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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Investigation of learning by building cognitive models using ubiquitous psychological laboratory

Research Project

Project/Area Number 15H02927
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

三輪 和久  名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (90219832)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 齋藤 ひとみ  愛知教育大学, 教育学部, 准教授 (00378233)
中池 竜一  平安女学院大学, 国際観光学部, 准教授 (00378499)
寺井 仁  近畿大学, 産業理工学部, 准教授 (30397442)
小島 一晃  帝京大学, 理工学部, 講師 (30437082)
神崎 奈奈  名古屋女子大学短期大学部, その他部局等, 准教授 (30708665)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords認知モデル / 手続き的知識 / Computational Thinking
Outline of Annual Research Achievements

これまでの3年間を通して,学習者が認知モデルを作ることによって,手続き的知識の理解が深まることを確認した。本年度は,これらの学習パラダイムを,Computatinal Thinkingの学習支援という枠組みに拡張し,その有効性を検討した。
近年の教育研究では,Computational Thinking (CT)に注目が集まっている。CT に唯一の明確な定義はないとされるが,「情報処理エージェントが効率的に実行可能な形式で解法が表現されるように,問題と解法を定義する思考過程という説明で概ね了承されている。CT は情報分野の専門家に限らず,問題解決一般において誰にとっても重要という認識から,K-12において CT を育成する教育の探求が広く進められている。CT はプログラミングの副次効果として観察されてきたため,このような教育では主に,初学者向けの平易なビジュアルプログラミング環境などが用いられている。
本研究では,一般大学生を対象とする CT 促進の手法として,ルールベースの問題解決モデルの構築を学習活動として採用することを提案した。問題解決をルールベースのモデルとして実装するためには,問題を解決する過程,すなわち解法を切り離しが可能な操作に分割し,それぞれの操作が適切に適用される条件を認識した上で,本質的でない情報を削ぎ落として計算機モデルで処理可能な操作として記述し,問題解決の実行手続きを明確にする必要がある。これら問題の分割 (decomposition),パターン認識 (patternrecognition),抽象化 (abstraction),手続き化 (procedures) は,多くの研究者が CT を構成する要素に挙げている。本研究では特に問題の分割に注目し,問題解決モデルの構築によって解法を外化することが,CT を促進する効果を持つかを実験的に検討した。

Research Progress Status

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2019 2018 2017

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Presentation] 問題解決モデルの構築による解法外化を通じたComputational Thinking促進効果の実験的検討2019

    • Author(s)
      小島一晃・三輪和久
    • Organizer
      人工知能学会 第85回先進的学習科学と工学研究会
  • [Presentation] 目標指向性を変化させるための教育的介入に関する実験研究2019

    • Author(s)
      横山真衣,三輪和久
    • Organizer
      人工知能学会 第85回先進的学習科学と工学研究会
  • [Presentation] Preliminary Study on Fostering Computational Thinking by Constructing a Cognitive Model.2018

    • Author(s)
      Kojima, K., & Miwa, K.
    • Organizer
      26th International Conference on Computers in Education
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Relationship between Goal Orientation, Conception of Learning and Learning Behavior.2018

    • Author(s)
      Yokoyama, M., & Miwa, K.
    • Organizer
      15th international conference of cognition and exploratory learning in digital age (CELDA 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Learning by Building Cognitive Models that Reflect Cognitive Information Processing: A Preliminary Class Exercise2017

    • Author(s)
      Miwa, K., & Terai, H.
    • Organizer
      the ninth International Conference on Advanced Cognitive Technologies and Applications (Cognitive 2017)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

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