2006 Fiscal Year Annual Research Report
課題探求を指向する実験学習の支援システムに関する研究
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16300273
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
竹内 章 九州工業大学, 情報工学部, 教授 (00117152)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大越 正敏 九州工業大学, 情報工学部, 教授 (90112177)
國近 秀信 九州工業大学, 情報工学研究科, 助教授 (70284594)
許 宗ふん 九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (50325578)
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| Keywords | 学習支援システム / 知的学習環境 / 実験学習 |
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| Research Abstract |
実験科目において、データ収集、データ処理をコンピュータで行うためのツールを実装した。このツールを基礎物理実験で利用し、記録された情報から、学生が一般的に陥りやすい誤りや見落とし、測定精度などの実験実施上の問題点を分析した。その結果、実験計画の不備が原因と思われる測定値の不足、測定方法の不備と思われる不自然なデータ、計算式の誤り、有効桁数の不適切な設定など、支援を必要とする項目が発見された。
支援が必要な項目のそれぞれについて、支援を必要とする状態を、データ収集・処理ツールに記録された情報から検出するための条件を設定し、ツールに支援機能を実装した。支援内容は、不適切さの程度が高く実験を実施している最中に助言を与え修正をうながすものと、実験終了後に実験結果を考察するための材料とするものとに分類した。また、実験学習の進行にしたがって活動記録を学習者が整理しやすいユーザインタフェースを設計するとともに、学習の進行状態を支援システムが把握して、適切なタイミングで助言を与えることのできる機能を実現した。
実験内容に関する考察を深めるには、実験条件を変更して追加実験を行うなど、新たな情報を必要とする場合がある。しかし、実験時間が限られており現実には困難である。そこで、過去に行われた学生実験結果をデータベースに蓄積し、実験条件をキーにして検索する機能を実現した。これを利用することで、学生は自分の結果と比較して、自分の実験の問題点の考察や、実験対象となっている物理現象に関する検討が可能となった。
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