学習者の思考過程を追跡するための手書き入力装置の開発と評価

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63301099
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 坂元 昂 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 教授 (00016338)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松田 稔樹 東京工業大学, 工学部, 助手 (60173845) ; 前迫 孝憲 東京工業大学, 工学部, 助教授 (00114893) ; 牟田 博光 東京工業大学, 工学部, 教授 (70090925) ; 繁桝 算男 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 助教授 (90091701) ; 清水 康敬 東京工業大学, 教育工学開発センター, 教授 (10016561)
• Keywords: 対話インタフェ-ス / 手書き入力 / 学習者モデル / ワ-プロ / 数式入力 / 図形入力 / 自然言語処理

Research Abstract

現在コンピュ-タ用の標準入力装置としてはキ-ボ-ドが利用されている。しかしこの操作環境は、自然で扱いやすいものとは必ずしも言えない。したがって、コンピュ-タを使って問題解決する際、利用者は当該の問題を解決することと、コンピュ-タを操作するという2つの問題を同時並行的に処理することになる。このことにより、利用者が入力する情報は、操作環境の影響を受けた、本来の思考活動に外乱が加わった情報となる。コンピュ-タを用いて学習者の思考過程を推定しようとする際、このことは重大な障害となる。そこで、本研究はこの問題の解決を図るため、手書き入力装置を開発するための基礎的研究を行った。
「手書きワ-プロ」については、入力した段階で文字認識を行う型のものが、漢字記憶の保持率に効果があったものの、文章表現力の向上に明確な効果が見られなかったことから、文字認識は文章が完成してから行うことを想定して、入力時には文字確認を行わない型の手書きエディタを試作した。この型のエディタは、イメ-ジスキャナとOHPディスプレイを組み合わせることにより、生徒が作文用紙に書いた文章を教師が校正する過程を提示することにも利用できるであろう。
数学教育用の手書き入力装置については、今年度は主に「手書き図形入力装置」について検討した。まず、手書き入力装置の基本設計を固めるために、学習者の問題解決行動を(1)紙と鉛筆の場合と(2)タブレットを使う場合で比較すること、(3)線分を自由に書く場合と(4)両端点で指定する場合、あるいは(5)記号を手書きで書く場合と(6)メニュ-選択する場合で比較実験することを行い、外乱が少なく、より認識率を高くすることができると思われる仕様を検討した。また、学習者の思考過程の推定という観点から、問題理解過程を表現する知識表現を検討し、合わせて、文章題の自然言語理解の方法について検討した。

Research Products

• [Publications] 松田稔樹: "教育用手書き図形入力システムに関する研究" 日本教育工学雑誌.
• [Publications] 松田稔樹: "図形分野における文章題の自然言語理解に関する研究" 日本教育工学雑誌.
• [Publications] 吉田貴久: "文章の読みやすさ読みにくさの測定" 電子情報通信学会技術研究報告書. ET89No.107. 97-102 (1989)