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「作ることによる学習」と「誤りからの学習」を統合するモデリング学習環境の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23501107
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 教育工学
研究機関神戸大学

研究代表者

堀口 知也  神戸大学, 海事科学研究科(研究院), 教授 (00294257)

研究分担者 平嶋 宗  広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10238355)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2011年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードモデリング学習環境 / 定性推論 / 誤りへの気づき/修正 / ロバストシミュレータ / 制約の意味論
研究概要

学習者が対象系のモデルを作成することを通した「作ることによる学習」と、誤った考えに対するフィードバックを受け取って仮説を修正する「誤りからの学習」を統合するモデリング学習環境を開発し、その効果を予備実験によって検証した。誤り(制約違反)を含むモデルに対する頑健な計算能力を持つシミュレータ(ロバストシミュレータ)、モデルのおかしな振る舞いの物理的意味を物理世界オントロジー(制約の意味論)に基づいて診断するための知識ベースの実現により、二つの学習方略の長所を兼ね備えたモデリング学習環境を世界で始めて実現し、有効性を確認した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (27件) (うち査読あり 27件) 学会発表 (7件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Error-Based Simulation for Error-Awareness in Learning Mechanics: An Evaluation2014

    • 著者名/発表者名
      Horiguchi, T., Imai, I., Toumoto, T. & Hirashima, T
    • 雑誌名

      Journal of Educational Technology & Society

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Error-Based Simulation for Error-Awareness in Learning Mechanics: An Evaluation2014

    • 著者名/発表者名
      Horiguchi, T., Imai, I., Toumoto, T. & Hirashima, T.
    • 雑誌名

      Journal of Educational Technology & Society

      巻: 掲載確定

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 誤りの可視化による階層構造の理解を指向したコンセプトマップ構築学習の支援環境2013

    • 著者名/発表者名
      東本 崇仁, 今井 功, 堀口 知也, 平嶋 宗
    • 雑誌名

      教育システム情報学会誌

      巻: Vol.30,No.1 ページ: 42-53

    • NAID

      130006728179

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 力学を対象とした問題理解過程の外化環境の設計・開発2013

    • 著者名/発表者名
      篠原智哉, 山元翔, 平嶋宗
    • 雑誌名

      教育システム情報学会論文誌

      巻: Vol.30,No.1 ページ: 20-31

    • NAID

      130006728163

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 概念マップの作成を促進するヒントの自動生成とその実験的検証2013

    • 著者名/発表者名
      水田曜平, 平嶋宗, 舟生日出男
    • 雑誌名

      教育システム情報学会論文誌

      巻: Vol.30,No.1 ページ: 32-41

    • NAID

      130006728164

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Error Analysis for Tablet User Interface Transfers Based on Operational Knowledge Interference2013

    • 著者名/発表者名
      Takata, K., Morikawa K., Hirashima, T
    • 雑誌名

      Proc. of HCII2013

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Instantaneous Assessment of Learners' Comprehension for Lecture by using Kit-Build Concept Map System2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, K., Osada, T., Sugihara, K., Nino, Y., Shida, M., Hirashima, T
    • 雑誌名

      Proc. of HIMI/HCII2013 Part III (Springer LNCS8018)

      ページ: 175-181

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Learning by Problem-Posing with Online Connected Media Tablets2013

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, S., Kanbe, T., Yoshida, Y., Maeda, K., Hirashima, T
    • 雑誌名

      Proc. of HIMI/HCII2013 Part III (LNCS 8018)

      ページ: 165-174

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development and Evaluation of a Mobile Search System for Science Experiments to Connect School Knowledge to Common Knowledge2013

    • 著者名/発表者名
      Tomoto, T., Horiguchi, T. & Hirashima, T.
    • 雑誌名

      Proc. of HCI2013 (Springer LNCS8018)

      巻: 8018 ページ: 147-156

    • DOI

      10.1007/978-3-642-39226-9_17

    • ISBN
      9783642392252, 9783642392269
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Model-Building Learning Environment with Error-based Simulation2012

    • 著者名/発表者名
      Horiguchi, T., Hirashima, T. and Forbus, K.D
    • 雑誌名

      Proc. of QR2012

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Model-Building Learning Environment with Explanatory Feedback to Erroneous Models2012

    • 著者名/発表者名
      Horiguchi, T., Hirashima, T. and Forbus, K.D
    • 雑誌名

      Proc. of ITS2012 (Springer LNCS7315)

      ページ: 620-621

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Error-based Simulation for Learning of Meaning of Class Structure by Concept Mapping2012

    • 著者名/発表者名
      Toumoto, T., Imai, I., Horiguchi, T. & Hirashima, T
    • 雑誌名

      Proc. of ICCE2012

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 問題変更演習への近傍選択課題の導入とその実験的評価2012

    • 著者名/発表者名
      山元翔, 脇浩美, 平嶋宗
    • 雑誌名

      教育システム情報学会論文誌

      巻: Vol.29,No.4 ページ: 201-206

    • NAID

      130006728694

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 派生問題の自動生成機能の開発とその実験的評価2012

    • 著者名/発表者名
      大川内祐介, 上野拓也, 平嶋宗
    • 雑誌名

      人工知能学会論文誌

      巻: Vol.27,No.6 ページ: 391-400

    • NAID

      130001885101

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Case Study of Learning by Problem-Posing in Introductory Phase of Arithmetic Word Problems2012

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, S., Kanbe, T., Yoshida, Y., Maeda, K., Hirashima, T
    • 雑誌名

      Proc. of ICCE2012

      ページ: 25-32

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Evaluation of Kit-Build Concept Map for Science Classes in an Elementary School2012

    • 著者名/発表者名
      Sugihara, K., Osada, T., Nakata, S., Funaoi, H., Hirashima, T
    • 雑誌名

