Updated on 2025/04/22

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KENTARO KOJIMA
 
Organization
Faculty of Arts and Science Division for Theoretical Natural Science Associate Professor
Promoting Organization for Future Creators (Concurrent)
Data-Driven Innovation Initiative (Concurrent)
Graduate School of Sciences Department of Physics(Concurrent)
Title
Associate Professor
Profile
【教育】 基幹教育および大学院基幹教育において、科目担当と実施運営を行っている。理学府物理学専攻において、大学院教育を担当し、学生指導等を行っている。九州大学未来創成科学者育成プロジェクト(QFC-SP)のコーディネーターとして事業の実施運営を担当している。 【研究】 素粒子物理学の理論的観点から、余剰次元や宇宙論に関する研究を行なっている。また、物理教育研究、学習科学、情報科学、教育工学などの観点から、教育に関する開発・研究に取り組んでいる。
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Degree

  • Ph.D. (Science)

Research Interests・Research Keywords

  • Research theme: particle physics and cosmology

    Keyword: inflation, early dark energy, quintessence

    Research period: 2019.4

  • Research theme: Learning Sciences

    Keyword: Physics Education Research, understanding of physics concepts, peer instruction, flipped learning, learning in groups, learning logs/big data, educational technology

    Research period: 2012.4

  • Research theme: Physics beyond the standard model of elementary particles

    Keyword: Higgs particle, Grand Unified Theory (GUT), Supersymmetry, Physics with extra dimensions, Flavor physics, Neutrino physics

    Research period: 2004.4

Papers

  • 九州大学未来創成科学者育成プロジェクト(QFC-SP)の取り組みと教育課程の改善

    小島健太郎, 田中將己, 長沼祥太郎

    第72回九州地区大学教育研究協議会発表論文集   49 - 52   2025.3

     More details

    Authorship:Lead author  

  • Chained computerized adaptive testing for the Force Concept Inventory International coauthorship

    Jun-ichiro Yasuda, Michael M. Hull, Naohiro Mae, Kentaro Kojima

    arXiv (physics.ed-ph)   2024.10

     More details

    Publisher:American Physical Society (APS)  

    We analyze the vacuum structure of an eight-dimensional non-Abelian gauge theory with a compactified four-dimensional torus as the extra dimensions. As a nontrivial background configuration of the gauge field of an SU(n) gauge group, we suppose a magnetic flux in two extra dimensions, and continuous Wilson line phases are also involved. We introduce matter fields and calculate the mass spectrum of low-energy modes appearing in a four-dimensional effective theory in an SU(3) model as an explicit example. As expected, potentially tachyonic states in four-dimensional modes appear from extra-dimensional gauge fields that couple to the flux background since the gauge group is simply connected. The Wilson line phases give a nonvanishing contribution to their masses, and we have a low-energy mass spectrum without tachyonic states, given that these phases take an appropriate value. To verify the validity of the values of the Wilson line phases, we examine the one-loop effective potential for these phases and explicitly show the contribution from each type of field present in our model. It is clarified that, although there seems to be no local minimum in the potential for the Wilson line phases in the pure Yang-Mills case, by including matter fields, we could find a vacuum configuration where tachyonic states disappear.

    Published by the American Physical Society 2024

    DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2410.18531

  • Vacuum structure of an eight-dimensional $SU(3)$ gauge theory on a magnetized torus

    Kentaro Kojima, Yuri Okubo, Carolina Sayuri Takeda

    Physical Review D   110 ( 1 )   2024.7   ISSN:2470-0010 eISSN:2470-0029

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:American Physical Society (APS)  

