2017 Fiscal Year Research-status Report
ペン入力を活用したオンライン学習システムの開発と学習行動のミクロデータ解析
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17K18625
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中村 泰之 名古屋大学, 情報学研究科, 准教授 (70273208)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高遠 節夫 東邦大学, 理学部, 訪問教授 (30163223)
金子 真隆 東邦大学, 薬学部, 教授 (90311000)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 数式自動採点システム / 手書き入力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オンラインテストで自動採点されるものの多くは，多肢選択式，正誤判定，数値入力形式などであるが，解答として数式を入力する形式のシステムが注目され，数式自動採点が可能となってきた。しかし，従来の解答形式と同様に，オンラインテストシステムで自動採点の対象となるのは，学生が思考した結果としての解答のみであり，その解答が誤答であった場合，どこでつまづいているかを十分に把握することは困難であった。そこで，本研究では解答だけでなく，計算過程など，解答に至る思考過程を記述した手書きノートを提出する仕組みを構築すること，そして，手書きノートを詳細に解析し，教師の「経験知」を活かしながら，誤答とその原因となった思考過程のつまづきを明確にするための解析手法の提案を目的としている。
今年度は，主に手書きノートの解析のために，どのようなデジタルデータが重要であるか，また，手書きノートの作成の仕様について検討を行った。我々はすでに手書きノートを写真撮影あるいはタブレット上での手書きで提出するしくみを構築しているが，いずれも，ノートは画像として保存されており，解析を行うには不十分である。そこで，詳細な手書きノートの解析を行うためには，ノート筆記のログ（タイムスタンプとともに保存される，筆記データ，消去行動データ）を蓄積することが重要であると考えた。具体的には，そのログを元に，例えば消去回数，全消去回数による解答に対するう自信度の分類，筆記データが記録されていない時間（空白の時間）が長いことによる，理解不足の推定が可能であるとの予測をたてている。そのためにも，タブレット上でのデジタルペンによるノート作成が必要であり，ログの解析とともに，タブレットの画面収録機能を活用したノート作成の様子の記録を合わせて活用することが重要であるという方向性を明確にすることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
手書き入力のシステムについては既存のものを活用することができるが，その改良が必要であることが明確になったことによる，システム構築の遅れ，および，本来ならば今年度後半から開始する予定であった動的幾何ソフトウェアを効果的に活用した問題の作成が遅れていることが原因である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究ではオンラインテストのおいて，解答だけでなく，計算過程など，解答に至る思考過程を記述した手書きノートを提出する仕組みを構築し，それを利用して，例えば，解答が誤答であった場合，どこでつまづいているかを把握するために，手書きノートを詳細に解析し，教師の「経験知」を活かしながら，誤答とその原因となった思考過程のつまづきを明確にするための解析手法の提案を目的としているが，既存の画像保存形式のノートではなく，ノート筆記のログ（タイムスタンプとともに保存される，筆記データ，消去行動データ）を蓄積する仕組みを構築することを今年度の最初の目標としている。そして，前年度の検討にもとづき，そのノート筆記のログの解析手法を確立していく。その際，教師の経験知をいかに活用するかを明確にする。
さらに，動的幾何ソフトウェアを効果的に活用した問題作成を行う。動的幾何ソフトウェアの操作を行うことによって，問題を解き，解答を提出するわけであるが，動的幾何ソフトウェアをどのように操作することにより学生は思考を重ねたのか，また，その思考がどのようにノート記述に現れているかを検討する。
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| Causes of Carryover |
動的幾何ソフトウェアを活用した問題作成が遅れているために，その問題を用いたタブレットを利用した評価実験を行うことができなかったことが原因である。今年度にはそのような問題を用いた実験を行うため，タブレット端末の購入などに使用予定である。
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Research Products
(10 results)
