museums represent important places of scientific for children. However, because the main method in museums is study displayed specimens and their corresponding explanations, motivation child learn low. Hence, we are developing an experience-based such as entertainment that will enable learners enhance any museum. We develop two systems realize entertainment. One "Live Biblia," which digital installed book uses real...
本研究の目的は, 反論を含むアーギュメント構成能力の育成を目指した教授方略のデザイン要素を開発し, 小学校第6学年「水溶液の性質」の授業を通して, その有効性を検証することである。デザイン要素とは, 教授方略を授業に反映させるためのガイドを指す。単元は, 小学校第6学年「水溶液の性質」であった。本単元で開発したデザイン要素を導入した単元を通して児童のアーギュメント構成能力が向上するか否かを評価するために, 単元内容に関するアーギュメント評価課題と既習内容に関するアーギュメント評価課題を児童に取り組ませた。前者の結果, 多くの児童が反論を含むアーギュメントを構成できていた。また, 後者の結果, 単元前に記述したアーギュメントよりも単元後に記述したアーギュメントの方がアーギュメントに反論を含むことができていた。これらのことから, 本研究で開発したデザイン要素が, 反論を含むアーギュメント構成能力の向上に一定の有効性を示すことが明らかになった。
理科教育では, 児童生徒を科学的探究に従事させる教育実践がスタンダードになりつつある。しかし科学的探究の指導方法に関する実証研究は十分ではない。本研究は, 科学的原理・法則に基づいた問いの生成の支援方法を明らかにすることを目的に, 小学校第6学年理科「燃焼の仕組み」において, 知識の活用を目指した探究活動を通して科学的原理・法則に基づく思考を活性化させる授業(研究1), 探究活動に質問生成への介入を組み込んだ授業 (研究2) を実施した。授業の成果を評価するため, 授業とは異なる題材で問いを生成させる課題を, 事前, 事後ならびに授業中の3回実施した。その結果, 研究1, 2ともに問いのレベルが向上し, 科学的原理・法則が持つ性質を理解することにより, 原理・法則に基づく問いが生成できるようになることが示された。また研究2の授業による向上が研究1を上回ったことから, 質問生成に対するより直接的な支援を付加することで, 効果がさらに高まることが明らかになった。また, 補足分析ならびに研究2で実施したインタビューの結果から, 新規な内容でも科学的な問いを生成するためには,...
Abstract Our purpose is to identify the Japanese six grade (aged 11-12 years) elementary school students’ understanding of criteria for quality rebuttals before they learn on argumentation. The high-quality include explicitly pointing out errors in other people's statements (pointing out) and explaining reasons as why are incorrect (reasons). We conducted evaluation task rebuttals. results revealed that many students recognized rebuttals, but did not recognize
本研究の目的は, 複数の理由付けを利用するアーギュメント構成能力の育成を目指した教授方略のデザイン要素を開発し, 「植物の養分」を題材とした小学校第6学年の授業を通して, その有効性を検証することである。デザイン要素とは, 教授方略を授業に反映させるためのガイドを指す。本研究では, 単元の準備段階における3つの教授方略を授業に反映させるために, 3つのデザイン要素を開発した。また, 単元の実施段階における7つの教授方略を授業に反映させるために, 7つのデザイン要素を開発した。単元は, 小学校第6学年理科「植物の養分」であった。本単元で開発したデザイン要素を導入した単元を通して児童のアーギュメント構成能力が向上したのかを評価するために, 単元内容に関するアーギュメント評価課題と既習内容に関するアーギュメント評価課題を実施した。前者の結果, 80%以上の児童が複数の理由付けを利用してアーギュメントを構成できていた。また, 後者の結果, 単元前に記述したアーギュメントよりも単元後に記述したアーギュメントの方が複数の理由付けを利用できていた。これらのことから,...
