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2022 Fiscal Year Annual Research Report

The Thinking Process Analysis and The Learning Support Based on The Measurement of Application Operations

Research Project

Project/Area Number 20H01728
Research InstitutionFuture University-Hakodate

Principal Investigator

大場 みち子  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (30588223)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 峯 恒憲  九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (30243851)
松澤 芳昭  青山学院大学, 社会情報学部, 准教授 (40517017)
新美 礼彦  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (80347179)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords取捨選択並べ替えプログラミング / ワークシート作文 / 時間的な共起分析 / 学習分析 / 作文行動 / 思考過程 / 試行錯誤
Outline of Annual Research Achievements

昨年度に引き続き、2つの大学の講義や演習に本研究で開発したパズル・アプリケーションを適用して、学生の操作を記録・分析した。また、数の整列を題材に、解くプロセスを分析した。これらの成果を、学会・研究会で発表した。
■プログラミング入門のオンライン演習では、授業中の小テストや授業後の実験で、取捨選択並べ替え方式のプログラミング・パズル「ジグソー・コード」を使って学習者の操作を記録し分析・評価した。データベースの授業でSQLの並べ替えパズルを実施し、項目反応理論で分析したところ、開発した問題の識別力および困難度は理解度の測定に適正で、理解不足のSQL構文が明確化される効果があった。また、難易度の高い問題の特徴は、作問者が想定した難易度と一致していた。JavaScriptのプログラムを日本語で意訳した問題では、条件分岐、繰り返しと条件分岐の入れ子、関数で正答率が高くなり、日本語意訳の効果が見られた。JavaScriptのプログラムの問題では、個々の受講生の傾向を分析したところ、迷いの質によって理解度を分析できる可能性があることが分かった。また、アルゴリズム上の誤りポイントと実プログラミングテストに正の相関があった。
■ジグソー・コードの問題を解くプロセスで、解の状態遷移における閉路を分析することで学習者の試行錯誤を検出する手法を開発し、国際学会で発表した。また査読付きジャーナルに掲載予定である。
■情報マネジメントの授業では、事前学習用のワークシート(反転授業)や、グループワーク用のワークシート(アクティブ・ラーニング)を開発して、ワークシート型作文ツール「Topic Writer」を使って学習者のレポーティングを記録・分析した。授業中にワークシートに書き込まない学生は成果物の発展が少ないことが分かり、早期に検出して支援する必要がある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

作問において想定した難易度と観察された難易度が一致していることを確かめられ、難易度を操作する工夫点、難易度を観察する手法が明らかになってきた。また、試行錯誤を分析する手法を開発できた。取捨選択・並べ替えパズルだけでなく、レポート課題においても書き込み操作の分析ポイントが明らかになってきている。

Strategy for Future Research Activity

これまでのデータを再分析して、試行錯誤のさらなる分析に取組む。これまでの成果を整理してまとめる。

  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Cycles in State Transition as Trial-and-errors in Solving Programming Exercises2023

    • Author(s)
      Taku Yamaguchi, Yoshiaki Matsuzawa, Ayahiko Niimi and Michiko Oba
    • Journal Title

      World Conference on Computers in Education (WCCE) 2022 Post-conference book

      Volume: 1 Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unsupervised Learning of Domain-Independent User Attributes2022

    • Author(s)
      Yuichi Ishikawa, Roberto Legaspi, Kei Yonekawa, Yugo Nakamura, Shigemi Ishida, Tsunenori Mine, Yutaka Arakawa
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 10 Pages: 119649-119665

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2022.3220781

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Distribution-Adapted Model for Helpful Vote Prediction2022

    • Author(s)
      Ristu Saptono, Tsunenori Mine
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 10 Pages: 125194-125211

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2022.3225558

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 反転授業におけるワークシートを利用した事前学習と授業活動の関係分析2023

    • Author(s)
      川上達也、角康之、山口琢、大場みち子
    • Organizer
      教育システム情報学会研究会、2023.1.21
  • [Presentation] パズル型プログラミング問題を用いた学習者の思考過程に基づく学習支援システムの開発2023

    • Author(s)
      渡邉雄之介、山口琢、大場みち子
    • Organizer
      教育システム情報学会研究会、2023.1.21
  • [Presentation] 社会人のIT人材における若手とベテランの思考差異の分析2023

    • Author(s)
      菱川直樹、山口琢、大場みち子
    • Organizer
      情報処理学会全国大会1ZJ-03、2023.3
  • [Presentation] SQL学習者のためのパズル型問題の開発と評価2023

    • Author(s)
      黒木 奏子 、 松澤 芳昭
    • Organizer
      情報処理学会コンピュータと教育研究会報告(CE)、2023-CE-169(4)
  • [Presentation] アルゴリズム構築学習のための日本語訳プログラミングパズルの開発と評価2023

    • Author(s)
      米澤 彩乃、西村 萌、松澤 芳昭
    • Organizer
      情報処理学会コンピュータと教育研究会報告(CE)、2023-CE-169(9)
  • [Presentation] パズル型プログラミング問題を利用した初学者の迷いや思考プロセスの個別分析の試み2023

    • Author(s)
      西村 萌、米澤 彩乃 、松澤 芳昭
    • Organizer
      情報処理学会コンピュータと教育研究会報告(CE)、2023-CE-169(10)
  • [Presentation] スクリーン・リーダーによる複雑な情報処理における考え方の分析2023

    • Author(s)
      山口 琢、 新美 礼彦、大場 みち子
    • Organizer
      情報処理学会ヒューマンコンピュータインタラクション(HCI)、2023-HCI-201(38)
  • [Presentation] Cycles in State Transition as Trial-and-errors in Solving Programming Exercises2022

    • Author(s)
      Taku Yamaguchi, Yoshiaki Matsuzawa, Ayahiko Niimi and Michiko Oba
    • Organizer
      World Conference on Computers in Education (WCCE) 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] グループ・ライティングツールの開発とオンライン授業への適用2022

    • Author(s)
      大場 みち子, 川上 達也, 山口 琢
    • Organizer
      情報処理学会研究報告ドキュメントコミュニケーション(DC)
  • [Presentation] 反転授業におけるグループワークの学習状況の把握支援システム2022

    • Author(s)
      川上 達也, 山口 琢, 角 康之, 大場 みち子
    • Organizer
      情報処理学会マルチメディア,分散,協調とモバイルシンポジウム2022論文集
  • [Presentation] 文章の作成過程とピアレビューに着目した論理的文章力向上支援2022

    • Author(s)
      川田 怜央, 大場 みち子
    • Organizer
      情報処理学会第84回全国大会講演論文集
  • [Presentation] 反転授業におけるワークシートを利用した学習プロセスの状況把握2022

    • Author(s)
      大場 みち子, 川上 達也, 山口 琢
    • Organizer
      電気学会研究会資料. IS 、情報システム研究会、2022.10
  • [Presentation] エビデンスに基づく教育・学習支援に向けて : 教育の情報化に関する現状分析2022

    • Author(s)
      松本慎平、安倍惠介、秋吉政徳、有吉勇介、井上和重、大場みち子、他
    • Organizer
      電気学会研究会資料. IS 、情報システム研究会、2022.10
  • [Remarks] 公立はこだて未来大学大場みち子研究室Webサイト

    • URL

      https://michikolab.net/

URL: 

Published: 2023-12-25  

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