| 研究課題/領域番号 |
19H01725
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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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| 審査区分 |
小区分09070:教育工学関連
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| 研究機関 | 関西大学 |
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研究代表者 |
小尻 智子 関西大学, システム理工学部, 教授 (40362298)
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| 研究分担者 |
林 佑樹 大阪公立大学, 大学院情報学研究科, 准教授 (40633524)
瀬田 和久 大阪公立大学, 大学院情報学研究科, 教授 (50304051)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | フィールドワーク型発見学習 / 学習支援システム / データベース / 仮想学習空間 / 仮説生成支援 / 観察学習 / 行動系列 / 因果関係 / トレーニングシステム / フィールドワーク型発見学習支援システム / 仮説データベース / 仮想発見学習空間 / 作問学習 / 視点変換 / 発見学習 / フィールドワーク / 抽象化支援 / 仮説生成プロセス / 思考の外化 / 気づき / 体験共有インタフェース |
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| 研究開始時の研究の概要 |
初等中等教育のフィールドワーク型発見学習を対象とし，学習者に深い試行錯誤を促すとともに，発見学習の成果を習得させたい単元の知識の理解に活用することのできる，統合的な発見学習支援環境の枠組みを明らかにする．具体的には以下の課題を解決する．①学習者自身で観察した内容から仮説の生成を支援するための仮説生成支援システムを開発する．②一般的な仮説を生成するために多様な観察を実現するための観察増幅プラットフォームを開発する．③導出した仮説と正しい知識体系との関連を整理する仮説構造化プラットフォームを開発する．最後に④これらのシステムを活用した初等中等教育のための発見学習カリキュラムを開発する．
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| 研究実績の概要 |
本研究課題の目的は，観察から知識獲得へとつなげるための支援の枠組みを明らかにすることである．これまでは観察から生成すべき仮説の構造を整理し，学習者が仮説を生成するプロセスを表出化できる学習インタフェースと，生成した仮説の妥当性を検証する機能を考案した．また，観察学習を促進するための仮想観察空間も実現した．
本年度は観察学習の対象を，概念ではなく，行動系列へと拡張することを目的とした．例えば，「動物が敵から身を守る際の行動の仕方」のように，行動系列を知識として獲得する場合も多い．行動系列を知識として抽出する場合，知識を構成する行動とそうでない行動を識別できる必要がある．知識を構成する行動系列は，行動間に因果関係が存在する．行動系列を知識として抽出できるようになるためには，因果関係を理解し，因果関係にある行動系列を抽出できる能力を獲得することが必要となる．そこで，本年度は因果関係にある行動系列を抽出するためのトレーニングをするシステムを構築した．構築したシステムは，観察対象として，意義のある行動系列を含む動画を提供する．ユーザはその中から意味のある行動系列と個々の行動がもたらす状態変化を入力する．システムは入力された行動系列に因果関係があるかを判定してフィードバックを返すことで，抽出すべき行動系列の条件を理解させる仕組みとなっている．構築したシステムを用いて実験を行い，システムが意味のある行動系列の抽出に効果があったということが明らかになった一方で，複数の行動が一つの行動と因果関係のあるような行動系列には対応できないことがわかった．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
コロナ禍でシステム設計のための予備調査の進捗が遅れた．そのため，システム設計が予定より遅れ，評価実験とそれに伴う学会発表を最終年度内に終えることができなくなった．
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| 今後の研究の推進方策 |
評価実験は実施したので，早急にデータをまとめて学会発表を行う．
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