• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development and application of online mathematics questions which require deep thought to solve even with cheating

Research Project

Project/Area Number 23K20745
Project/Area Number (Other) 21H00921 (2021-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 09080:Science education-related
Research InstitutionOsaka Metropolitan University (2022-2024)
Osaka Prefecture University (2021)

Principal Investigator

吉冨 賢太郎  大阪公立大学, 国際基幹教育機構, 准教授 (10305609)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 市川 裕子  東京工業高等専門学校, 一般教育科, 教授 (10290719)
樋口 三郎  龍谷大学, 先端理工学部, 准教授 (70272474)
長坂 耕作  神戸大学, 人間発達環境学研究科, 准教授 (70359909)
金西 計英  徳島大学, 高等教育研究センター, 教授 (80204577)
亀田 真澄  山陽小野田市立山口東京理科大学, 共通教育センター, 教授 (10194995)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Keywordsオンライン自動採点問題 / eラーニング / 反転学習 / LMS活用 / 線形代数 / 大学数学用オンライン問題教材 / チーティング耐性 / フィードバック付き自習教材 / 線形代数オンライン問題 / オンライン問題教材 / 学習分析と個別対応 / オンライン学習 / オンラインテスト問題 / 微積分 / 形成的評価 / 数学オンラインテスト問題 / チーティング耐性問題 / 数学オンライン問題 / 微積分学
Outline of Research at the Start

微積分学や線形代数学において, 全国の高等教育機関において利用可能なオンライン教材のセットを開発し提供する. オンライン問題の特徴として, 計算ソフトの利用や友人との相談などのチーティング可能な環境でも深い思考が誘発されるような問題の開発を目指す. また, 解説動画もセットで提供し, 本教材を利用させるだけで, 一定の大学初年次数学に関する概念的な理解を伴なった学習効果が期待できる教材とすることを目指す.

Outline of Annual Research Achievements

本研究では, 大学初年次数学教育(線形代数と微積分学)において, オンライン自動採点問題(Moodle上のSTACKや自動生成多肢選択問題, H5P問題など)を用いて学生が学習することにより, 理解度が向上し, 深い理解が得られ, また, よくある誤認や定義の不十分な理解を防止できるような問題の開発とその効果検証を行った. 行列の行と列が横と縦であることの認識が不十分な例のような基本的な誤認識や基底の定義のような抽象度の高い定義の理解を深めることができたかどうかなどの検証である. 課外学習として問題を解くときに, 仮に計算ソフトなどを用いたり友人と相談したりするようなチーティングがあったとしても, 単に課題をこなすのではなく, 理解が深まるような問題を開発した. また, それらをLMS(Moodle)上に配置して, 課題として実施させることにより, 理解が深まり, 結果として期末試験や紙の小テストでの成績が向上するかを検証した. 課題としての設置の仕方(課題の評価上の位置付け)として,若干の評価を与えるとし, 実施の動機付けがどのようにすればあがるかについて, いくつかの試みを行った. 前年度までに実施したデジタルバッジは効果が薄いことから, 成績評価への加点としたが, 実施率が低く, 今後検討の必要があることがわかった. また, 課題の分量の調整が非常に重要であることもわかってきたが, 課題実施時のフィードバック以外にも, 何らかの誘導や補助がないと, 学習が進まないことが問題点としてわかってきた.
今年度は, 問題はほぼすべて線形代数に関する問題であり, 微積分学については, 問題の開発には着手できなかったが, どのような問題が必要かについて, 過去の学習分析をする準備は行った.

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (66 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (28 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 5 results) Presentation (32 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (6 results)

  • [Journal Article] Jupyter Notebook を用いた数学教材におけるデザインの改善2024

    • Author(s)
      長坂 耕作
    • Journal Title

      城西大学数学科数学教育紀要

      Volume: 5 Pages: 13-23

    • DOI

      10.20566/sugakukyoiku-5_13

    • URL

      https://libir.josai.ac.jp/il/meta_pub/G0000284repository_JOS-sugakukyoiku-05-002

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] オンライン数式入力演習・評価システム M¨obius を利用した大学初年次線形代数科目の実践2024

    • Author(s)
      樋口 三郎
    • Journal Title

      城西大学数学科数学教育紀要

      Volume: 5 Pages: 50-64

    • DOI

      10.20566/sugakukyoiku-5_50

    • URL

      https://libir.josai.ac.jp/il/meta_pub/G0000284repository_JOS-sugakukyoiku-05-006

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 線形代数授業におけるオンライン問題の活用と学習分析2023

