2021 年度研究成果報告書

手書きの数学記述式解答を対象とした文字・図形認識による採点支援システム

研究課題

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研究課題/領域番号	18K18684
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
審査区分	中区分9:教育学およびその関連分野
研究機関	国立教育政策研究所
研究代表者	安野史子国立教育政策研究所, 教育課程研究センター基礎研究部, 総括研究官 (00370081)
研究期間 (年度)	2018-06-29 – 2022-03-31
キーワード	数学試験 / 手書き認識
研究成果の概要	タッチペンの利用によるタブレット端末への入力により，オンラインで「デジタルインク」データとして数学試験の手書きの記述式解答を収集し，そのデータを分析した。解答入力の頻度や解答の書き直しの頻度を中心に分析を行った結果，数式に関しては，オンラインの手書き数式認識により95%程度は正しく認識され，解答の書き直し回数もそれほど多くないことが実証的に示せた。さらに，数学特有の数式のストロークの順序が起きうることが実証的に確認できた。本研究で採用した解答者が認識結果を確認して確定するという方式であれば，自動採点や採点支援に有効性が高いことが示唆された。図形認識は，有効性を示せるような結果が得られなかった。
自由記述の分野	数学教育
研究成果の学術的意義や社会的意義	数学の記述式試験は，受験者が文字，数式，図形，グラフ等を自由に記述した解答による評価であり，それらの採点はその専門性を有している者が行っている。数学は，教科の特性からも，評価において思考力・表現力が重視される。本来，問題を解くということは，思考過程を経ながら行うものであり，現在，実用化されている限定された形式のキーボート入力よりも，手書き(入力)の方が長けているだけでなく，広汎な能力を測ることができる。そこで，本研究の成果は，数学試験の手書きの記述式解答の数式に関して，自動採点や採点支援の実現に向けた基礎的資料となる。