| 研究課題/領域番号 |
17H01839
|
|---|
| 研究機関 | 神戸大学 |
|---|
研究代表者 |
堀口 知也 神戸大学, 海事科学研究科, 教授 (00294257)
|
|---|
| 研究分担者 |
平嶋 宗 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (10238355)
東本 崇仁 東京工芸大学, 工学部, 准教授 (10508435)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
|
| キーワード | 知的学習支援システム / 科学教育 / 問題演習 / 問題系列化 / 説明生成 / 知識工学 / 構造写像エンジン |
|---|
| 研究実績の概要 |
令和2年度は，システムの実験的・試験的利用を通して，適応的問題系列化の基礎となる認知モデルの構築を試みた．当初の仮説では，表層系列（表面的特徴が類似しているが適用すべき原理は異なる問題を並べた系列）は「適切に視点を設定して問題構造を正しく捉える」能力の習得に貢献するとされていたが，単純な問題のみからなる系列ではこのような理解に到らなかった．実験データを分析した結果，概念的理解に関わる要因として表面的特徴・問題構造の特徴の他，問題の複雑さや学習者の気づき等が重要な役割を果たしていることが明らかになった．そこで，平成29年度から令和元年度にかけて開発したシステムを統合して学習者の理解を精密に測定するためのシステムを構築し，上記4つの要因が種々の問題系列においてどのような学習効果を持つかを測定する実験を計画・実施した．
実験は，大学初級物理を対象として，大学生から被験者を募り，研究室にて個別実験として行った．学習者の気づきは，説明の有無や詳細度を調整して制御した．事前／事後テストにより学習効果を測定すると共に，関連課題，システムログ，調査紙・インタビューによって詳細なデータを取得した．実験の実施は，研究代表者およびその雇用する大学院生二名が担当した．実験の結果，複雑な問題においては，表層系列による学習の方が構造系列（構造的特徴が類似しているが表面的特徴は異なる問題を並べた系列）による学習よりも効果が高いこと，問題への気づきがその学習効果を促進することなどの知見が得られた．一方，複雑な問題（例えばモデル化の方法が複数存在し解法が一意に定まらない問題）においては，問題系列化に加えてより直接的な説明が必要であることも示唆された．これらのことから，当初の目的である認知モデル構築のための基盤が整ったと言える．
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
