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2023 Fiscal Year Annual Research Report

算数・数学における「深い学び」を促進する授業実践・評価の統合的システムの開発

Research Project

Project/Area Number 20H01720
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

光永 悠彦  名古屋大学, 教育発達科学研究科, 准教授 (70742295)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 孫 媛  国立情報学研究所, 情報社会相関研究系, 准教授 (00249939)
鈴木 雅之  横浜国立大学, 教育学部, 准教授 (00708703)
山口 一大  筑波大学, 人間系, 助教 (50826675)
植阪 友理  東京大学, 大学院教育学研究科(教育学部), 准教授 (60610219)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords学力調査 / 深い学び / 算数教育 / 指導改善
Outline of Annual Research Achievements

児童生徒ごとに学習上のつまずきを検証し、より「深い学び」に着目した学習改善に活かす取り組みとして、「認知診断モデル(Cognitive Diagnostic Model、 CDM)」によるテストデータの分析が行われてきている。CDMでは学習に必要な要素を「アトリビュート」として定め、それぞれのアトリビュートを問う複数の問題と、問題ごとに必要となるアトリビュートとの対応表をQマトリックスとして定め、問題を児童生徒ごとに出題し、児童生徒ごとにアトリビュートがどの程度習得できているかを推定する。CDMの手法は算数・数学のような「積み上げ式」の教科をはじめとして授業への応用例が提案されてきている。今年度は昨年度までに検討したQマトリックス及びアトリビュート、並びに教科書会社から提供を受けた問題文を用いて、現場の教員がどのように活用するかについて検討を行った。小学校算数を担当する教員向けに認知診断モデルによる分析結果を「アトリビュートごとの習得パタン」として提示したうえで、児童向けにどのような形でフィードバックすれば学習効果が上がるかについて検討した。あわせて、児童向けのフィードバックの際に、児童の学習履歴などの情報を組み合わせて提示するアプローチの有効性を検討した。その結果、児童向けに「学びの深さ」を反映したアトリビュートを用いることだけではなく、学習全体の進捗を表す指標(項目反応理論による学力の推定値)を合わせて提示することによって、児童の学力の全体像をとらえることに役立つ点が指摘された。またデータ分析の実践手続き上の課題として、現場の教員が対話的に認知診断モデルの分析結果を確認できる仕組みが必要であることが指摘された。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2023

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Bayesian Analysis Methods for Two-Level Diagnosis Classification Models2023

    • Author(s)
      Yamaguchi Kazuhiro
    • Journal Title

      Journal of Educational and Behavioral Statistics

      Volume: 48 Pages: 773~809

    • DOI

      10.3102/10769986231173594

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Variational Bayes inference for hidden Markov diagnostic classification models2023

    • Author(s)
      Yamaguchi Kazuhiro、Martinez Alfonso J.
    • Journal Title

      British Journal of Mathematical and Statistical Psychology

      Volume: 77 Pages: 55~79

    • DOI

      10.1111/bmsp.12308

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 『教育心理学研究』におけるオープンサイエンスと統計的分析方法の現状 ―厳密なテストの観点からの考察―2023

    • Author(s)
      山口一大
    • Journal Title

      教育心理学年報

      Volume: 62 Pages: 143~164

    • DOI

      10.5926/arepj.62.143

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bayesian estimation of test engagement behavior models with response times.2023

    • Author(s)
      Yamaguchi, K., & Fujita, K.
    • Journal Title

      Tsukuba psychological research

      Volume: 61 Pages: 75~87

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 認知診断モデルを活用した理解の深さの診断と定期テストへの応用: 定性的・定量的なQ行列の設定とモデルの実践的有用性の検討2023

    • Author(s)
      佐宗 駿、岡 元紀、植阪 友理
    • Journal Title

      認知科学

      Volume: 30 Pages: 515~530

    • DOI

      10.11225/cs.2023.057

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Development of assessment tools for depth of understanding quantitatively with cognitive diagnostic models.2023

    • Author(s)
      Saso, S., Oka, M., & Uesaka, Y.
    • Organizer
      Future of Information and Communication Conference (FICC)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Statistically gauging vital subcomponents of diagrammatic competency2023

    • Author(s)
      Saso, S., & Uesaka, Y.
    • Organizer
      The European Association for Research on Learning and Instruction (EARLI)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Advancing Educational Content Classification via Reinforcement Learning-Integrated Bloom’s Taxonomy2023

    • Author(s)
      Thanveer Shaik, Xiaohui Tao, Lin Li, Christopher Dann, Yuan Sun and Yi Sun
    • Organizer
      the 3rd International Conference on Digital Society and Intelligent Systems (DSinS 2023), Chengdu, China
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

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