| 研究課題/領域番号 |
22K02951
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分09080:科学教育関連
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| 研究機関 | 東邦大学 |
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研究代表者 |
野田 健夫 東邦大学, 理学部, 教授 (90431618)
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| 研究分担者 |
江木 啓訓 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (30422504)
金子 真隆 東邦大学, 薬学部, 教授 (90311000)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2025年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2024年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 遠隔協調学習 / 協調学習 / 操作ログ分析 / 対話ログ / 動的幾何 / 対話分析 / 数理モデル教材 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ICTを活用した遠隔教育への需要が急速に高まり、数理科学教育においても知識の獲得・定着を目指したドリル的な学習に加えて探究的な学習を遠隔で行うためのシステムを構築する必要がある。本研究では、複数の学習者がオンラインで一つの動的幾何コンテンツに同時にアクセスして操作可能で、操作・対話に関する細粒度のログを取得できるシステムを構築し、これらのデータのマルチモーダルなアナリティクスによって思考プロセスを分析した上で、遠隔での個別学習と協調学習、および対面と遠隔の協調学習における探究プロセスの差異を検証する。これにより、遠隔での数理科学教育に関する効果的授業設計の指針を得ることを目指す。
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| 研究実績の概要 |
本研究のテーマは遠隔協調学習であり、その目的はオンラインでひとつの動的コンテンツに複数の学習者が同時にアクセスして操作し、共同して数理科学の探究学習を進められると同時に、その操作ログを手軽に取得できるシステムを構築すること、および操作ログと対話記録から個別学習と協調学習との特徴的な差異がないか検証することである。昨年度はオンラインでCindyJSによる1つの動的幾何コンテンツに複数のユーザが同時にアクセスし、その操作ログを記録するシステムの構築をし、試行的な実験を行った。ログデータの解析を進める上でマルチモーダルなデータ分析が必要であることが分かり、本年度は遠隔ではなく対面での協調学習を再検討し、操作ログ・対話ログに加えて深度センサーで体動ログも取得し、それらの連関から学習者の思考過程の変遷を特徴づけることを試みた。具体的には、学習者の作業スペース内に配置するタブレット・記述用紙の配置をもとに、学習者の頭上に設置した深度センサーを用いて、手指の位置がそれらの領域をどのように往来するかという時間遷移のログを取得し、その状況を調べることによって、学習の進捗状況をある程度把握できる可能性が示唆された。特に、タブレット領域における操作、数式表現の指差し動作、記述用紙における思考過程の記述動作との間の遷移が適切に行われていると、操作状況の観察結果と数式表現からくる情報との対照が適切に行われている可能性が高くなり、思考の進展が発生する確率が高くなると考えられることが分かった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
本課題の最終的な目的はオンラインでの協調学習ではあるが、学生を被験者とした実験を効率的に行うために実験手法と分析手法の確立が必要と考え、今年度は対面での協調学習の実験を主に実施してきた。その際に、新たに体動データも取得したため、協調学習に対する一定の知見は得られてきているが、分析には多くの時間を要している。
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| 今後の研究の推進方策 |
体動ログの取得・分析は今後実験を重ねることにより改善の余地があると考えている。これまでに得られたデータの分量が多くなっているため、分析を進めて学会で研究発表し、関連分野の研究者の意見を徴するなどして研究手法を洗練していきたい。
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