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キットビルド方式に基づく論理的思考力育成プログラムの開発

Research Project

Project/Area Number 19K03059
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 09070:Educational technology-related
Research InstitutionHiroshima City University

Principal Investigator

川本 佳代  広島市立大学, 情報科学研究科, 助教 (10264938)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 内田 智之  広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (70264934)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywords論理的思考力 / キットビルド / 論理的思考力育成プログラム作成支援システム / 学習支援システム / クラウドコンピューティング / 論理的思考力育成 / 学習システム
Outline of Research at the Start

教師が学習者に提供する概念マップの構成要素(キット)を学習者が組み立てる作業(ビルド)として行う方式であるキットビルド方式に基づき,学習者の能力に即した学習活動とその活動に対する評価の即時フィードバックを効果的に行うことで、論理的思考力を構成する分析力・論理構成力・表現力を系統立てて高める論理的思考力育成プログラムを提案し、複数の題材を用いた論理的思考力育成システムとして実装し,評価実験により提案プログラムの有用性を示す。

Outline of Annual Research Achievements

論理的思考力は、国際社会・情報化社会で活躍する人が備えておくべき能力の一つであり、様々な場でその重要性が強調されている。本研究の目的は、学習者の能力に応じた学習活動とその活動に対する評価の即時フィードバックを効果的に提供することで、系統立てて論理的思考力を高める論理的思考力育成プログラムを提案し、評価実験により提案プログラムの有用性を示すことである。4年目となる2023年度は、これまでに開発した(a)「フローチャート作成課題を用いた学習システム『ろっつ』」、(b)「平面図形問題を用いた論理的思考力育成支援システム」、 (c)「フローチャート組み立て課題を導入した論理的思考力育成システム」、 (d)「グラフを用いた問題解決プロセスを導入した論理的思考力育成システム」、(e)「プログラミング的思考の育成をめざすヒューマノイドロボットを導入した学習システム」、および(f)「数論問題を用いた学習システム」を同一プラットフォーム上で統一的に扱い、学習者の知識・技能に基づき適切な課題を課すための学習プランを自動提案する機能を有する論理的思考力育成プログラム作成支援システムのプロトタイプの構築を進めた。また、プログラミング的思考育成効果を高めるべく(a)~(f)の学習システムのうち(b)の学習システムの難易度設定を改良し、実装しての評価実験を行った。その研究成果を2024年度に発表する予定である。さらに、本研究成果の一部を、失語症者のためのリハビリテーション支援システムへの応用を試みた。その結果を論文発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

5年目である2023年度は、論理的思考力育成プログラム作成支援システムのプロトタイプの構築に力を注いだが、まだ完成していない。「論理的思考力育成プログラムに基づいたシステムの開発」についても研究を行った。学習者の特性・能力情報から学習者の能力を効果的に推定する方法および適切な問題レベルや選択肢の数などを学習者ごとのプログラムとして提示する方法の開発には、論理的思考力育成プログラム作成支援システムを用いた実験を繰り返す必要がある。2024年度は、早期にシステムを完成させ、研究をまとめたいと考えている。

Strategy for Future Research Activity

2023年度も 概要で述べた学習システム(a)-(f)を対象とした(1)学習者の 特性・理解度の同定とその獲得手法および(2)系統的にまとまった論理的思考力育成プ
ログラムの改良について継続して取り組む。さらに、(3)論理的思考力育成プログラムに基づいた学習プランを自動提案する機能を有する学習支援システム構築
を継続する。2023年度に繰り越した資金を活用してシステムのプロトタイプ構築を推進する。また、研究成果を順次国内会議・国際会議で発表し、雑誌等に投稿
していく予定である。

Report

(5 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Presentation (8 results)

  • [Presentation] プログラミング的思考の育成を目指すヒューマノイドロボットを用いた学習教材の開発2023

    • Author(s)
      宮崎海斗, 平原梓, 川本佳代, 内田智之, 池田徹志
    • Organizer
      2023年度(第74回)電気・情報関連学会 中国支部連合大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] BERTを用いた失語症者リハビリテーション支援システムにおける択一問題の自動生成2023

    • Author(s)
      櫻井 勇輔、内田 智之、川本 佳代、重田 大門、小崎 和治
    • Organizer
      2023年度 人工知能学会全国大会 (第37回)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] プログラミング的思考の育成をめざすヒューマノイドロボットを導入した学習システムの構築2022

    • Author(s)
      日浦美咲, 川本佳代, 内田智之, 岩城敏, 林雄介, 平嶋宗
    • Organizer
      情報処理学会 火の国情報シンポジウム2022
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] プラン自動提案機能を有したプログラミング的思考育成支援システムの開発2022

    • Author(s)
      山本拓人, 内田智之, 川本佳代, 鈴木祐介, 宮原哲浩, 林雄介, 平嶋宗
    • Organizer
      情報処理学会 火の国シンポジウム2022
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 社会復帰を目指す失語症者のためのリハビリテーションプラン自動作成に向けた機械学習モデルの設計2021

    • Author(s)
      松原 華乃、内田 智之、川本 佳代、小崎 和治、柏田 孝志、杉原 勝宣、宮原 哲浩、鈴木 祐介
    • Organizer
      火の国シンポジウム2021
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] キットビルド方式によるフローチャート組み立て課題を導入した論理的思考力育成システム2020

    • Author(s)
      日浦 美咲、川本 佳代、内田 智之、岩城 敏、林 雄介、平嶋 宗
    • Organizer
      2020年度 人工知能学会全国大会(第34回)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] グラフを用いた問題解決プロセスを導入した論理的思考力育成システム2020

    • Author(s)
      田中 鈴乃, 内田 智之, 川本 佳代, 宮原 哲浩, 鈴木 祐介
    • Organizer
      情報処理学会九州支部 火の国情報シンポジウム2020
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 平面図形問題を用いた論理的思考力育成支援システムの開発2019

    • Author(s)
      川本 佳代, 佐々木 崇大, 内田 智之, 林 雄介, 平嶋 宗
    • Organizer
      人工知能学会 第86回 先進的学習科学と工学研究会(SIG-ALST)
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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