| 研究課題/領域番号 |
17H01839
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
学習支援システム
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
堀口 知也 神戸大学, 海事科学研究科, 教授 (00294257)
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| 研究分担者 |
平嶋 宗 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (10238355)
東本 崇仁 東京工芸大学, 工学部, 准教授 (10508435)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | 知的学習支援システム / 科学教育 / 問題演習 / 問題系列化 / 説明生成 / 知識工学 / 構造写像エンジン / 定性推論 |
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| 研究成果の概要 |
初等物理の領域における深い理解（モデルに基づく理解）を促進するため，「問題を捉える視点の選択能力の習得」を支援する機能を持つ学習支援システムを構築し，実験によってその有用性を検証した．まず，研究代表者らが開発してきた問題演習システムに対して，様々な特徴を持ちそれぞれ適切な視点に基づく定式化を必要とする問題系列を生成・制御できるよう機能拡張を行うと共に，実験用教材を効率的に作成するための支援ツールを開発して検証実験の基盤を整備した．次に，システムの実験的利用を実施し，取得したデータに基づく学習効果の検証を通して，「問題を捉える視点の選択能力の習得」に関わる認知モデルの構築を試みた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
対象領域の深い理解に至るためには，個々の問題の解法を理解・習得するだけでなく，様々な特徴を持つ一連の問題につき，それぞれ適切な視点に基づいて定式化（モデル化）を行う能力を習得する必要がある．本研究は，このような「問題を捉える視点の選択能力の習得」を支援する機能を持つ学習支援システムを構築し，その有用性を実験によって検証した．システムは，学習者の状態や目標に応じて問題系列を動的に作成・変更する機能を持つが，個々の問題の特徴やそれらの関係は厳密な知識表現の枠組みに従って記述されており，本研究で得られた知見は，このような学習の支援法を設計する際の基盤を提供する．
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