2020 Fiscal Year Research-status Report
数・理における科目を超えた共創的学修を基盤とする汎用的学修能力の向上効果の研究
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20K03186
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
谷口 進一 金沢工業大学, 基礎教育部, 教授 (50440483)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山岡 英孝 金沢工業大学, 基礎教育部, 准教授 (10443045)
西岡 圭太 金沢工業大学, 基礎教育部, 准教授 (10748734)
木村 竜也 金沢工業大学, 基礎教育部, 准教授 (20410293)
堀 晴菜 金沢工業大学, 基礎教育部, 助教 (20838213)
高 香滋 金沢工業大学, 基礎教育部, 准教授 (90175422)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 数理の汎用能力 / AI授業で醸成される数理の汎用能力 / ジェネックスキル / 汎用技能 / 自己効力感 / ルーブリック / 汎用技能と能力の比較 / 共創的学修 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
まず，「数理教育での汎用能力予備調査に関するルーブリック」を作成し，初年次生446名を対象に数理の各分野で調査を行った。ルーブリックは「要素1：ジェネリックスキル：汎用技能への関心度」，「要素2：汎用能力に関する関心度」，「要素3：汎用能力の取得現状」，「要素4：汎用技能と汎用能力の比較」の４つの要素で構成されており，スケールは4段階とした。調査結果から，要素１，２など汎用技能，汎用能力に対する関心はかなりあると思われること，また，要素３，４の状況からみて，汎用能力獲得の自己効力感はあまり高くはない。汎用技能と汎用能力の比較が十分になされていないことから，初年次段階では，二者の区別が十分できていない可能性が高いことが判明した。
次に，全学必修科目「AI基礎」（関数の収束形態，統計的判断など，数理能力が汎用的に必要となる要素が盛り込まれている）において「汎用能力」調査を初年次生442名を対象に，ルーブリックを用いて行った。ルーブリックは「要素1：AI基礎における汎用技能への関心度」，「要素2：AI基礎における汎用能力に関する関心度」，「要素3：AI基礎での汎用能力の取得現状」の３つの要素で構成されている。 この結果より，AI基礎の授業における汎用技能，汎用能力に関する関心は，高く表れた。また，汎用能力の獲得状況に関する自己効力感も強く表れた。これは，AI基礎のなかでも重視したAIの分析過程を可視化し，直感的に捉えるための工夫の中で経験した，関数の分析や統計的解釈が能力獲得に有効にはたらいた結果が発現したものと考えることができる。他方，数理科目におけるルーブリックの調査からもわかる通り，学生は，現時点では，「汎用技能」と「汎用能力」の内容や差異を十分理解しておらず，実技的な側面の達成感から，汎用能力の獲得を誤解し，自己効力感が上昇した可能性も考えられることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は社会状況の急激な変化により，遠隔授業の実施が主体となり，授業内容の統一の要請など，教授・学習方略の展開に対して，当初予期せぬ厳しい制約を受けることを余儀なくされた。このため，このような状況下でも汎用能力を調査・促進する方略を考案する必要があった。また，このような状況下でも，共創的に数理の分野を超えた学修の効果が表れる授業科目を新たに選出し，この科目に対する汎用能力の調査準備を行う必要があった。
本来，数・理の汎用能力に対する調査を，実技的な要素もかなり含む「AI基礎」の授業に対して行ったのは，次のような理由で上記の条件に適合すると考えたためである。1, AI基礎の画像認識（特に授業で用いた数字認識）や，自然言語処理では，単に，AIの技術的側面だけでなく，関数の収束形態，統計的判断など，数理能力が汎用的に必要となる要素がふんだんに盛り込まれている。2, AIの操作には汎用技能的側面（データ処理パソコン操作など）から，アウトプットの分析・理解による汎用能力の獲得に移行する過程が実体験として認識できる効果があると考えられる。
このように新たに調査科目を加えたため，文献調査，調査担当者の選定，新規ルーブリックの作成に時間を要した。
これらの調査は順調に進んだが，研究計画全体から見た場合，教授・学習方略の試行の面なども考慮に入れると，研究計画は「やや遅れている」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度は，2020年度のルーブリックによる調査結果をもとに構築した教授・学習方略を用いて，学修力の向上・深化を図る全体的な試行を行い，数学・理学における科目の特性に基づく学修力おける汎用能力の抽出」，「それぞれの科目に特徴を捨象して残る学修力に内在する汎用能力の抽出」で得られた汎用能力の分類の正当性，また，それを共創的に用いる方略の効果を評価する。さらに，学修力の汎用能力の知の構造の分析を行う。さらに，前年度十分に行えなかったトライアルを実施し，その結果をもとに，「共創的学修を基にした数・理の汎用性学修力」向上・深化の全体的試行実施を行う。
施行に当たっては，現在の状況に鑑み，少なくとも本年度前半は社会状況の急激な好転は予想しづらいため，引き続き，昨年度，新たに調査科目として加えた「AI基礎」（初年次後学期必修科目）を研究代表者が調査・分析担当として汎用能力の向上効果を考察する。
また，前年度の結果を基に，学修力の汎用性に関わる潜在因子を探求し，因子間の構造を，因子分析，共分散構造分析などの統計的手法，テキストマイニングや学習成果物の質的検討により，「汎用能力における知の構造」の解明の端緒を開く。
以上のような方針で研究を推進し，研究のやや遅れてる状態の回復を図る。
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| Causes of Carryover |
本年度は，予期せぬ社会状況の発生のため，学会の出張参加や調査訪問などができない状況にあった。また，研究補助員の活動も十分には行えない状況にあった。このため次年度使用額が発生した。
次年度は，次年度使用額を学会の遠隔参加，研究補助員の活動充実のために使用する予定である。
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Research Products
(1 results)