アーギュメントの構成能力や評価能力は, 児童生徒だけでなく, 指導する教師に不可欠である。現状では, 現職教師が構成するアーギュメントは十分でないことが課題となっているにもかかわらず, 日本において, 現職教師がアーギュメントを構成したり評価したりする活動を支援するために, 教授方略を導入したプログラムは存在しない。本研究の目的は, アーギュメントの構成能力と評価能力を育成する小学校教師教育プログラムを開発し, その有効性を明らかにすることである。そのために, 海外の研究を援用してプログラムの活動を構成するとともに, 山本ら(2013)が小学校児童を対象として授業を行う際に導入した, 12の教授方略によるプログラムを開発し, 小学校の現職教師に適用した。プログラムは4つのActivityから構成され, (1)アーギュメントの定義と意義についてのレクチャー, (2)児童のアーギュメントの実態に関するレクチャーと演習, (3) アーギュメントの指導と評価について体験的に理解する演習, (4)...
アーギュメントは, Toulmin(1958)が提唱する論証の構造であり, 近年, これを応用したものとして, 「主張」と「証拠」及び, それらを結びつける「理由付け」から成るアーギュメントが, 理科教育に導入されている。アーギュメント構成能力は, 児童生徒を指導する教師自身にも必要であるにも関わらず, 現職教員による理科の内容についてのアーギュメント構成能力は, その実態すら未だ示されていない。本研究の目的は, 現職教員を対象に, 理科におけるアーギュメント構成能力の実態を明らかにして, 小学生の実態調査と比較することである。小・中・高等学校の現職教員76名を対象として, 坂本ら(2012)の課題を援用した調査を行い, 回路と豆電球の明るさに関して記述したアーギュメントを得点化した。その結果, 主張に関しては高い点数が得られており, 質問に正確に答えることができているが, 証拠や理由付けに関しては, 記述が不十分であることが明らかになった。特に, 証拠を省略せずに記述したり, 理由付けに科学的原理を用いたりすることには, 小学生の児童と同様の課題が見られた。また,...
本研究の目的は, Chin and Osborne(2010a)から根拠付き主張の発言を促進するための教授方略とデザイン要素を導き出し, それらの日本の理科授業に対する有効性を検証することであった。デザイン要素とは, 教授方略を実際の授業で反映させるための具体的なガイドを意味している。最初に, 根拠付き主張の発言を促進するための教授方略とデザイン要素について概観した。次に, 教授方略とデザイン要素の反映された実験授業を実施した。その後, 実験授業で行われたアーギュメンテーションの発言記録から, 根拠付き主張を発言できた学習者の人数変化について検討し, 教授方略とデザイン要素の有効性を検証した。評価の結果として, 根拠付き主張を発言できた学習者の人数は, 授業の序盤から終盤にかけて有意に増加した。以上より, Osborne(2010a)から導き出された教授方略とデザイン要素は, 日本の理科授業において, 学習者の根拠付き主張の発言を促進する上で有効であることが示唆された。
近年の理科教育では,アーギュメントの重要性が注目されている。しかし,小学校高学年の児童であっても,アーギュメントを構成する際に理由付けを行うことが難しいと指摘されている。本研究の目的は,主張,証拠,理由付けから構成されるアーギュメントの教授方略を設定した授業の有効性を明らかにすることである。本研究は,小学校5年生理科「振り子の運動」の単元で,振り子の周期に影響する要因を解明する授業を行った。教授方略は,単元の準備段階のフェーズで4つ,実施段階のフェーズで8つが設定された。単元後,単元内容の知識・理解課題において,児童の正答率,自信の程度が,ともに単元前より有意に向上していた。単元内容に関するアーギュメント課題においては,主張,証拠,理由付けの得点率が,1つの指標を除いてすべて80%以上であった。また,単元前後に実施した既習内容に関するアーギュメント課題では,証拠や理由付けの指標の一部において,児童のアーギュメントに有意な向上が見られた。さらに,単元内容に関するアーギュメント課題と既習内容に関するアーギュメント課題の遂行には関連が見られた。これらのことから,本研究の授業が,主張,証...
