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2016 年度 実績報告書

算数文章題を対象とした構造的理解の支援に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H02931
研究機関広島大学

研究代表者

平嶋 宗  広島大学, 工学研究院, 教授 (10238355)

研究分担者 堀口 知也  神戸大学, 海事科学研究科, 教授 (00294257)
東本 崇仁  東京工芸大学, 工学部, 助教 (10508435)
林 雄介  広島大学, 工学研究院, 准教授 (70362019)
山元 翔  近畿大学, 工学部, 助教 (90735268)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード算数文章題 / 構造的理解 / 三角ブロック表現
研究実績の概要

本研究では,階層的三角ブロックモデルに基づく複合文章題の構造的理解の支援環境の設計開発と,その実践的運用・評価を目指している.構造的理解の支援としては,(I)単位文章題と単位三角ブロックの対応付け,(II)複合文章題からの三角ブロック表現の組み立て,(III)物語式・計算式や一部の「量」を与えた上でのブロック表現の組み立て,(IV)ブロック表現を通した複合文章題の単純な文章題への分割,といった四つの活動を可能にしたうえで,その活動に対する教育的フィードバックを適応的に行えるようにする.平成28年度においては,(II)と(III)を行い,その結果についていくつかの研究報告を行っており,平成29年度においても引き続き研究報告も行う予定である.
(II)については,鶴亀算の問題などの代数的には連立1次方程式で解く範囲の問題を算術的に解く場合の問題の構造的理解を対象としたシステムを実装し,まず小学校及び中学校の教員による試験的利用,さらに,中学1年生による試験的利用まで行っており,利用可能性は確認できた.今後さらにこれを発展させ,実践利用可能なものにする予定である.
(III)については,すでに作成した問題の一部を変更することで新しい問題を作成する演習環境として試作しており,この実践利用と評価については平成29年度の課題としている.

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

計画していたI)単位文章題と単位三角ブロックの対応付け,を実現し,その評価を終えている.(II)文章題からのブロック表現の組み立て,についても複合的な文章題についても対応可能になっている,(III)物語式・計算式や一部の「量」を与えたうえでのブロック表現の組み立て,についても試作できており,平成29年度に評価を行う予定である.これらから得た知見を通して,(IV)ブロック表現を通した複合文章題の単純文章題への分割,の可能性も見込めると判断している.

今後の研究の推進方策

平成29年度においては,主に,(III)物語式・計算式や一部の「量」を与えたうえでのブロック表現の組み立て,についての実践利用と評価,および(IV)ブロック表現を通した複合文章題の単純文章題への分割,の設計・開発を行う予定である.これらの統合したシステムの実践利用を平成30年度に予定している.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] An analysis of learner outputs in problem posing as sentence-integration in arithmetic word problems.2017

    • 著者名/発表者名
      Hasanah, N., Hayashi, Y. & Hirashima, T.
    • 雑誌名

      Research and Practice in Technology Enhanced Learning

      巻: 12:9 ページ: 1-16

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 作問課題作成演習の設計・開発とその評価―作問プロセスの自己説明活動として―2016

    • 著者名/発表者名
      赤尾優希,林雄介,平嶋宗
    • 雑誌名

      人工知能学会論文誌

      巻: 31 ページ: 1-10

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Visualizations of problem-posing activity sequences toward modeling the thinking process2016

    • 著者名/発表者名
      Supianto, A.A., Hayashi, Y. & Hirashima, T.
    • 雑誌名

      Research and Practice in Technology Enhanced Learning

      巻: 11:14 ページ: 1-23

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Fostering Deep and Active Learning by Educational Externalization of Thinking Task on eLearning2016

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Hirashima
    • 学会等名
      International Seminar&Workshop DOED2016
    • 発表場所
      DEPOK, Indonesia
    • 年月日
      2016-07-26 – 2016-07-28
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 仮定概念を必要とする算数文章題の問題内構造と問題間構造のモデル化と利用可能性の考察2016

    • 著者名/発表者名
      山本 晏宏,林 雄介,平嶋 宗
    • 学会等名
      人工知能学会第30回全国大会
    • 発表場所
      北九州
    • 年月日
      2016-06-06 – 2016-06-06

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公開日: 2018-01-16  

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