    • Author(s)
      吉冨 賢太郎
    • Journal Title

      JSiSE Research Report

      Volume: 38 no.2 Pages: 81-86

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] 数学オンライン問題の問題点2023

    • Author(s)
      吉冨 賢太郎
    • Journal Title

      Bulletin of JSSAC

      Volume: 29 no.2 Pages: 45-57

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] STACK を利用した線形代数教材の開発と授業設計2023

    • Author(s)
      吉冨 賢太郎
    • Journal Title

      Bulletin of JSSAC

      Volume: 30 no.1 Pages: 20-23

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] 多肢選択問題と順序並び替え問題を併用した学習活動の分析2023

    • Author(s)
      長坂 耕作
    • Journal Title

      京都大学数理解析研究所講究録

      Volume: 2273 Pages: 80-90

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Classification of Answers in Math Online Tests by Visualizing Graph Similarity2023

    • Author(s)
      Saburo Higucih, Yasuyuki Nakamura
    • Journal Title

      Companion Proceedings of the 14th International Learning Analytics and Knowledge Conference

      Volume: - Pages: 197-199

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] 線形代数における行列簡約化アルゴリズム学習支援システムの開発と学習履歴の分析2023

    • Author(s)
      樋口三郎
    • Journal Title

      教育システム情報学会研究報告

      Volume: 37(6) Pages: 44-49

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] 演習に基づく適応的学習システムの構成について2023

    • Author(s)
      金西 計英, 石田 基広, 戸川 聡
    • Journal Title

      日本教育工学会 2023年春季全国大会講演論文集

      Volume: 42 Pages: 241-242

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Multiple-choice questions using STACK with partial score and feedback2022

    • Author(s)
      Kentaro Yoshitomi
    • Journal Title

      Proceedings of the Asian Technology Conference in Mathematics

      Volume: 27 Pages: 333-342

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ordering Question with Clue in Moodle2022

    • Author(s)
      Kosaku Nagasaka and Takahiro Nakahara
    • Journal Title

      Proceedings of the Asian Technology Conference in Mathematics

      Volume: 27 Pages: 18-31

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 計算機代数の講義と試験における計算機の利用について2022

    • Author(s)
      長坂 耕作
    • Journal Title

      京都大学数理解析研究所講究録

      Volume: 2236 Pages: 42-49

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] 数学的思考力と順序並び替え問題の自動生成2022

    • Author(s)
      長坂 耕作
    • Journal Title

      数式処理

      Volume: 28(2) Pages: 95-108

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 階層型多肢選択問題の提案とその可能性2022

    • Author(s)
      長坂 耕作
    • Journal Title

      京都大学数理解析研究所講究録

      Volume: 2236 Pages: 50-55

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] 線形代数のIBT実践2022

    • Author(s)
      亀田真澄
    • Journal Title

      一般社団法人 日本数式処理学会

      Volume: 28 Pages: 156-159

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 遠隔疑似監視かつ個別分散の試験環境下における線形代数の IBT に関する実践報告 ~Zoom および Moodle 等を利活用~2022

    • Author(s)
      亀田真澄,宇田川暢
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告

      Volume: 37(2) Pages: 1-6

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] 同時双方向型遠隔授業における数学的概念の伝達に対する実践2022

    • Author(s)
      亀田真澄,宇田川暢
    • Journal Title

      数式処理 Bulletin of JSSAC(2022) 「日本数式処理学会第30回大会報告」

      Volume: 28 Pages: 52-55

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] 数学基礎に対する非接触型オンライン教育の実践について2022

    • Author(s)
      亀田真澄
    • Journal Title

      数式処理

      Volume: 28 Pages: 21-34

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 線形代数における形成的評価を目的とするオンライン演習問題について2022

    • Author(s)
      吉冨賢太郎
    • Journal Title

      教育システム情報学会(JSiSE)2022年度第2回研究報告

      Volume: 37(2) Pages: 49-56

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] バッジ機能によるオンライン演習促進の試み -線形代数反転授業の補助的目標として-2022

    • Author(s)
      吉冨賢太郎
    • Journal Title

      教育システム情報学会(JSiSE)第47回全国大会予稿集

      Volume: 47 Pages: 81-82

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 演習に基づく適応的学習システムにおける診断と誘導について2022