    We analyze the vacuum structure of an eight-dimensional non-Abelian gauge theory with a compactified four-dimensional torus as the extra dimensions. As a nontrivial background configuration of the gauge field of an SU(n) gauge group, we suppose a magnetic flux in two extra dimensions, and continuous Wilson line phases are also involved. We introduce matter fields and calculate the mass spectrum of low-energy modes appearing in a four-dimensional effective theory in an SU(3) model as an explicit example. As expected, potentially tachyonic states in four-dimensional modes appear from extra-dimensional gauge fields that couple to the flux background since the gauge group is simply connected. The Wilson line phases give a nonvanishing contribution to their masses, and we have a low-energy mass spectrum without tachyonic states, given that these phases take an appropriate value. To verify the validity of the values of the Wilson line phases, we examine the one-loop effective potential for these phases and explicitly show the contribution from each type of field present in our model. It is clarified that, although there seems to be no local minimum in the potential for the Wilson line phases in the pure Yang-Mills case, by including matter fields, we could find a vacuum configuration where tachyonic states disappear.

    Published by the American Physical Society 2024

    DOI: 10.1103/physrevd.110.016028

    arXiv

    researchmap

    Other Link: http://harvest.aps.org/v2/journals/articles/10.1103/PhysRevD.110.016028/fulltext

  • A pilot study for validating the computerized adaptive testing chain using the Force Concept Inventory

    YASUDA Jun-ichiro, HULL Michael, UEMATSU Haruko, NAKAMURA Taku, MAE Naohiro, KOJIMA Kentaro

    Proceedings of the Annual Meeting of Japan Society for Science Education   48 ( 0 )   565 - 566   2024   ISSN:21863628 eISSN:24332925

     More details

    Language:Japanese   Publisher:Japan Society for Science Education  

    <p>本研究では,力学概念指標(Force Concept Inventory, FCI)の設問を小テストとして出題し,その結果を連鎖的に能力推定に組み込んだ「連鎖的コンピュータ適応型テスト(Computerized Adaptive Testing, CAT)」の開発を目指している.本フェーズでは,連鎖的FCI-CATの妥当性評価を目的とし,大学生個々人の力学概念理解度の進展を連鎖的FCI-CATによる量的手法と,インタビューによる質的手法で分析し,両結果の整合性を確認することを試みた.具体的には,発話による解答をJudge法とCount法で定量化し,CATの結果と比較した.その結果,両者の整合性は一部確認できたものの,発話の内容を定量化する両方法については,得点の不確かさを招くさまざまな要因が存在することが明らかになった.妥当性評価の本調査に向け,これらの要因に対する対策を講じる必要がある.</p>

    DOI: 10.14935/jssep.48.0_565

    CiNii Research

  • Mass spectrum in a six-dimensional SU(n) gauge theory on a magnetized torus Reviewed

    Kentaro Kojima, Yuri Okubo, Carolina Sayuri Takeda

    Journal of High Energy Physics   2023 ( 8 )   2023.8   eISSN:1029-8479

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:Springer Science and Business Media LLC  

    Abstract

    We examine six-dimensional SU(n) gauge theories compactified on a two-dimensional torus with a constant magnetic flux background to obtain a comprehensive low-energy mass spectrum. We introduce general background configurations including the magnetic flux and continuous Wilson line phases, consistent with classical equations of motion. Under the standard gauge fixing procedure, the complete mass spectrum in low-energy effective theory for the SU(n) case is newly presented without imposing restrictions on the gauge fixing parameter. Our analysis confirms the inevitable existence of tachyonic modes, which neither depend on the background configurations of Wilson line phases nor are affected by the gauge fixing parameter. Masses for some low-energy modes exhibit dependence on the gauge fixing parameter, and these modes are identified as would-be Goldstone bosons that are absorbed by massive four-dimensional vector fields. We discuss the phenomenological implications associated with stabilization or condensation of the tachyonic states. Various mass spectra and symmetry-breaking patterns are expected with flux backgrounds in the SU(n) case. They are helpful for constructing phenomenologically viable models beyond the standard model, such as gauge-Higgs unification and grand unified theories.

