観点の違いを取り入れた階層構造の構築学習と洗練活動の支援に関する研究

• 研究課題/領域番号: 15K00492
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 学習支援システム
• 研究機関: 東京工芸大学
• 研究代表者: 東本 崇仁 東京工芸大学, 工学部, 助教 (10508435)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 知識の構造化 / 学習支援システム / プログラミング的思考 / コンピュテーショナルシンキング / プログラミング学習 / 数学学習 / 異なる観点 / 観点 / 知識の体系化 / 階層構造 / 論理的思考力 / プログラミング教育 / 知識の転移 / 知的学習支援システム / コンセプトマップ / 視点 / 構造構築学習 / 認知心理学

研究成果の概要

知識を構造的に構築することの重要性は広く知られており，特に多くの観点に基づいて柔軟にこの構造が構築されることが望まれる．本研究では，プログラミング，数学，物理学，論理学などの領域において，知識を構造的に整理させることや複数の観点で構造化させるための手法を提案し，その学習支援を実現した．結果として，様々な領域において知識の構造を構築させることができ，さらにこのような構造的な構築は，近年注目されているプログラミング教育の領域，特にオブジェクト指向言語などの領域におけるシステム設計（クラス設計）の領域においても活用できる可能性が示された．

研究成果

• [雑誌論文] 提案するプログラムトレース課題のための学習支援システムの開発とその実践 (2018)
  • 著者名/発表者名: 東本崇仁, 赤倉貴子
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 巻: J101-D
  • 査読あり
• [雑誌論文] 軌跡を題材とした数学の表現変換と能動的誤りの発見支援機能を有する学習支援システムの開発と評価 (2018)
  • 著者名/発表者名: 黒川魁，東本崇仁, 堀口知也，平嶋宗
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 巻: Vol. J101-D
  • NAID: 120006473822
  • 査読あり
• [雑誌論文] プログラミングにおける構造的理解のための部品の段階的拡張手法の提案とそのシステムの開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 古池謙人，東本崇仁
  • 雑誌名: 教育システム情報学会誌 巻: 35
  • NAID: 130006744435
  • 査読あり
• [雑誌論文] プログラム意味理解学習におけるソースコード構造化の枠組みに基づく補助問題出題機能の設計・開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 渡辺圭祐，東本崇仁， 藤森進，赤倉貴子
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 巻: 116 ページ: 85-88
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] プログラム意味理解学習における適応的問題系列生成機能の評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 渡辺圭祐，東本崇仁，藤森進，赤倉貴子
  • 雑誌名: 2017年電子情報通信学会総合大会講演論文集 巻: - ページ: 160-160
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 数学における記号表現から図形表現の変換機能と能動的誤りの発見支援機能を有する学習支援システムの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 黒川 魁，東本 崇仁
  • 雑誌名: 人工知能学会先進的学習科学と工学研究会 巻: B5(03) ページ: 33-38
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 複数科目の階層化に基づいた学習方法の転移支援システムの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 綾部 沙樹，古池 謙人，東本 崇仁
  • 雑誌名: 人工知能学会先進的学習科学と工学研究会 巻: B5(03) ページ: 45-50
  • NAID: 40021122994
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 淺野 直人，東本 崇仁 (2017)
  • 著者名/発表者名: 論証図インタフェイスと適応的フィードバック機能を備えた論理力育成支援システムの開発
  • 雑誌名: 人工知能学会先進的学習科学と工学研究会 巻: B5(03) ページ: 85-90
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] プログラムにおける構造的理解のための部品の段階的拡張手法の提案とそのシステムの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 古池謙人, 東本崇仁
  • 雑誌名: 教育システム情報学会特集論文研究会研究報告 巻: - ページ: 211-218
• [雑誌論文] プログラムトレース課題の提案と学習支援システムの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 東本崇仁，赤倉貴子
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 巻: J99-D ページ: 805-808
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 運動する物体にはたらく力を対象としたError-based Simulationの中学校理科における実践利用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 篠原智哉，今井功，東本崇仁，堀口知也，山田敦士，山元翔，林雄介，平嶋宗
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 巻: J99-D ページ: 439-451
  • NAID: 120006466707
  • 査読あり
• [雑誌論文] プログラミング学習における漸進的学習のための構造の提案 (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡辺圭祐，東本崇仁，石井隆稔，藤森進，赤倉貴子
  • 雑誌名: 日本教育工学会第32回全国大会講演論文集 巻: - ページ: 597-598