本研究の目的は,既存の授業デザインをベースとし,「アーギュメントにおける証拠の認識的理解の支援」に着目することで,適切かつ十分な証拠を利用するアーギュメント構成能力の育成を既存の授業デザインよりもさらに支援できるような新たな授業デザインの開発と評価を行うことであった。新たな授業デザインは,次の2点から構成された。(1)我が国の小学生がアーギュメント構成において適切かつ十分な証拠を利用できるようになるために,どのような内容の認識的理解の支援を目指せばよいのかという「学習目標」に関するデザイン,(2)学習目標を達成するために,小学校の理科授業にいかなる学習活動を導入すればよいのかという「学習活動」に関するデザイン。これらの授業デザインを小学校第4学年「金属,水,空気と温度」に適用し,66名の学習者を対象に計17時間の授業を実施した。授業デザインを評価するために,アーギュメント課題と証拠の認識的理解に関する課題を単元前後に実施した。その結果,アーギュメント構成における証拠の適切性と十分性はそれぞれ向上したが,証拠の十分性において十全なレベルに至らなかった学習者が一定数見られた。これらの...
The concept of [σ1, σ2,.σr] integral left invertibility for linear time-invariant multivariable systems with arbitrary but known initial state is introduced. A necessary and sufficient condition a given system to be σ2,...σr] invertible proposed. An algorithm constructing inverse presented.
This paper defines [σ1, σ2, …, σp] integral left invertibility which is a generalization of L-integral given by Sain and Massey. A necessary sufficient condition obtained for the existence inverse system linear time-invariant dynamical system. And constructing algorithm suitable {σ1, σp} such that invertible presented. Furthermore, integrator decoupling problems multivariable systems having number inputs more than outputs are considered as an application discussion about special state feedback
本研究の目的は,児童におけるアーギュメント自己評価能力とアーギュメント構成能力には関係があるのか,また,関係があるとすればどのような関係があるのかを予備的に検討することであった。本研究では,まず,両者の関係の有無を検討するため,主張-証拠-理由付けを含むアーギュメントを導入した小学校第3学年の単元「物と重さ」を実施する中で,児童計65名を対象に,アーギュメントを記述させる課題による調査と,児童に自身のアーギュメントを自己評価させる課題による調査を実施した。2つの調査結果から,次の2点が示唆された。(1)アーギュメント自己評価能力が高い児童は,アーギュメント構成能力が高い傾向にある,(2)アーギュメント自己評価能力が低い児童は,アーギュメント構成能力が低い傾向にある。次に,アーギュメント自己評価能力のアーギュメント構成能力への影響を検討するため,アーギュメント構成能力の向上の仕方が異なる児童計16名を対象に,アーギュメントの自己評価の詳細をたずねる面接調査を実施した。この調査の結果から,次の2点が示唆された。(1)自分が記述したアーギュメントの成否を適切に判定したり,自分が記述した...
アーギュメントの指導には,アーギュメントに対する教師の信念が強く影響を及ぼすことが指摘され(Sampson & Blanchard, 2012),Katsh-Singer, McNeill, and...
In science education, the improvement in students’ ability to construct arguments at primary school level has been reported. Although these studies have identified difficulties written by students, they do not indicate areas that require teaching methods. This study aims explore possibility of early and identify types encountered. Sixty-seven Japanese third-grade students (9–10 years old) were taught write as specified Zembal-Saul et al. (2012). The given two writing tasks before after...
This paper is concerned with linear multivariable optimal control systems subjected to parameter variations and constant disturbances. A generalized design method of tracking presented then its steady-state properties are investigated. In particular, the obtained here applied stabilization policies for macroeconomic money supply.
In this paper, the reduced systems whose controllability, stabilizability and right invertibility coincide with those of original system are defined. A reduction algorithm for constructing a new method minimal order inverse by using presented. Furthermore, necessary sufficient condition existence stable is given, it shown that no state feedback compensation possible if compensated to have system. Finally, presented here equivalent transforming into standard form, esveral structural...
本研究の目的は,複数の証拠として,適切かつ十分な証拠を利用するアーギュメント構成能力を育成する上で,McNeill and...