数学の探求学習に伴う行動ログデータのマルチモーダルなアナリティクスから学習支援へ

从与数学探究学习相关的行为日志数据的多模态分析到学习支持

基本信息

批准号：
21K02752
负责人：
金子真隆
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Toho University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

既報の通り、初年度においては、学習者が動的幾何コンテンツを用いて協調学習を行う際の学習状況を把握する上で、ジェスチャーのログデータを取得・活用するフローについて、intelのRealSenseを用いた計測システムを考案し、相関係数の1次変換不変性に関するHTMLをベースとした動的コンテンツによる教育実験に投入した。その結果、主に学習データの質的な分析から、操作・対話・ジェスチャーという異なるmodalityの間の遷移に着目して学習状況を推定できる可能性が示唆される一方、センサーデータをいかに取得・処理してジェスチャーの判定に結びつけるかという課題が生じた。本年度は、さらに多くの被験者を対象として同様の実験授業を実施し、この課題の解決を目指した。新型コロナ感染拡大の影響で、学習場面の設定に困難があったことに加え、得られる操作・音声・体動のログデータが膨大になり、その処理に相当の労力を要したが、現段階でようやくまとまった分析を開始できる状況に至っている。具体的には、協調学習の際のコンテンツの画面を数式表現のエリアと操作画面のエリアに分割し、これにワークシートの領域を併せ、学習者の手指が各領域に存在した時間帯をセンサーデータから判定し、これによって各時間帯における学習活動の種別を推定できる可能性が示唆されている。その一方で、実際に協調学習を行う場面では、メンバー間の役割分担に応じて課題用紙の位置が変更されたり、コンテンツのスクロールによって数式表現エリアと操作画面エリアが遷移したりする可能性があり、学習活動の推定を行えるだけの精度を得る上で、動的コンテンツと計測システム双方の設計にさらなる工夫が必要であることも判明した。

如前所述，在第一年，在获取和利用手势日志数据的流动流中，以了解学习情况，当学生使用动态几何内容来协作学习时，设计了一种使用Intel的RealSense的测量系统，并在教育实验中使用了基于HTML的动态实验，就第一阶级变换corefient corefients of Correlations of Corefients of Corefient of Corefient of Corefient of Corefient of Corefient。结果，对学习数据的定性分析表明，可以通过重点关注不同方式（例如操纵，对话和手势）之间的过渡来估算学习情况，而在如何获取和处理传感器数据以将其链接到手势确定的情况下引起了挑战。今年，我们对更多受试者进行了类似的实验课程，旨在解决这个问题。由于新的冠状病毒感染的传播，很难设置学习情况，并且可以获得的操作，语音和身体运动的日志数据已变得巨大，并且处理了大量的努力，但是在此阶段，我们最终能够开始进行全面的分析。具体而言，在协作学习过程中的内容屏幕分为数学表达和操作屏幕领域的领域，工作表的区域与工作表区域结合在一起，并且可以根据传感器数据确定学习者的手指存在的时间段，这表明可以估算每个时间的学习活动类型。另一方面，在实际进行协作学习的情况下，任务文件的位置可能会根据成员之间的角色划分而更改，或者由于内容滚动而导致的数学表达区域和操作屏幕区域可能会发生变化，并且已经发现，在精确度中，需要进一步的独创性才能获得动态内容和测量系统的精确度，以便获得该活动的精确度。