    DOI: 10.1007/jhep08(2023)083

    arXiv

    researchmap

    Other Link: https://link.springer.com/article/10.1007/JHEP08(2023)083/fulltext.html

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Books

Presentations

  • 反転学習を導入した大学初年次の物理科目における学習姿勢の変容

    小島健太郎,原田恒司

    2025年度日本物理教育学会九州支部研究大会  2025.3  日本物理教育学会九州支部

     More details

    Event date: 2025.3

    Venue:長崎県立大村高等学校  

  • 連鎖的FCI-CATの妥当性評価:マイクロジェネティック法に基づく質的調査の試行

    安田淳一郎, Michael M. Hull, 植松晴子, 中村琢, 前直弘, 小島健太郎

    日本物理学会第79回年次大会  2024.9 

     More details

    Event date: 2024.9

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:北海道大学   Country:Japan  

  • T2/Z4上の非対角型境界条件を含むSU(6)電弱模型”, 日本物理学会第79回年次大会

    川村嘉春, 小平英治, 小島健太郎, 山下敏史

    日本物理学会第79回年次大会  2024.9 

     More details

    Event date: 2024.9

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:北海道大学   Country:Japan  

  • 力学概念指標を用いた連鎖的コンピュータ適応型テストの妥当性評価に向けた予備調査

    安田淳一郎, Michael M. HULL, 植松晴子, 中村琢, 前直弘, 小島健太郎

    日本科学教育学会第48回年会  2024.9  日本科学教育学会

     More details

    Event date: 2024.9

    Language:Japanese  

    Venue:函館工業高等専門学校   Country:Japan  

  • 九州大学未来創成科学者育成プロジェクト(QFC-SP)の取り組みと教育課程の改善

    小島健太郎, 田中將己, 長沼祥太郎

    第72回九州地区大学教育研究協議会  2024.9 

     More details

    Event date: 2024.9

    Venue:沖縄県市町村自治会館  

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MISC

  • 第5回九州大学基幹教育シンポジウム報告 高校・大学教育における科学実験の意義と課題 〜実験による学びとアクティブラーナーの育成〜

    小島 健太郎、川畑 貴裕、井上 哲秀、副島 雄児、小早川義尚、伊藤 芳雄

    2018.12

     More details

    Language:Japanese  

  • 基幹教育セミナーの実施体制について

    野瀬 健, 飯嶋 裕治, 小島 健太郎, 佐合 紀親, 斎藤 新悟, 猿渡 悦子, 田中 岳, 内田 竜也

    基幹教育紀要(基幹教育院)   2015.3

     More details

    Language:Japanese  

  • 「アクティブ・ラーニング系学習支援部会の報告」

    小島 健太郎

    第63回九州地区大学一般教育研究協議会議事録   2015.3

     More details

    Language:Japanese  

  • ICTを活用した教育・学習支援の展開

    小島 健太郎

    福岡県教育委員会広報誌 教育福岡 平成26年10・11月号   2014.11

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal)  

  • The G30 Classroom for Active Learning

    Kojima Kentaro

    How to Survive and Thrive in Higher Education: Practical Lessons from the Kyushu University International Faculty, Edited by Dr. Andrew Hall, G30 Project Office in Kyushu University   2014.3

     More details

    Language:English  

Works

  • アクティブ・ラーナーヘの第一歩

    小島健太郎,斎藤新悟,猿渡悦子, 野瀬健,早川敏之,稲永晶子,大村武史,野原ゆかり

    2015.3

     More details

    An Introduction for Active Learners

  • 授業を活性化する科学実験ハンドブック(第1版、第2版)

