| 研究課題/領域番号 |
20H01728
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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 | 京都橘大学 (2023)
公立はこだて未来大学 (2020-2022) |
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研究代表者 |
大場 みち子 京都橘大学, 工学部, 教授 (30588223)
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| 研究分担者 |
峯 恒憲 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (30243851)
松澤 芳昭 青山学院大学, 社会情報学部, 准教授 (40517017)
新美 礼彦 公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (80347179)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
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| キーワード | 取捨選択・並べ替え作文問題 / 取捨選択・並べ替えプログラミング問題 / 時間的共起分析 / 答えのない課題 / 試行錯誤 / データサイエンス教育 / 項目反応理論 / 学習分析 / 知的活動 / プロセス / パズル・アプリケーション / 指導・学習支援 / 取捨選択並べ替えプログラミング / ワークシート作文 / 時間的な共起分析 / 作文行動 / 思考過程 / 思考プロセス / アプリケーション操作 / 記録・分析 / 学習支援 / プログラミング・作文 / 操作パターン / 記録 / 分析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、思考・判断・表現など知的活動のプロセスを評価して、それに基づいて指導・学習支援する方法を明らかにする。
このために思考と密接に関連するようにパズル・アプリケーションを設計・開発して、ユーザの操作を測定・分析・評価する。
本研究では、パズル問題を開発して、実験または授業でパズルを実施する。
解答の正解・不正解にかかわらず、試行錯誤も含めてプロセスを分析し、既知・未知の考え方を整理して、学習に結びつくような評価・採点の仕方を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
最終年度は、開発したアプリを使った教育の実践および研究成果の公開に取り組み、研究分担者・協力者がオンラインおよび対面で打合わせて研究を深めた。
近年の教育は、答えのない課題に試行錯誤で取り組める人材の育成に取り組んでいる。答えのない課題への取り組みの評価では、普遍的な正解がないので、正答率の向上といった従来の学習分析の手法が使えない。また、試行錯誤を評価するためには、単に悩んでいることの検出にとどまらず、悩み方の内容を明らかにできる必要がある。結果の予測だけでは不十分で、プロセスの解明が期待されるのである。
本研究では、これまでの成果である時間的共起分析を応用して、取捨選択の様子から、作問の狙い通りの選択肢で迷っているかを観察できた。また、解答の状態遷移を分析して、従来にない複雑な試行錯誤を検出できた。これらは正解の存在を前提とせず試行錯誤を分析できるため、近年の教育のニーズに合致している。
取捨選択・並べ替えプログラミング問題では題材の幅を広げて、プログラミング言語だけでなく、データベース処理のSQL言語の問題、プログラミング言語を日本語に訳して自然言語でアルゴリズムを考える問題、図形の証明問題にも取り組んだ。これらのうち正解のある問題については、項目反応理論で分析して問題の識別度を評価した。
データサイエンス教育にも取り組んだ。これは、取捨選択・並べ替え作文アプリを使って、受講生自身が問題を作成して、互いの問題を解いて、解くプロセスを自ら分析して発表するものである。受講生たちが、歴史・地理だけでなく、道徳的・心理的なジレンマを含むトロッコ問題も多く作成していたことは注目に値する。
開発したアプリケーションは、高校の授業において、操作性が良く現場のニーズに応えるものであるとの評価を得た。試行錯誤の検出手法とアプリケーションの性能について2件の研究発表が査読付き雑誌論文に掲載された。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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