2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a Real-time Education Support System for Mathematical Lessons with Logical Explanation in Junior-high Schools
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15K20980
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
平井 佑樹 信州大学, 学術研究院総合人間科学系, 講師 (80640945)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 教育支援システム / 証明問題 / トリアージ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
中学校の生徒は小学校在学中から自分の考えを他者に説明する活動を行っている．しかし，説明に具体的根拠を加えて論理的に証明する活動は，中学校で初めて行うもので，簡単に達成できる課題ではない．このような論述を伴う問題解決を授業中に行うと，授業終了までに結論まで辿りつかない生徒がでる可能性がある．そのような不安を抱えるすべての生徒を教師が支援しようとしても授業時間制限により困難なことがある．その結果，本当に支援が必要な生徒を支援できない問題が発生する．本事業では，授業における生徒の論述問題解答状況から支援必要度をリアルタイムに推定するシステムを開発し，教師／生徒が効率よく指導／学習できるようにすることを目的とした．
平成27年度前期では授業時間内に証明問題解答支援システムを使うことの有効性を検証した．本研究では証明問題の解答を結論から考える「後ろ向き推論」に着目し，この支援が証明問題解決に有効であることを明らかにした．同年度後期では，リアルタイム教育支援システムの開発に着手した．まず，授業の受講生がどの場面で支援を必要としているかについて観察し，本事業に関連する研究結果を総合的に分析し，「システムにおいて一定時間以上操作がない」，「システムにおいて同じ解答箇所を何度も修正する」などに相当する場合，支援を必要としている確率が高いことを明らかにした．
平成28年度では，大学入試センター試験を受験したことのある被験者のべ60名を対象としたプロトタイプシステムの評価を行い，問題点や改善点を洗い出した．また，システム利用者がシステム利用中に考えていることを表出させる方式を検討し（Tanakaら，2016；田中ら，2016），それを本事業で開発する教育支援システムに組み込む方法も検討した．なお，本事業に関する学術論文が現時点で査読中であり，今後公開される可能性がある．
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