    • Author(s)
      金西 計英, 石田 基広, 戸川 聡
    • Journal Title

      大学ICT推進協議会2022年度年次大会講演論文集

      Volume: 12 Pages: 276-279

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] 適応的学習環境における誘導について2022

    • Author(s)
      金西 計英, 石田 基広, 戸川 聡
    • Journal Title

      教育システム情報学会第47回全国大会講演論文集

      Volume: 47 Pages: 299-300

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] 理工系大学の数学基礎教育におけるTeX の活用変遷 ~TeX による教育的デジタル事業変革~2022

    • Author(s)
      亀田真澄、宇田川暢
    • Journal Title

      城西大学数学科数学教育紀要

      Volume: 3 Pages: 33-43

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] 工学対象の抽象線形代数学授業におけるオンライン教材の活用の課題2021

    • Author(s)
      吉冨賢太郎
    • Journal Title

      日本数学教育学会 第103 回全国算数・数学教育研究(埼玉) 大会予稿集

      Volume: 103

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] 数学教育における順序並び替え問題2021

    • Author(s)
      長坂耕作
    • Journal Title

      京都大学数理解析研究所講究録

      Volume: 2208 Pages: 68-76

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 多肢選択問題の自動生成 - 数学IIIの微分積分から偏微分まで -2021

    • Author(s)
      長坂耕作
    • Journal Title

      京都大学数理解析研究所講究録

      Volume: 2178 Pages: 31-38

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 遠隔授業における数学概念のコミュニケーョンの実践紹介 ~大学初年次の数学基礎教育2021

    • Author(s)
      亀田 真澄
    • Journal Title

      東京理科大学数学教育研究会会誌「数学教育」

      Volume: 63 Pages: 76-80

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] 数学基礎に対する非接触型オンライン教育の実践について2021

    • Author(s)
      亀田 真澄
    • Journal Title

      学会誌「数式処理」 特集「With/After COVID-19における数式処理の可能性」

      Volume: - Pages: 1-14

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 線形代数における階層型多肢選択問題の改善2024

    • Author(s)
      長坂 耕作
    • Organizer
      日本数式処理学会 第16期第3回 教育分科会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] STACK問題タイプの解答データ分析手法の検討2024

    • Author(s)
      中村泰之, 樋口三郎, 吉冨賢太郎, 宮崎佳典, 中原敬広, 川添充, 福井哲夫, 白井詩沙香
    • Organizer
      MoodleMoot Japan 2024
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 線形代数授業におけるオンライン問題の活用と学習分析2023

    • Author(s)
      吉冨 賢太郎
    • Organizer
      JSiSE 2023年度第2回研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 数学オンライン問題の問題点2023

    • Author(s)
      吉冨 賢太郎
    • Organizer
      日本数式処理学会 第16期第3回 教育分科会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] STACK を利用した線形代数教材の開発と授業設計2023

    • Author(s)
      吉冨 賢太郎
    • Organizer
      日本数式処理学会第32回全国大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 多肢選択問題と順序並び替え問題を併用した学習活動の分析2023

    • Author(s)
      長坂 耕作
    • Organizer
      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
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 質問の対応順序を TA に通知する MS Teams chat bot2023

    • Author(s)
      鏡山 虹介, 樋口 三郎
    • Organizer
      第22回情報科学技術フォーラム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] オンライン授業ツール使用練習システムによる詳細な習熟状況の取得と分析2023

    • Author(s)
      樋口 三郎
    • Organizer
      PCカンファレンス2023 コンピュータ利用教育学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ランダム出題によるグループ課題と複数回受験テスト2023

    • Author(s)
      樋口三郎
    • Organizer
      第5回数学教育セミナー「オンラインを利用した数学教育の現状とこれから」
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 大福帳に見る線形代数オンライン教材の改善点2023

    • Author(s)
      吉冨賢太郎
    • Organizer
      第5回数学教育セミナー「オンラインを利用した数学教育の現状とこれから」
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] JupyterLab を用いた数学教材作成時のデザイン考2023

    • Author(s)
      長坂耕作
    • Organizer
      第5回数学教育セミナー「オンラインを利用した数学教育の現状とこれから」
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Jupyter Notebookでの数学教材作成における事前学習教材の事例紹介2023

    • Author(s)
      長坂耕作
    • Organizer
      日本数式処理学会 第16期第1回 教育分科会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] オンライン問題の問題点2023

    • Author(s)
      吉冨賢太郎
    • Organizer
      日本数式処理学会 第16期第1回 教育分科会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] KeTCindyとMoodle の連携によるオンライン授業の提案2023

    • Author(s)
      菰田智惠子, 久保康幸, 山下哲, 亀田真澄
    • Organizer
      第5回数学教育セミナー「オンラインを利用した数学教育の現状とこれから」
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 高等専門学校における数学2023

