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2017 年度 実績報告書

確率モデルに基づく適応的ヒントを提示する足場かけシステム

研究課題

研究課題/領域番号 15K12407
研究機関電気通信大学

研究代表者

植野 真臣  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (50262316)

研究分担者 安藤 雅洋  長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (00345539)
宇都 雅輝  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (10732571)
宮澤 芳光  東京学芸大学, その他部局等, 助教 (70726166)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード項目反応理論 / 足場かけ / eラーニング / 適応型テスト / eテスティング
研究実績の概要

本研究の目的は,項目反応理論を用いて適応的ヒントを提示する足場かけシステムを開発することである.具体的には,項目反応理論の段階反応モデルを用いて,ヒントごとの正答率が予測できるように定式化を行い,あらかじめ得られたデータから課題とヒントの特性パラメータを推定する.これを用いて,課題を提示したあとの学習者の反応から逐次能力を推定しながら,正答に至るまで,能力推定値に対する正答確率がある値になるようにヒントを学習者に提示するシステムを開発する.提案システムでは,能力が向上するに従い,自動的に支援が減少し,足場はずしやフェーディングが実行されることになるため,適応的な足場かけが実現できる.また,本研究では,ヒント提示後の予測正答確率をどのように設定すればよいのかについても実験により明らかにし,最適値をシステムにプリセットする.さらに,被験者実験を行い,提案手法による足場かけ支援が有効であったことを示す.
以上の計画に対し,平成29年度には,前年度までに設計・開発した基礎モデルを学習支援システムとして実装し,被験者実験によりその有効性を評価した.本研究の成果は複数の国内学会で発表を行うとともに,最終成果はトップジャーナルであるIEEE Transactions on Learning Technologies, Computer Societyに採録されている.さらに,本研究で開発した基礎モデルの拡張モデルとして,学習過程での学習者の能力向上をモデル化した隠れマルコフ項目反応モデルの開発と評価も行った.この成果は現在,電子情報通信学会に投稿中である.以上のように,本申請研究は計画通りに完了し,十分な研究成果を達成できたと考える.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] IRT-based adaptive hints to scaffold learning in programming2018

    • 著者名/発表者名
      Ueno Maomi, Miyazawa Yoshimitsu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Learning Technologies,IEEE Computer Society

      巻: - ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1109/TLT.2017.2741960

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 項目反応理論と穴あきワークシートを用いた適応的プログラミング学習支援システム2018

    • 著者名/発表者名
      榎本命,宮澤芳光,宮寺庸造,森本康彦
    • 雑誌名

      教育システム情報学会誌

      巻: 35 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [学会発表] 項目反応理論に基づき学習者の学習状況を測定・可視化する学習評価支援システムの評価2018

    • 著者名/発表者名
      蛯名哲也,宮澤芳光,菊地良幸,森本康彦
    • 学会等名
      日本教育工学会研究報告集
  • [学会発表] 項目反応理論に基づいた学習評価支援システムにおける能力可視化機能の検証2017

    • 著者名/発表者名
      蛯名哲也,宮澤芳光,森本康彦
    • 学会等名
      教育システム情報学会第42回全国大会
  • [学会発表] 項目反応理論に基づいた学習評価支援システムを用いた授業実践2017

    • 著者名/発表者名
      蛯名哲也,宮澤芳光,長沼将一,森本康彦
    • 学会等名
      日本教育工学会第33回全国大会
  • [学会発表] アクティブ・ラーニングにおける学習評価のための項目反応理論に基づくCBTの開発2017

    • 著者名/発表者名
      蛯名哲也,宮澤芳光,榎本命,森本康彦
    • 学会等名
      日本教育工学会研究報告集
  • [学会発表] 確率的足場がけシステム: 学習者の課題への正答確率を最適にする最適ヒント生成システム2017

    • 著者名/発表者名
      堤瑛美子,宮澤芳光,植野真臣
    • 学会等名
      教育システム情報学会第42回全国大会

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公開日: 2018-12-17  

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