    淵田吉男, 小島健太郎, 鎌滝晋礼, 佐合紀親, 猿渡悦子, 土井道生, 藤原智子, 坂井悠, 佐藤文, 鹿田憲秀, 徳田誠, 山田秀人

    2012.3

     More details

    教員向け教材・授業事例集

Professional Memberships

  • The physical society of Japan

  • Japan Society for Educational Technology

  • Liberal and General Education Society of Japan

  • The Physics Education Society of Japan

Committee Memberships

  • 九州大学理学部同窓会   Organizer   Domestic

    2023.4 - Present   

  • 日本物理学会九州支部   Organizer   Domestic

    2022.4 - 2023.3   

  • 日本物理教育学会   物理教育 編集委員  

    2021.7 - Present   

      More details

    Committee type:Academic society

  • IDE大学協会九州支部   監事   Domestic

    2018.5 - 2021.5   

  • 九州地区大学教育研究会   庶務   Domestic

    2018.4 - 2019.3   

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Academic Activities

  • Screening of academic papers

    Role(s): Peer review

    2023

     More details

    Type:Peer review 

    Number of peer-reviewed articles in Japanese journals:1

  • 実行委員

    第38回物理教育研究大会(2022年度)  ( Japan ) 2022.8

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

  • Screening of academic papers

    Role(s): Peer review

    2022

     More details

    Type:Peer review 

    Number of peer-reviewed articles in Japanese journals:5

  • 実行委員

    日本物理教育学会2020年度九州支部研究大会  ( Japan ) 2021.3

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

  • 実行委員

    日本物理教育学会2021年度九州支部研究大会  ( Japan ) 2021.3

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

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Research Projects

  • カードゲームで遊びながら素粒子について学ぼう

    2023

    サイエンスカフェ活動等の強化・実施に向けた支援

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:On-campus funds, funds, etc.

  • 個々人の力学概念理解度の進展を捉える連鎖的コンピュータ適応型テストの開発

    Grant number:22H01061  2022 - 2025

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

      More details

    Authorship:Coinvestigator(s)  Grant type:Scientific research funding

  • 反転・相互作用型授業における熟達者型問題解決教材の開発と効果の検証

    Grant number:20K03210  2020.4 - 2025.3

    Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    原田 恒司, 小島 健太郎

      More details

    Grant type:Scientific research funding

    物理学の学習経験の乏しい(苦手な)「初心者」と学習経験の豊富な(得意な)「熟達者」の間には、はっきりとした思考パターンの違いがあることが指摘されている。一方、学習者同士が互いに意見を交換しながら構成的に理解を進めるピア・インストラクション(PI)という手法は、有効な方法として注目されているが、学習や議論が手詰まりとなった際の打開策に乏しいという問題点がある。本研究は、反転授業を行い、授業時間中にはPIによる相互作用型授業を行う環境で、「熟達者」的な思考パターンを学習者に模倣させる教材を開発し、それを活用することによって、相互作用型授業での手詰まりを解消することを目指し、その効果を検証する。

    CiNii Research

  • 相互作用型授業における協調過程の多面的分析に基づく新たな教育手法の開発と評価

    Grant number:19K03172  2019 - 2022

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Scientific research funding

  • デジタル教科書の閲覧データを用いた学習者グループの自動生成による協調学習支援

    Grant number:16K16173  2016 - 2019

    Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Young Scientists(A)or(B)

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Scientific research funding

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Educational Activities

  • 【教育】 基幹教育および大学院基幹教育において、科目担当と実施運営を行っている。理学府物理学専攻において、大学院教育を担当し、学生指導等を行っている。九州大学未来創成科学者育成プロジェクト(QFC-SP)のコーディネーターとして事業の実施運営を担当している。

Class subject

  • 少人数セミナー(聴くことからはじめる音のサイエンス)

    2024.12 - 2025.1   Winter quarter

  • 熱力学概論

    2024.12 - 2025.1   Winter quarter

  • 電磁気学概論

    2024.10 - 2024.12   Fall quarter

  • 基幹教育セミナー(月4)

    2024.6 - 2024.8   Summer quarter

  • 基幹教育セミナー(金4)

    2024.6 - 2024.8   Summer quarter

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FD Participation

  • 2024.9   Role:Speech   Title:令和6年度基幹教育院夏季FD

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

  • 2024.3   Role:Participation   Title:大学教職員職能開発FD 「⽣成AIを大学の教育・学習・業務にどのように組み込むか?-第一弾 生成AIを使った授業デザイン支援のアイデア-」

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

  • 2024.3   Role:Participation   Title:令和5年度基幹教育院春季FD

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

  • 2024.1   Role:Participation   Title:ビッグヒストリーを活用した教養教育科目の試み

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

  • 2023.3   Role:Participation   Title:【物理学科FD】物理数学の教育と効果的な演習に向けて

    Organizer:Undergraduate school department

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Visiting, concurrent, or part-time lecturers at other universities, institutions, etc.

  • 2018  鹿児島大学 大学院理工学研究科  Classification:Part-time lecturer  Domestic/International Classification:Japan 

Participation in international educational events, etc.

  • 2020.9

    Kyushu University, Kyushu University Hanoi Office

    KYUSHU-VIETNAM SEMINAR - DISCOVER BEST PRACTICE AND OPPORTUNITIES OF INTERNATIONAL COLLABORATION IN PAST AND FUTURE -

      More details

    Venue:Online

Social Activities

  • 福岡県修猷館高等学校 総合学習「出前授業」講師担当

    2024.11

     More details

    Audience:Infants, Schoolchildren, Junior students, High school students

  • 第54回宮崎県私学教育研修会 第3部会「ピア・インストラクション ~ 対話を通じた深い学びへ向けて ~」

    Role(s):Lecturer

    宮崎県私立中学高等学校協会  第54回宮崎県私学教育研修会(シーガイア コンベンションセンター)  2024.10

  • 令和6年度宮崎IPTスキルアップ研修会「ピア・インストラクション ~ 対話を通じた深い学びへ向けて ~」

    Role(s):Lecturer

    宮崎県私立中学高等学校協会  令和6年度宮崎IPTスキルアップ研修会  2024.8

  • 素粒子って何だろう?カードゲームで遊びながら学んでみよう!

    基幹教育院 粒子系理論物理学研究室 (講師担当: 小島健太郎、大久保勇利、Carolina Sayuri Takeda)  福岡市科学館  2024.3

     More details

    Audience:General, Scientific, Company, Civic organization, Governmental agency

    Type:Lecture

  • 福岡県修猷館高等学校 総合学習「出前授業」講師担当

    2023.11

     More details

    Audience:Infants, Schoolchildren, Junior students, High school students

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Media Coverage

  • 愛教大でFD講演会「PIを用いた学習法」 Newspaper, magazine

    文教速報(平成31年2月1日)  2019.2

     More details

    愛教大でFD講演会「PIを用いた学習法」

  • 少人数セミナー「対話の中の学び 未来を創る科学リテラシー」

    東進ハイスクール 講義ライブ  2013.7

     More details

    少人数セミナー「対話の中の学び 未来を創る科学リテラシー」

Activities contributing to policy formation, academic promotion, etc.

  • 2024.11 - 2025.3   福岡県教育委員会

    令和6年度次世代の科学技術を担う人材育成事業高校科学技術委員会委員

  • 2024.11   グローバルサイエンティストアワード“夢の翼”実行委員会

    第7回 グローバルサイエンティストアワード “夢の翼” 審査員

  • 2024.6 - 2025.3   福岡県教育委員会, 福岡県高校生知の創造力育成セミナー事業

    令和6年度福岡県高校生知の創造力育成セミナー事業実施協議会委員, ふくおか高校生知の創造塾コーディネイター

  • 2023.11 - 2024.3   福岡県教育委員会

    令和5年度次世代の科学技術を担う人材育成事業高校科学技術委員会委員

  • 2023.11   グローバルサイエンティストアワード“夢の翼”実行委員会

    第6回 グローバルサイエンティストアワード “夢の翼” 審査員

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Travel Abroad

  • 2023.3

    Staying countory name 1:United Kingdom   Staying institution name 1:King's College London

  • 2013.3

    Staying countory name 1:United States   Staying institution name 1:University of California, Berkeley

    Staying institution name 2:Stanford University

  • 2010.2

    Staying countory name 1:Germany   Staying institution name 1:LMU Munich

    Staying institution name 2:Universität der Bundeswehr München

  • 2006.8

    Staying countory name 1:Korea, Republic of   Staying institution name 1:APCTP