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2016 年度 実績報告書

概念モデルを具体化するプロセスを対象とした「作ることによる学習」の支援手法の考案

研究課題

研究課題/領域番号 15K12426
研究機関帝京大学

研究代表者

小島 一晃  帝京大学, 理工学部, 助教 (30437082)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード作ることによる学習 / 認知モデル / 例からの学習
研究実績の概要

「作ること」は対象を理解するための有効な活動であり,学習者自身に何かしらの生成活動を行わせる「作ることによる学習」の支援は多くの研究で行われているが,対象を抽象的なレベルで記述した「概念モデルの設計」のみを学習者の課題とし,「実装モデルへの具体化」は余剰な負荷として除外されることが多い.しかし,作ることを通じた対象理解においては,概念モデルを実装モデルへと具体化し,それを評価することを通じてフィードバックを受けることが,その中心的な課題となる.
本研究では認知科学の分野において,計算機モデルの構築による人間の思考の理解を対象として,与えられた概念モデルを実装モデルへと具体化する課題の設計と支援手法の考案を行った.ここではプロダクションシステムを基盤として,人間の思考過程の概念モデルを具体化するプロセスを学習者に体験させる学習支援システムを試作した.このシステムでは,概念モデルとその実装モデルが教授者により用意される.学習者には概念モデルと,実装モデルを実行して得られる思考過程が提示される.学習者はこの思考過程に従い,概念モデルを実装モデルに具体化する.この活動は,概念モデルの背景にある思考に対する学習者の理解を深めることが期待される.
本研究では,繰り下がりのある引き算をシミュレートするモデルを,システムを用いて具体化することの学習効果を実験的に検討した.その結果,この具体化の経験がモデルの背景にある思考の理解を改善できる可能性があること,学習活動の拡張が必要であることが示された.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 認知モデル構築を経験することによる学習の予備的検討2017

    • 著者名/発表者名
      小島一晃, 三輪和久, 中池竜一, 神崎奈奈, 寺井仁, 森田純哉, 齋藤ひとみ, 松室美紀
    • 学会等名
      第79回人工知能学会先進的学習科学と工学研究会
    • 発表場所
      花びしホテル(北海道函館市)
    • 年月日
      2017-03-08 – 2017-03-09
  • [学会発表] Basic Framework for Learning by Constructing Cognitive Models Based on Problem-Solving Processes2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Kojima, Kazuhisa Miwa, Ryuichi Nakaike, Nana Kanzaki, Hitoshi Terai, Junya Morita, Hitomi Saito, Miki Matsumuro
    • 学会等名
      Workshop W8 on 24th International Conference on Computers in Education
    • 発表場所
      Mumbai (India)
    • 年月日
      2016-11-28 – 2016-12-02
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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