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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Development and application of online mathematics questions which require deep thought to solve even with cheating

Research Project

Project/Area Number 21H00921
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionOsaka Metropolitan University

Principal Investigator

吉冨 賢太郎  大阪公立大学, 国際基幹教育機構, 准教授 (10305609)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 市川 裕子  東京工業高等専門学校, 一般教育科, 教授 (10290719)
樋口 三郎  龍谷大学, 先端理工学部, 准教授 (70272474)
長坂 耕作  神戸大学, 人間発達環境学研究科, 准教授 (70359909)
金西 計英  徳島大学, 高等教育研究センター, 教授 (80204577)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Keywordsオンライン自動採点問題 / eラーニング / 反転学習 / LMS活用 / 線形代数
Outline of Annual Research Achievements

本研究では, 大学初年次数学教育(線形代数と微積分学)において, オンライン自動採点問題(Moodle上のSTACKや自動生成多肢選択問題, H5P問題など)を用いて学生が学習することにより, 理解度が向上し, 深い理解が得られ, また, よくある誤認や定義の不十分な理解を防止できるような問題の開発とその効果検証を行った. 行列の行と列が横と縦であることの認識が不十分な例のような基本的な誤認識や基底の定義のような抽象度の高い定義の理解を深めることができたかどうかなどの検証である. 課外学習として問題を解くときに, 仮に計算ソフトなどを用いたり友人と相談したりするようなチーティングがあったとしても, 単に課題をこなすのではなく, 理解が深まるような問題を開発した. また, それらをLMS(Moodle)上に配置して, 課題として実施させることにより, 理解が深まり, 結果として期末試験や紙の小テストでの成績が向上するかを検証した. 課題としての設置の仕方(課題の評価上の位置付け)として,若干の評価を与えるとし, 実施の動機付けがどのようにすればあがるかについて, いくつかの試みを行った. 前年度までに実施したデジタルバッジは効果が薄いことから, 成績評価への加点としたが, 実施率が低く, 今後検討の必要があることがわかった. また, 課題の分量の調整が非常に重要であることもわかってきたが, 課題実施時のフィードバック以外にも, 何らかの誘導や補助がないと, 学習が進まないことが問題点としてわかってきた.
今年度は, 問題はほぼすべて線形代数に関する問題であり, 微積分学については, 問題の開発には着手できなかったが, どのような問題が必要かについて, 過去の学習分析をする準備は行った.

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。

Remarks

今後は, xml.mathedu.jp にて問題データを配布予定.

  • Research Products

    (16 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Jupyter Notebook を用いた数学教材におけるデザインの改善2024

    • Author(s)
      長坂 耕作
    • Journal Title

      城西大学数学科数学教育紀要

      Volume: 5 Pages: 13~23

    • DOI

      10.20566/sugakukyoiku-5_13

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] オンライン数式入力演習・評価システム M¨obius を利用した大学初年次線形代数科目の実践2024

    • Author(s)
      樋口 三郎
    • Journal Title

      城西大学数学科数学教育紀要

      Volume: 5 Pages: 50~64

    • DOI

      10.20566/sugakukyoiku-5_50

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 線形代数授業におけるオンライン問題の活用と学習分析2023

    • Author(s)
      吉冨 賢太郎
    • Journal Title

      JSiSE Research Report

      Volume: 38 no.2 Pages: 81~86

  • [Journal Article] 数学オンライン問題の問題点2023

    • Author(s)
      吉冨 賢太郎
    • Journal Title

      Bulletin of JSSAC

      Volume: 29 no.2 Pages: 45~57

  • [Journal Article] STACK を利用した線形代数教材の開発と授業設計2023

    • Author(s)
      吉冨 賢太郎
    • Journal Title

      Bulletin of JSSAC

      Volume: 30 no.1 Pages: 20~23

  • [Journal Article] 多肢選択問題と順序並び替え問題を併用した学習活動の分析2023

    • Author(s)
      長坂 耕作
    • Journal Title

      京都大学数理解析研究所講究録

      Volume: 2273 Pages: 80~90

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Classification of Answers in Math Online Tests by Visualizing Graph Similarity2023

    • Author(s)
      Saburo Higucih, Yasuyuki Nakamura
    • Journal Title

      Companion Proceedings of the 14th International Learning Analytics and Knowledge Conference

      Volume: - Pages: 197~199

  • [Presentation] 線形代数における階層型多肢選択問題の改善2024

    • Author(s)
      長坂 耕作
    • Organizer
      日本数式処理学会 第16期第3回 教育分科会
  • [Presentation] STACK問題タイプの解答データ分析手法の検討2024

    • Author(s)
      中村泰之, 樋口三郎, 吉冨賢太郎, 宮崎佳典, 中原敬広, 川添充, 福井哲夫, 白井詩沙香
    • Organizer
      MoodleMoot Japan 2024
  • [Presentation] 線形代数授業におけるオンライン問題の活用と学習分析2023

    • Author(s)
      吉冨 賢太郎
    • Organizer
      JSiSE 2023年度第2回研究会
  • [Presentation] 数学オンライン問題の問題点2023

    • Author(s)
      吉冨 賢太郎
    • Organizer
      日本数式処理学会 第16期第3回 教育分科会
  • [Presentation] STACK を利用した線形代数教材の開発と授業設計2023

    • Author(s)
      吉冨 賢太郎
    • Organizer
      日本数式処理学会第32回全国大会
  • [Presentation] 多肢選択問題と順序並び替え問題を併用した学習活動の分析2023

    • Author(s)
      長坂 耕作
    • Organizer
      研究集会 数学ソフトウェアとその効果的教育利用に関する研究
  • [Presentation] 質問の対応順序を TA に通知する MS Teams chat bot2023

    • Author(s)
      鏡山 虹介, 樋口 三郎
    • Organizer
      第22回情報科学技術フォーラム
  • [Presentation] オンライン授業ツール使用練習システムによる詳細な習熟状況の取得と分析2023

    • Author(s)
      樋口 三郎
    • Organizer
      PCカンファレンス2023 コンピュータ利用教育学会
  • [Remarks] http://bg.las.osakafu-u.ac.jp:8080/MathLec.html

URL: 

Published: 2024-12-25  

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