2004 Fiscal Year Annual Research Report
課題探求を指向する実験学習の支援システムに関する研究
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16300273
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
竹内 章 九州工業大学, 情報工学部, 教授 (00117152)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大越 正敏 九州工業大学, 情報工学部, 教授 (90112177)
國近 秀信 九州工業大学, 情報工学研究科, 助教授 (70284594)
許 宗ふん 九州工業大学, 情報工学部, 講師 (50325578)
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| Keywords | 学習支援システム / 知的学習環境 / 実験学習 / ILE / 探求的学習支援 |
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| Research Abstract |
本研究は、一定の自由度がある課題を与え課題探求を指向した実験学習を行わせるときに、学習者に適切な助言を与えられる支援システムの実現を目指している。今年度は、実験学習のプロセスを分析し、支援項目とそれを与える条件を検討して、学習者の活動のモデル化と、支援のモデル化を中心に研究を行った。活動モデルは、実験学習を行う時に学習者が実行するプロセスのモデルであり、支援モデルは、活動状況を評価し、活動の方向付けを定義するモデルである。
対象としている実験学習では、使用する器具は事前に準備されており、実験条件、観測パラメータ、分析項目、分析方法に自由度が与えられている。これらの項目に対して適切なタイミングで適切な助言を与えるためには、支援システムが学習者の活動状況を把握できなければならない。一方、支援システムの都合で学習者に余分な負担をかけることがあってはならない。そこで、学習者の活動モデルに基づき、観測した実験データを整理するためのツールと、学習者が行ったデータ間の演算関係が保存される分析ツールを設計し、学習者と支援システム双方の要求を満たす実験学習支援ツールを実現した。
学習者への支援は、支援モデルに基づいて、学習者の活動状況に現れる問題点を検出して行う。支援ツールの有用性と問題点検出の基本性能を確認するために、支援ツールを本学の物理基礎実験で試験運用して学習者の活動履歴を収集した。収集した活動履歴を分析した結果、実験条件の設定過程やデータ分析過程での問題点が検出できることを確認した。
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