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「科学者のような学び方」を学ばせる計算論的ラーニングアナリティクス基盤

研究課題

研究課題/領域番号 23K28197
補助金の研究課題番号 23H03507 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
応募区分一般
審査区分 小区分62030:学習支援システム関連
研究機関九州大学

研究代表者

岡田 昌也  九州大学, 共創学部, 准教授 (10418519)

研究分担者 多田 昌裕  近畿大学, 情報学部, 准教授 (40418520)
木實 新一  九州大学, 基幹教育院, 教授 (70234804)
木庭 啓介  京都大学, 生態学研究センター, 教授 (90311745)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2028-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2027年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2026年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2025年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2024年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワード科学者育成教育 / ラーニングアナリティクス / 学び方の学習 / 計算論モデリング / 行動情報学
研究開始時の研究の概要

科学技術立国・日本を標榜したとき,日本の博士課程進学者は2003年度をピークに減少し続け(現在,年間1.5万人),日本の科学技術を担う次世代の科学者が増えにくくなっていることが,強く懸念される.本研究では,次世代の科学技術イノベーションを担う「科学者を志す人々」を育成する,ラーニングアナリティクス基盤を創出する.このために,科学者が行う理想的な学び方を,計算論的にモデリングし,「科学者のような学び方」を学ばせる技術を開発する.

研究実績の概要

科学技術立国・日本を標榜したとき,日本の博士課程進学者は2003年度をピークに減少し続け(現在,年間1.5万人),日本の科学技術を担う次世代の科学者が増えにくくなっていることが,強く懸念される.このことを受け,本研究では,次世代の科学技術イノベーションを担う「科学者を志す人々」を育成する,ラーニングアナリティクス基盤を創出することを目的としている.この目的を達成するために,科学者が行う理想的な学び方を,計算論的にモデリングし,「科学者のような学び方」を学ばせる技術を開発している.
本年度,以下の研究を行った.
基礎研究として,学習者が,実世界の中で「連続的に経験を生成する過程」の基盤にある信念システムを,計算論的にモデリングした.このモデルは,grounded cognition(基盤化された認知)によって学習者の内的知識空間を,操作・更新するためのプロセスを表現するものであって,確率的行動価値計算,学習者間の身体間協調(センサ・モーター協調系)に関する仮定を含む.このモデルを用いた定性的な分析の結果,grounded cognitionによって形成される学習者の知識空間は,会話空間のセマンティクスを捉えることで観察可能となるという初期的知見を得た.また,京都大学において,実際の科学者が教育を行う際の発話プロトコルを取得し,その会話セマンティクスに関して初期解析を行うことによって,「科学者のような学び方」を構成する認知的操作などについて,初期的知見を得た.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

学習者が,実世界の中で「連続的に経験を生成する過程」の基盤にある信念システムを,計算論的にモデリングし,そのモデリングの表現について定性的に有効性を確かめた.この成果が国際会議論文として採択され,また,次年度以降に研究を加速するための基礎データの要件も検討できたため,本研究の実施状況としては,概ね順調と考えられる.

今後の研究の推進方策

京都大学において,科学者が教育を行う際の発話プロトコルをさらに取得し,より高度なセマンティクス解析を行うことによって,「科学者のような学び方」を実現する内的過程について知見を整理し,これを計算論的にモデリングする手法を考案・実装する.

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023 その他

すべて 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Computational Modeling of a Learner's Belief System Underlying Continuous Real-world Experiences2023

    • 著者名/発表者名
      Nanae Watanabe, Masahiro Tada, and Masaya Okada
    • 学会等名
      EdMedia + Innovate Learning 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 九州大学 大学院システム情報科学府/共創学部 岡田研究室

    • URL

      http://okadalab.kyushu-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

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