2022 Fiscal Year Annual Research Report
Tracking thinking processes of mathematics learners based on manipulation log and communication analysis of mathematics models and and its application to designs of classroom
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19K03175
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
野田 健夫 東邦大学, 理学部, 教授 (90431618)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
江木 啓訓 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (30422504)
金子 真隆 東邦大学, 薬学部, 教授 (90311000)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 協調学習 / 対話分析 / 操作ログ分析 / 数理モデル教材 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、タッチデバイスで操作できる数理モデル教材の利用が「主体的で対話的な深い学び」にいかに結びつくかを客観的な根拠に基づいて明らかにすることにあり、学習者間の対話やデバイスの操作ログに関するデータを取得し統計的処理に基づいた学習活動の分析を行うことを目指している。特に、学習者が対話しながら1つのデバイス上の数理モデル教材を操作する状況を設定して高校生・大学生を被験者とした実験を行い、モデルの操作傾向の変化と対話の特徴量との連関の探求を目標としている。2022年度の実績の概要は以下の通りである。
(1) 操作ログの取得と分析：これまでのシステムを改良し、ブラウザでアクセスできるHTMLコンテンツに数式表示部分・テキストエリア・動的幾何モデルを含む教材を作成し、その操作ログを取得できるようにした。この新しいシステムを利用し、これまでに行ってきた学生のペアが数理統計に関するコンテンツを操作し証明活動を行う実験を行いデータを取得した。
(2) 操作ログと対話記録の連関の追跡：前項の数理統計に関する証明活動の実験において2人の被験者の対話記録を取得し、発話の内容のテキストおよび発話量の分析結果から思考過程との関連を考察した。これらの分析と前項の操作ログの分析を比較することにより、証明活動において問題の要点を意識し2人の対話によりキーワードが定式化され、結果をまとめるにいたる思考の展開との連関の一端が明らかになった。
(3) ジェスチャーの記録と分析：対話の一種としてのジェスチャーを客観的に記録するために深度センサーカメラで撮影し、体動の記録を計測した。ジェスチャーの様態は多岐にわたるため、正確な意味付けを行うには課題が残ったが、対話への参加度を表す一定の傾向が観測された。
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