Analysis of Concept Formation Process of Peer Instruction Using AI and Development of Website
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20K03162
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 09070:Educational technology-related
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
KUDO Tomoshige 金沢工業大学, 基礎教育部, 准教授 (90759515)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 晃 金沢工業大学, 基礎教育部, 教授 (60387355)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | ピア・インストラクション / 概念問題 / 機械学習 / 誤概念 / 数学 / データ分析 / Webサイト / AI / ウェブサイト / Concept Test / 物理 / ニューラルネットワーク / 概念形成 / インタラクティブVBA教材 / Webページ開発 / インタラクティブ教材 / Excel VBA |
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| Outline of Research at the Start |
概念問題（Concept Test）を学生に出題し、学生が回答した理由のテキストデータをAI（Artificial Intelligence）により分析する。自然言語処理などにより、知識・概念の関連性を見出すことで、間違えやすい概念を総合的にまとめ、そのような概念を誤答に入れた質の高い数学の概念問題を開発する。また、実験の測定データから概念形成するようなインタラクティブ教材も開発する。将来、技術者を目指す高校生や大学生が概念形成するようなウェブサイトを開発し、社会貢献する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we developed a website with more than 170 concept tests in Mathematics I, Mathematics II, Mathematics III, Linear Algebra, Probability and Statistics, and Calculus. We developed a new website that allows high school teachers to easily conduct classes introducing Peer Instruction, one of the interactive teaching methods. We also developed a new web system that allows high school and university students to answer concept tests and formulate concepts through self-study. In addition, we developed an interactive VBA (Visual Basic for Applications) teaching material that enables students to gain essential understanding from data and formulate concepts, and made it available on the Web.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
大学入学共通テストでは、本質的な概念理解やデータ分析能力を問う問題が多く出題されている。高校の授業でも概念形成する相互作用型授業に質的転換することが重要な課題となっている。本研究では、高校の教室でも、ピア・インストラクション型授業を容易に実施できるWeb環境を整えるとともに、将来、技術者を目指す高校生や大学生が、データ分析能力を養い、概念形成することを可能にしたWeb環境を整え、技術者教育・工学教育に貢献した。
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Report
(4 results)
Research Products
(10 results)