      Proc. of ICCE2012

      ページ: 17-24

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of Lesson using Interactive Environment for Learning by Problem-Posing in Elementary School Arithmetic2012

    • 著者名/発表者名
      Kurayama, M., Murakami, M., Hirashima, T
    • 雑誌名

      Proc. of E-LEARN2012

      ページ: 1511-1517

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Implementation of Kit-Build Concept Map with Media Table2012

    • 著者名/発表者名
      Sugihara, K., Nino, Y., Moriyama, S., Moriyama, R., Ishida, K., Osada, T., Mizuta, Y., Hirashima, T., Funaoi, H
    • 雑誌名

      Proc. of WMUTE2012

      ページ: 325-327

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preliminary Evaluation of an Intelligent Authoring System for 'Graph of Microworlds'2011

    • 著者名/発表者名
      Horiguchi, T. and Hirashima, T
    • 雑誌名

      Proc. of ICCE2011

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Error-based Simulation in Dynamics and its Evaluation in Junior High School2011

    • 著者名/発表者名
      Toumoto, T., Imai, I., Horiguchi, T. & Hirashima, T
    • 雑誌名

      Proc. of ICCE2011

      ページ: 81-85

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 概念マップ作成方式の違いによる記憶効果の差異の比較2011

    • 著者名/発表者名
      舟生日出男, 石田耕平, 福田裕之, 山崎和也, 平嶋宗
    • 雑誌名

      日本教育工学会論文誌

      巻: Vol.35,No.2 ページ: 125-134

    • NAID

      110008761618

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Learning by Problem-Posing for Reverse-Thinking Problems2011

    • 著者名/発表者名
      Hirashima, T., Kurayama, M
    • 雑誌名

      Proc. of AIED2011

      ページ: 123-130

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kit-Build Concept Map for Automatic Diagnosis2011

    • 著者名/発表者名
      Hirashima, T., Yamasaki, K., Fukuda, H., Funaoi, H
    • 雑誌名

      Proc. of AIED2011

      ページ: 466-468

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diagnosable Concept Map toward Group Formation and Peer Help2011

    • 著者名/発表者名
      Hirashima, T., Yamasaki, K., Fukuda, H., Funaoi, H
    • 雑誌名

      Proc. of CSCL2011

      ページ: 880-881

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of Kit-Build and Scratch-Build Concept Mapping Methods on Memory Retention2011

    • 著者名/発表者名
      Funaoi, H., Ishida, K., Hirashima, T
    • 雑誌名

      Proc. of ICCE2011

      ページ: 539-546

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kit-Build External Expression of Problem Solving Process in Physics Learning2011

    • 著者名/発表者名
      Shinohara, T., Yamamoto, S., Hirashima, T
    • 雑誌名

      Proc. of ICCE2011

      ページ: 70-75

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Support for Concept Map Building based on Learner's Building History2011

    • 著者名/発表者名
      Mizuta, Y., Hirashima, T., Funaoi, H
    • 雑誌名

      Proc. of ICCE2011

      ページ: 76-80

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] モデルの誤りに関する説明能力を持つモデリング学習環境の開発2013

    • 著者名/発表者名
      堀口知也, 東本崇仁, 平嶋宗
    • 学会等名
      第67回人工知能学会先進的学習科学と工学研究会(ALST-67)
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2013-03-04
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] モデルの誤りに関する説明能力を持つモデリング学習環境の開発2013

    • 著者名/発表者名
      堀口 知也, 東本 崇仁, 平嶋 宗
    • 学会等名
      第67回人工知能学会先進的学習科学と工学研究会
    • 発表場所
      高知県高知市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] A Model-Building Learning Environment with Explanatory Feedback to Erroneous Models2012

    • 著者名/発表者名
      Horiguchi, T., Hirashima, T. and Forbus, K.D.
    • 学会等名
      11th International Conference on Intelligent Tutoring Systems
    • 発表場所
      Chania, Greece
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] A Model-Building Learning Environment with Error-based Simulation2012

    • 著者名/発表者名
      Horiguchi, T., Hirashima, T. and Forbus, K.D.
    • 学会等名
      26th International Workshop on Qualitative Reasoning
    • 発表場所
      California, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 階層構造の意味的理解のための誤りへのフィードバック環境の設計と評価2011

    • 著者名/発表者名
      東本崇仁, 今井功, 堀口知也, 平嶋宗
    • 学会等名
      教育システム情報学会第37回全国大会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2011-08-31
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 生物領域におけるコンセプトマップ構築学習のための誤りの可視化2011

    • 著者名/発表者名
      東本崇仁, 今井功, 堀口知也, 平嶋宗
    • 学会等名
      第62回人工知能学会先進的学習科学と工学研究会(ALST-62)
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2011-07-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Preliminary Evaluation of an Intelligent Authoring System for 'Graph of Microworlds'2011

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Horiguchi and Tsukasa Hirashima
    • 学会等名
      19th nternational Conference on Computers in Education
    • 発表場所
      Chiang Mai, Thailand
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [図書] 教育工学とシステム開発2012

    • 著者名/発表者名
      矢野米雄, 平嶋宗, 他
    • 総ページ数
      217
    • 出版者
      ミネルヴァ書房
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] 教育工学とシステム開発(矢野米雄・平嶋宗 編著)第1部第4章2012

    • 著者名/発表者名
      堀口 知也
    • 総ページ数
      217
    • 出版者
      ミネルヴァ書房
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://kuid.ofc.kobe-u.ac.jp/InfoSearch/html/researcher/researcher_Y5b0npqDd0_O-IBQ3mbe3w_ja.html;jsessionid=39477B2B4B5E6A3E0A1A4B21084360EB

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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