    • Author(s)
      亀田真澄
    • Organizer
      日本数式処理学会(JSSAC)第16期第1回 教育分科会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Moodle を連携活用した直近 3年間の大学初年次教育2023

    • Author(s)
      亀田真澄,宇田川暢
    • Organizer
      日本ムードルムート 2023
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] STEM 教育の進化と教育 DX の深化2023

    • Author(s)
      亀田真澄
    • Organizer
      第12回 Mahara オープンフォーラム in Hakone(MOF2023)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 演習に基づく適応的学習システムの構成について2023

    • Author(s)
      金西 計英, 石田 基広, 戸川 聡
    • Organizer
      日本教育工学会 2023年春季全国大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 線形代数オンライン教材の 対面授業における活用2022

    • Author(s)
      吉冨賢太郎
    • Organizer
      日本数学教育学会 第104 回全国算数・数学教育研究(島根)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of students’ answer process based on STACK answer data2022

    • Author(s)
      Y. Nakamura, M. Kawazoe, S. Higuchi, Y. Miyazaki, K. Yoshitomi, T. Nakahara
    • Organizer
      E-Assessment in Mathematical Sciences
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 遠隔疑似監視かつ個別分散の試験環境下における 線形代数の IBT に関する実践報告 ~Zoom および Moodle 等を 利活用~2022

    • Author(s)
      亀田真澄,宇田川暢
    • Organizer
      情報処理学会 教育学習支援情報システム(CLE)研究会 第37回研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 演習に基づく適応的学習システムにおける診断と誘導について2022

    • Author(s)
      金西 計英, 石田 基広, 戸川 聡
    • Organizer
      大学ICT推進協議会2022年度年次大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 適応的学習環境における誘導について2022

    • Author(s)
      金西 計英, 石田 基広, 戸川 聡
    • Organizer
      教育システム情報学会第47回全国大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 多肢選択問題と順序並び替え問題の作問と数式処理2022

    • Author(s)
      長坂 耕作
    • Organizer
      日本数式処理学会 第15期第3回 教育分科会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 線形代数の IBT 実践 ~遠隔疑似監視・分散個別受験による定期試験~2022

    • Author(s)
      亀田真澄
    • Organizer
      日本数式処理学会 第15期 第3回 教育分科会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 工学対象の抽象線形代数学授業における オンライン教材の活用の課題2021

    • Author(s)
      吉冨 賢太郎
    • Organizer
      日本数学教育学会 第103 回全国算数・数学教育研究(埼玉) 大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 中等数学の証明問題と自動採点における課題2021

    • Author(s)
      長坂 耕作,青山 雄太郎
    • Organizer
      日本数式処理学会 第15期第2回 教育分科会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 数学教育における順序並び替え問題2021

    • Author(s)
      長坂 耕作
    • Organizer
      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
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] MeLQS準拠の多肢選択問題の STACKにおける実装について2021

    • Author(s)
      吉冨 賢太郎
    • Organizer
      解答過程解析を中心とする理数系eラーニングの 分析・設計・運用に関する総合研究 第1 回シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オンデマンド科目での自動生成採点ランダム問題による評価2021

    • Author(s)
      樋口 三郎
    • Organizer
      教育システム情報学会関西支部2021年度研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 大学初年次科目の CBT の実践報告 ~基礎数学のリメディアル教育における定期試験~2021

    • Author(s)
      亀田真澄
    • Organizer
      日本数式処理学会 第15期第2回 教育分科会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 同時双方向型遠隔授業のオンラインテストの試行ー線形代数の定期(期末)試験ー2021

    • Author(s)
      亀田真澄
    • Organizer
      日本テスト学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] http://bg.las.osakafu-u.ac.jp:8080/MathLec.html

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 線形代数1 問題バンクデータ

    • URL

      http://bg.las.osakafu-u.ac.jp:8080//MoodleXML/LA1-questions.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 線形代数2 問題バンクデータ

    • URL

      http://bg.las.osakafu-u.ac.jp:8080//MoodleXML/LA2-questions.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 大阪公立大学教員向け授業教材情報サイト

    • URL

      http://bg.las.osakafu-u.ac.jp:8080/MathLec.html

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 教材置き場(吉冨)

    • URL

      http://www2.las.osakafu-u.ac.jp/~yositomi/

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 長坂 Website (XML generator)

    • URL

      https://wwwmain.h.kobe-u.ac.jp/~nagasaka/research/xml_quiz/

    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi