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Marking Support System by Handwriting Recognition of Characters and Figures for Mathematical Answer Sheets

Research Project

Project/Area Number 18K18684
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 9:Education and related fields
Research InstitutionNational Institute for Educational Policy Research

Principal Investigator

Yasuno Fumiko  国立教育政策研究所, 教育課程研究センター基礎研究部, 総括研究官 (00370081)

Project Period (FY) 2018-06-29 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords数学試験 / 手書き認識 / 手書き数式入力 / 記述形式
Outline of Final Research Achievements

We collected handwritten written responses to extended constructed-response questions in a mathematics examination as online "digital ink" data by inputting the data into a tablet device through the use of a stylus,and analyzed the data.The results of the analysis, which focused on the frequency of answer input and rewriting of answers, empirically showed that about 95% of mathematical expressions were correctly recognized by online handwritten mathematical expression recognition, and that the number of rewrites of answers was low.Furthermore, we were able to empirically verify that the mathematics-specific sequence of mathematical formula strokes can occur.Our results suggest that the method adopted in this study, in which the respondent confirms the recognition result and determines it, would be highly effective for automatic scoring and scoring assistance.We were unable to obtain results that could demonstrate effectiveness with respect to shape recognition.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

数学の記述式試験は,受験者が文字,数式,図形,グラフ等を自由に記述した解答による評価であり,それらの採点はその専門性を有している者が行っている。数学は,教科の特性からも,評価において思考力・表現力が重視される。本来,問題を解くということは,思考過程を経ながら行うものであり,現在,実用化されている限定された形式のキーボート入力よりも,手書き(入力)の方が長けているだけでなく,広汎な能力を測ることができる。そこで,本研究の成果は,数学試験の手書きの記述式解答の数式に関して,自動採点や採点支援の実現に向けた基礎的資料となる。

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] タブレット端末利用型CBTによる時系列解答データログ分析の一考察2022

    • Author(s)
      安野 史子
    • Journal Title

      大学入試研究ジャーナル

      Volume: 32 Pages: 29-34

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ドイツの総合制学校におけるICTを活用した数学の 授業実践からの示唆 -ヴォルテール総合制学校ポツダムの視察報告-2021

    • Author(s)
      安野 史子,西村 圭一,浪川 幸彦
    • Journal Title

      日本数学教育学会誌

      Volume: 103 (5) Pages: 46-59

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] タブレット端末利用型CBTにおける解答入力方法の検討 -オンライン手書き数式認識の利用-2021

    • Author(s)
      安野 史子
    • Journal Title

      京都大学数理解析研究所講究録

      Volume: 2178 Pages: 21-30

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 電子書籍を利用したタブレット端末によるCBTの数式入力システムの検討2019

    • Author(s)
      安野史子
    • Journal Title

      京都大学数理解析研究所 講究録

      Volume: 2142 Pages: 71-78

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] オンラインLMSのための手書き入力CBTの設計と実装2022

    • Author(s)
      矢嶋 遼, 安野 史子, 中川 正樹, 清水 郁子
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] タブレット端末利用型CBTにおける解答入力方法の検討 - オンライン手書き数式認識の利用 -2020

    • Author(s)
      安野 史子
    • Organizer
      京都大学数理解析研究所 共同研究(公開型)数学ソフトウェアとその効果的教育利用に関する研究
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 電子書籍を利用したタブレット端末によるCBTの解答入力システムの検討2019

    • Author(s)
      安野史子
    • Organizer
      RIMS 研究集会「数学ソフトウェアとその効果的教育利用に関する研究」
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2018-07-25   Modified: 2023-01-30  

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