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2023 年度 実績報告書

算数・数学における「深い学び」を促進する授業実践・評価の統合的システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H01720
研究機関名古屋大学

研究代表者

光永 悠彦  名古屋大学, 教育発達科学研究科, 准教授 (70742295)

研究分担者 孫 媛  国立情報学研究所, 情報社会相関研究系, 准教授 (00249939)
鈴木 雅之  横浜国立大学, 教育学部, 准教授 (00708703)
山口 一大  筑波大学, 人間系, 助教 (50826675)
植阪 友理  東京大学, 大学院教育学研究科(教育学部), 准教授 (60610219)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード学力調査 / 深い学び / 算数教育 / 指導改善
研究実績の概要

児童生徒ごとに学習上のつまずきを検証し、より「深い学び」に着目した学習改善に活かす取り組みとして、「認知診断モデル(Cognitive Diagnostic Model、 CDM)」によるテストデータの分析が行われてきている。CDMでは学習に必要な要素を「アトリビュート」として定め、それぞれのアトリビュートを問う複数の問題と、問題ごとに必要となるアトリビュートとの対応表をQマトリックスとして定め、問題を児童生徒ごとに出題し、児童生徒ごとにアトリビュートがどの程度習得できているかを推定する。CDMの手法は算数・数学のような「積み上げ式」の教科をはじめとして授業への応用例が提案されてきている。今年度は昨年度までに検討したQマトリックス及びアトリビュート、並びに教科書会社から提供を受けた問題文を用いて、現場の教員がどのように活用するかについて検討を行った。小学校算数を担当する教員向けに認知診断モデルによる分析結果を「アトリビュートごとの習得パタン」として提示したうえで、児童向けにどのような形でフィードバックすれば学習効果が上がるかについて検討した。あわせて、児童向けのフィードバックの際に、児童の学習履歴などの情報を組み合わせて提示するアプローチの有効性を検討した。その結果、児童向けに「学びの深さ」を反映したアトリビュートを用いることだけではなく、学習全体の進捗を表す指標(項目反応理論による学力の推定値)を合わせて提示することによって、児童の学力の全体像をとらえることに役立つ点が指摘された。またデータ分析の実践手続き上の課題として、現場の教員が対話的に認知診断モデルの分析結果を確認できる仕組みが必要であることが指摘された。

現在までの達成度 (段落)

令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Bayesian Analysis Methods for Two-Level Diagnosis Classification Models2023

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Kazuhiro
    • 雑誌名

      Journal of Educational and Behavioral Statistics

      巻: 48 ページ: 773~809

    • DOI

      10.3102/10769986231173594

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Variational Bayes inference for hidden Markov diagnostic classification models2023

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Kazuhiro、Martinez Alfonso J.
    • 雑誌名

      British Journal of Mathematical and Statistical Psychology

      巻: 77 ページ: 55~79

    • DOI

      10.1111/bmsp.12308

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 『教育心理学研究』におけるオープンサイエンスと統計的分析方法の現状 ―厳密なテストの観点からの考察―2023

    • 著者名/発表者名
      山口一大
    • 雑誌名

      教育心理学年報

      巻: 62 ページ: 143~164

    • DOI

      10.5926/arepj.62.143

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bayesian estimation of test engagement behavior models with response times.2023

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, K., & Fujita, K.
    • 雑誌名

      Tsukuba psychological research

      巻: 61 ページ: 75~87

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 認知診断モデルを活用した理解の深さの診断と定期テストへの応用: 定性的・定量的なQ行列の設定とモデルの実践的有用性の検討2023

    • 著者名/発表者名
      佐宗 駿、岡 元紀、植阪 友理
    • 雑誌名

      認知科学

      巻: 30 ページ: 515~530

    • DOI

      10.11225/cs.2023.057

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Development of assessment tools for depth of understanding quantitatively with cognitive diagnostic models.2023

    • 著者名/発表者名
      Saso, S., Oka, M., & Uesaka, Y.
    • 学会等名
      Future of Information and Communication Conference (FICC)
    • 国際学会
  • [学会発表] Statistically gauging vital subcomponents of diagrammatic competency2023

    • 著者名/発表者名
      Saso, S., & Uesaka, Y.
    • 学会等名
      The European Association for Research on Learning and Instruction (EARLI)
    • 国際学会
  • [学会発表] Advancing Educational Content Classification via Reinforcement Learning-Integrated Bloom’s Taxonomy2023

    • 著者名/発表者名
      Thanveer Shaik, Xiaohui Tao, Lin Li, Christopher Dann, Yuan Sun and Yi Sun
    • 学会等名
      the 3rd International Conference on Digital Society and Intelligent Systems (DSinS 2023), Chengdu, China
    • 国際学会

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公開日: 2024-12-25  

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