2015 Fiscal Year Research-status Report
コンテキストアウェアネスを活用した学習者行動モデルと学習支援環境の開発と実証
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26350299
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| Research Institution | The University of Aizu Junior College Division |
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Principal Investigator |
中澤 真 会津大学短期大学部, その他部局等, 准教授 (40288014)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小泉 大城 小樽商科大学, 商学部, 准教授 (20386709)
平澤 茂一 早稲田大学, 理工学術院, 名誉教授 (30147946)
玉木 欽也 青山学院大学, 経営学部, 教授 (40188420)
中野 美知子 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 名誉教授 (70148229)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | Learning Analytics / 学習履歴 / e-learning / コンテキストアウェアネス / プログラミング教育 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ICTを活用した教育・学習環境では多様なコンテキストを学習者の状況把握のために用いることが可能である．26年度はコンテキストとして学習者の教材閲覧行動を活用し，これを秒単位でページからの離脱も考慮して記録するシステムを構築して実証実験を実施したが，今年度はコンテキストとして学習者の編集作業の行動履歴を用いて，これを詳細に記録・蓄積・可視化するシステムを構築して実証実験を行った．学習者の編集行動はプログラミング学習におけるソースコードの編集と，英語学習における英文訂正作業に焦点を当てた．特にプログラミング教育では高等教育向けにはJavaScriptやC言語を，初等教育向けにはビジュアルプログラミング「Scratch」を用いるなど多様なプロログラミン言語環境にて検証した．
この実証実験によって得られた学習履歴を分析することにより，同じプログラミング初学者であっても小学生と大学生ではプログラムを作成する思考のプロセスが異なること，また典型的な誤りパターンについても差異が生じることが明らかになり，年齢によって異なるプログラミング教育が必要になることが示された．
さらに，シンタックスエラーの傾向やパターンを学習者別に分析することにより，理解度の高い学生と低い学生の差異が，プログラムのどの構成要素の理解不足に起因しているかを明らかし，効果的な学習指導へとつなげる可能性を示すことができた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画ではノートテイキングやアノテーションなどのコンテキストを自然言語処理技術によって分析するつもりであったが，プログラミングや英語などの言語学習に特化したコンテキストを活用することが学習者動向の把握に適していることが予備実験の結果から明らかになったため，編集履歴情報を活用したLearning Analytics はこれらの科目の実証実験に集中して分析した．この結果，概ね計画通りに進んでいる．
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| Strategy for Future Research Activity |
ここまで編集履歴はプログラムの実行時・保存時，英文入力後の正答判定時に記録していたが，これを，一定時間間隔で記録する方法に修正して分析をする予定である．ソースコードの編集途中のどこで迷い，またプログラムの構造をどの程度理解して入力しているかを把握するためには，プログラムの各要素をどの順序でどの程度の時間をかけて入力しているかを記録することが必要であることがこれまでの実証実験でわかってきたからである．
このためのシステム改修と，記録データ量の増大に伴う分析手法の見直しをして，再度実証実験と分析を進める．さらに教育工学の観点から教育効果の測定についても再検討し，知識の変容の度合いの評価方法を明らかにする．
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| Causes of Carryover |
実証実験方法の変更により，当初購入を予定していた機器を用いるよりも既存設備を用いたほうが研究の連続性を維持し易いと判断したため，購入を見送ったことが差額が生じた理由である．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
実証実験方法の変更により，新たな解析用ソフトウェアと被験者が用いるPC周辺機器・関連機器が必要になるため，これらの購入に使用する．
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