2019 Fiscal Year Research-status Report
Construction of learning support system using transformative goal model for proactive problem-solving skill development
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17K18665
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| Research Institution | The Open University of Japan |
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Principal Investigator |
加藤 浩 放送大学, 教養学部, 教授 (80332146)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森本 容介 放送大学, 教養学部, 准教授 (00435702)
鈴木 栄幸 茨城大学, 人文社会科学部, 教授 (20323199)
舟生 日出男 創価大学, 教育学部, 教授 (20344830)
久保田 善彦 宇都宮大学, 教育学部, 教授 (90432103)
望月 俊男 専修大学, ネットワーク情報学部, 准教授 (50379468)
近藤 伸彦 首都大学東京, 大学教育センター, 准教授 (10534612)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | ラーニング・アナリスティック / 変容的学習 / 真正の学習 / プログラミング教育 / 学習支援システム / 機械学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多くの子供のプログラミング活動を観察した結果、独自のプログラムを作るのではなく、お手本のプログラムをもとに作成・改良することが分かってきた。これよりプログラミングの習得過程について、模倣 - 改造 - オリジナル開発のサイクルで学習が形成されるモデル化を行った。そして、前年度開発した初心者用教材や他の既存のプログラミング教材だけでは、特に1～3年生の低学年において模倣を十分行うための量が不足することと、また入門から中級まで連続した教材も不足していることから、40本以上のサンプルプログラムから構成される教材集の開発を行った。この教材集を国内の複数のプログラミングクラブで利用し始めたところ、明確な統計はとっていないが、明らかにドロップアウトが低下するとの報告が多い。
システムについても、子供が教材集を主に学習を進めることが明確になったため、教材集のプログラムの模写、改造の状況を記録する機能を中核にするように変更しているところである。そして、Scratch2.0からScratch3.0へのバージョンアップに対応して、プログラムの解析機能の変更も並行して行っている。
また、プログラミングの学習活動の分析、予測については、オンラインショッピングや映像配信サイトなどで利用が進んでいる、過去の購入や視聴などの内容から、最適なおすすめ情報を提供する機械学習をベースとしてリコメンドシステムの学習分野への応用を行っているところである。自由な学習場面での学習内容やアウトプットを、購入品や視聴動画と同等と考え、過去の学習履歴から、次に実施すべき学習レパートリーを提示することを目的としている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
前述したように、子供のプログラミング活動のモデル化ができたことと、そのモデルの模倣-改造過程に適した教材を開発できたことにより、プログラミング活動の最大の問題であったドロップアウトを回避できはじめたことと、プログラミング学習における漸進的目標形成モデルの基本的に姿が明確になった。
また、リコメンドシステムを応用することで、漸進的目標形成モデルをベースとした、学習支援方法とその実装について目途が付き始めた。
現在、これらのシステムについて開発中であるが、学習記録についても、紙ベースでの学習状態の記録や、Scratchコミュニティ上での過去のプログラミング内容の手作業での収集など、システム稼働時に必要となる過去の学習履歴の収集について目途がついている。
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| Strategy for Future Research Activity |
漸進的目標形成モデルをベースとして，リコメンドシステムを応用して学習者に適切な次の学習レパートリーを提示することのできる学習支援システムの構築を行っていく。具体的には、子供に対して適切なお手本のプログラム提示方法やファシリテーション方法などをシステムが指導者に提示できるようにしていく。
ただし、新型コロナウィルスの影響で、本研究の実践現場であるプログラミング倶楽部の活動が全国で中止している状態であり、履歴の収集や、システムの活用が困難な状況である。この状況が長期化するようであれば、ファシリテータが介在しない、学習者だけで自習するようなシステムへの対応が必要と考えている。
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| Causes of Carryover |
予定していた国際会議に採択されなかったため、出張旅費に余りが生じた。
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Research Products
(24 results)
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[Journal Article] Development of software to support argumentative reading and writing by means of creating a graphic organizer from an electronic text.2019
Author(s)
Mochizuki, T., Nishimori, T., Tsubakimoto, M., Oura, H., Sato, T., Johannson, H., Nakahara, J., & Yamauchi, Y.
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Journal Title
Educational Technology Research and Development
Volume: 67(5)
Pages: 1197-1230
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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