2013 Fiscal Year Annual Research Report
「作ることによる学習」と「誤りからの学習」を統合するモデリング学習環境の開発
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23501107
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
堀口 知也 神戸大学, 海事科学研究科(研究院), 教授 (00294257)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平嶋 宗 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10238355)
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| Keywords | モデリング学習環境 / 定性推論 / 誤りへの気づき／修正 / ロバストシミュレータ / 制約の意味論 |
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| Research Abstract |
本研究において開発を目的とする「誤ったモデルの振る舞いに対する適応的説明機能を持つモデリング学習環境」は，次の6つのモジュールから構成される．すなわち，(1)GUIによりモデル部品を組合せてモデルを作成するモデル作成インターフェース，(2)作成されたモデルを内部の形式表現に翻訳するモデル翻訳器，(3)形式表現されたモデルの計算可能性をチェックした上でその振る舞いを計算するロバストシミュレータ，(4)学習者の作成したモデルと正しいモデルを照合して両者の差異を同定するモデル照合器，(5)両者の差異に基づき作成されたモデルの振る舞いを説明する説明生成器，(6)モデルを構成する制約群の物理的意味を格納した知識ベースである．また，補助的システムとして，(7)対象系とその正しいモデルを問題作成者が記述するためのシナリオ作成支援ツールを作成する．
平成24年度末までにモジュール(1)～(6)の実装を完了し，平成25年度にはモジュール(7)の実装・検証を完了した．さらに，平成25年度には，初頭力学を対象とした6個の実験用シナリオを作成し，大学生数名を被験者として，システムによる学習効果を検証する予備実験を実施した．実験の結果，本システムが「作ることによる学習」および「誤りからの学習」において当初の狙い通りの効果を持つことを示唆するデータが得られた．
これらの研究成果は，国内外の複数の研究会・学術会議において発表済みである．また，これらを踏まえ，本システムを実用に耐えるものへと改良し，教育現場において運用するための方法論の構築を，科研費別課題（採択決定済み）において実施する予定である．
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