2021 Fiscal Year Research-status Report
対話エージェントとダッシュボードを活用した自己調整を促すオンライン学習環境の構築
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21K02747
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| Research Institution | Iwate Prefectural University |
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Principal Investigator |
高木 正則 岩手県立大学, ソフトウェア情報学部, 准教授 (80460088)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森本 康彦 東京学芸大学, ICTセンター, 教授 (10387532)
奥原 俊 京都大学, 情報学研究科, 特定助教 (10754468)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 学習計画 / 振り返り / チャットボット / プロンプト / 自己調整 / 数学教育 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度では，学習者自身で学習計画の立案， 学習の遂行，学習の振り返り，の学習サイクルを回すための学習計画作成支援システムを開発した．本システムでは，学習者自身で計画通りに学習でき，かつ，学習目標を達成できる学習計画を作成する能力の向上を目的とし，学習計画の登録だけでなく，過去の学習計画や学習状況の振り返りを支援する機能も有している．また，数学学習の振り返りの質の向上を目的としたプロンプト（望ましい行動を引き出すための問いかけ）を設計し，設計したプロンプトを実装したチャットボットを開発した．プロンプトを設計する際には，2018年度前期と後期に記入された確認テスト後の振り返り1,611件を分析し，振り返りの質が学習者の理解度の向上に関係があることを示した．
開発したシステムを研究代表者が担当する授業「情報基礎数学」で利用した結果，学習計画作成支援システムについては，ダッシュボードと関連付けて振り返りをさせることで，過去の学習計画や学習記録等のデータに基づいて，より実行可能性の学習計画を作成できるようになったことが示唆された. また，チャットボットを利用したことにより，振り返りシートを利用して振り返りをさせていた2018年度の振り返りと比べて，振り返りの質が向上していたことが示唆された．今後は，記入された振り返りの質を機械学習により自動的に分析し，振り返りの質を高めるプロンプトを動的に提示できる機能を開発し，個別最適な学びの支援につなげていきたいと考えている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
前年度までに開発していた試作システムを有効に活用することができたことから，システムの開発が順調に進み，教育現場での利用もできたことから，当初の計画よりも早く研究を進めることができている．
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度は前年度まで開発した学習計画支援システムとチャットボットを適宜改良しながら，教育現場で継続的に利用する．また，前年度に授業で学習計画支援システムとチャットボットを利用して得られた学習記録データ（学習計画や学習時間，振り返り等）を分析し，学習者が自己調整したプロセスの抽出を試みる．さらに，学習記録データを機械学習のアルゴリズム（決定木，ニューラルネットワーク，ロジスティック回帰等）で分析できるAI機能群を設計開発する．
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの感染拡大の影響により，予定していた研究打ち合わせや研究会等をオンラインで実施したため，支出予定であった参加費や旅費を使用しなかった．また，当初予定していたシステム開発への人件費・謝金について，研究代表者や研究分担者，指導学生が開発の大部分を担当できたため，大幅に支出を削減できた．繰越金については，研究成果の公表のための費用（HP制作費や国際学会・査読付き論文誌への掲載費等）に上乗せして活用する．
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