• [雑誌論文] 力学の概念的理解における問題系列の効果について (2016)
  • 著者名/発表者名: 堀口知也，東本崇仁，平嶋宗
  • 雑誌名: 人工知能学会先進的学習科学と工学研究会 巻: B5(02) ページ: 1-5
  • NAID: 130008057921
• [雑誌論文] 段階的な設計能力の向上を目的としたブロック育成型学習支援システムの提案 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古池 謙人，東本 崇仁
  • 雑誌名: 人工知能学会先進的学習科学と工学研究会 巻: B5(02) ページ: 20-23
  • NAID: 130008057914
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 数学問題における図形的表現と記号的表現の相互変換および能動的誤りの自発的 発見支援システムの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 黒川 魁，東本 崇仁
  • 雑誌名: 人工知能学会先進的学習科学と工学研究会 巻: B5(01) ページ: 35-38
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Framework of Generating Explanation for Conceptual Understanding Based on Semantics of Constraints (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Horiguchi, Takahito Tomoto
  • 雑誌名: Research and Practice in Technology Enhanced Learning 巻: 10
  • NAID: 120005657651
  • 査読あり
• [雑誌論文] 階層構造の理解を指向した継承の誤り可視化システムの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 新井達也，東本崇仁，赤倉貴子
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 巻: J98-D ページ: 178-181
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Learning Support System for Class Structure Mapping Based on Viewpoint (2015)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Arai, Takahito Tomoto, Takako Akakura
  • 雑誌名: Human Interface and the Management of Information, Information and Knowledge in Context 巻: LNCS 9173 ページ: 285-293
  • DOI: 10.1007/978-3-319-20618-9_28
  • NAID: 110010009863
  • ISBN: 9783319206172, 9783319206189
  • 査読あり
• [学会発表] Report on Practice of a Learning Support System for Reading Program Code Exercise (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Tomoto, T. Akakura
  • 学会等名: Int. Conf. Hum. Interface Manag. Inf.
  • 国際学会
• [学会発表] A Problem-Solving Process Model for Learning Intellectual Property Law Using Logic Expression: Application from a Proposition to a Predicate Logic (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Akakura, T. Tomoto, K. Kato
  • 学会等名: Int. Conf. Hum. Interface Manag. Inf.
  • 国際学会
• [学会発表] 26.Proposal of a Stepwise Support for Structural Understanding in Programming (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Koike, T. Tomoto, T. Hirashima
  • 学会等名: Work. Proc. ICCE2017
  • 国際学会
• [学会発表] 27.A Learning Support System for Mathematics with Visualization of Errors in Symbolic Expression by mapping to Graphical Expression (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Kurokawa, T. Tomoto, T. Horiguchi, T. Hirashima
  • 学会等名: Work. Proc. ICCE2017
  • 国際学会
• [学会発表] 観点に基づく階層構造構築のための学習支援システムの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 新井達也，東本崇仁，赤倉貴子
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: 木更津高専(千葉県木更津市)
  • 年月日: 2015-11-20
• [学会発表] 誤りの可視化を用いた構造構築学習 支援システムについての検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 東本崇仁
  • 学会等名: 人工知能学会先進的学習科学と工学研究会
  • 発表場所: 慶応義塾大学 日吉キャンパス 来往舎(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2015-11-14
• [学会発表] FPS を対象とした瞬間判断能力の育成システム (2015)
  • 著者名/発表者名: 古池謙人，東本崇仁
  • 学会等名: 人工知能学会先進的学習科学と工学研究会
  • 発表場所: 慶応義塾大学 日吉キャンパス 来往舎(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2015-11-14