数学における問題解決モデルの構築と学習支援システムへの応用

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01580283
• 研究機関: 拓殖大学
• 研究代表者: 竹谷 誠 拓殖大学, 工学部, 助教授 (90197343)
• 研究分担者: 寺田 文行 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063324) ; 中村 直人 拓殖大学, 工学部, 助手 (20201676)
• キーワード: 数学教育 / CAI / 問題解決支援システム / マルチメディア / 問題解決プロセス / 数学的知識 / 戦略的知識 / 学習環境

研究概要

本年度は元年度の学習者の問題解決過程と戦略的知識の分類の知見をもとに,問題解決支援システムのプロトタイプの開発を行った。
本システムは既に開発したTHEシステムを改良し、パ-ソナルコンピュ-タ(MacIIcx)とレ-ザ-ディスクプレ-ヤ及びレ-ザ-ディスク上の圧縮音声を再生するユニットより構成した。またその学習方法についてはこれまでの教材作成者によるコ-スウェアによる方法の他に、新たに以下の学習者の自由な探索による学習方法をハイパ-カ-ドを用いて実現した。
(1)戦略学習モ-ド
(2)類題検索モ-ド
戦略学習モ-ドでは、戦略的知識の適用をガイドする新しいコ-スをシステムが作成し、同一の適用事例を探索することで戦略的知識による分類を意識させることを目的としている。
類題検索モ-ドでは学習者が戦略的知識と定義・定理・公式等の数学的知識をキ-ワ-ドとし自ら類書を検索することで各問題の解決の糸口の発見の支援を目的としている。具体的には、システムが練習問題を提示し、生徒が問題中の戦略的知識あるいは数学的知識をマウスで指示すればいつでもその内容に関する詳細なアドバイスが新たなウィンドウとして表示され、さらにそのウィンドウから戦略的知識あるいは数学的知識によりリンクされた他の問題を探索可能な環境を実現した。
来年度は本システムの評価を行い、さらに探索により学習者が経路が不明になり迷うことなどを解決するために学習者の理解をもとに探索を制御する方法を検討する予定である。

研究成果

• [文献書誌] Makoto TAKEYA: "Multiple Learning Environments Using the Multimedia CAI System" Proceedings of World Conf.on Computers in Education. 587-592 (1990)
• [文献書誌] Makoto TAKEYA: "Graphical analysis method for fuzzy questionnaire data" Proceedings of International Conf.on Fuzzy Logic & Neural Networks. 803-806 (1990)
• [文献書誌] Makoto TAKEYA: "Ordering properties for multiple~choice questionnaire items" Electoronics and Communications in Japan. VoL.73 No.5. 64-74 (1990)
• [文献書誌] 竹谷 誠: "選択肢回答の分布特性の定量的分析" 電子通信学会論文誌A. J74ーA,No.1. 127-135 (1991)
• [文献書誌] Naoto NAKAMURA: "A guidance system for problem solving in mathematical education" Aspects of Educational and Training Technology XXIII. 35-40 (1990)
• [文献書誌] Fumiyuki TERADA: "Curriculum Supported by Computer:Basic Concept,Trial and Evaluation" Proceedings of World Conf.on Computers in Education. 311-317 (1990)
• [文献書誌] 寺田 文行: "教育用コンピュ-タハンドブック'90" 日本評論社, 281 (1990)