解答過程解析を中心とする理数系ｅラーニングの分析・設計・運用に関する総合研究

综合研究科学和数学电子学习的分析、设计和运营，重点关注答案过程分析

基本信息

批准号：
21H04412
负责人：
中村泰之
金额：
$ 26.12万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

数式処理と連動し、数式で入力された解答の自動採点システムが普及しつつあり、理数系のｅラーニングにも様々な可能性が出てきているが、その運用は担当者の経験に基づいて模索が続けられている。本研究では、数式自動採点システムの利用を核とした理数系e ラーニングを始めようとする教員がよりどころとすることのできる、理数系e ラーニングの運用モデルの構築を目的とする。その目的達成のため、どのような誤答を経て正答に到達したのかに着目した(I)詳細な解答過程の「分析」により学習者の理解過程を明らかにし、その基盤の上で、到達目標達成のための適切な(II)理数系ｅラーニングの授業「設計」、および(III)効率的な「運用」の実現の3項目について総合的に取り組む。研究期間を3段階のフェーズに分け、最初の段階の2021～2022年度は、既存の学習データを元に、計算過程のペン入力データの解析も含む、解答過程を解析するための方法論を確立し、学習者の理解過程を明らかにすることを目的としていた。【PRTを活用した解答過程解析手法の確立】理数系eラーニングシステムとして、STACKを用い、その数式解答処理機構であるポテンシャル・レスポンス・ツリー(PRT)を活用した解答過程解析手法の確立に取り組んだ。今年度の成果としては、有向グラフを用いた解答過程の可視化を行った。【計算過程が記された手書きノートを利用した学習データ解析法の探究】STACKの解答提出の際、デジタルペン入力による手書きノートを提出することのできるプラグインを用いて、データ収集のための被験者実験を行い、ノートのログデータ解析法の探究を行い、項目反応理論を用いることで、ノートのデータから得られた問題の難易度、学生の能力値との関係を確認することができた。

在数学公式中输入的答案的自动评分系统越来越流行，并且在科学和数学的电子学习中也出现了各种可能性，但是这些系统的运行正在基于负责人的经验进行探索。这项研究旨在为科学和数学电子学习创建一个操作模型，该模型可以由即将开始科学和数学电子学习的教师使用，并使用自动数学评分系统作为核心。为了实现这一目标，我们将通过关注他们为实现正确答案而出现的错误答案来阐明学习者的理解过程，并且基于这个基础，我们将致力于三个全面的观点：“设计”科学和数学电子学习课程以实现他们实现的目标，以及（iii）实现有效的“操作”。研究期分为三个阶段，第一阶段2021 - 2022年是建立一种分析答录过程的方法，包括基于现有的学习数据对计算过程中的笔输入数据分析，并阐明学习者的理解过程。 [使用PRT建立答案过程分析方法]我们将堆栈用作科学和数学电子学习系统，并致力于使用潜在响应树（PRT）（数学答案处理机制）建立答案过程分析方法。今年的结果是使用定向图的答录过程可视化。 [探索学习数据分析方法，使用手写笔记和计算过程探索堆栈答案时，进行了主题实验，以使用插件来收集数据，该插件允许您使用数字笔记本输入提交手写笔记，并使用项目响应理论，我们能够检查从笔记本数据和学生能力值之间获得的问题的难度。

项目成果

期刊论文数量（18）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

数学オンラインテストの解答データを用いた知識構造の可視化

利用数学在线考试答案数据可视化知识结构

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
王黎琳;中村泰之
通讯作者：
中村泰之

Analysis of STACK answer data using pen-stroke data of calculation notebook and Item Response Theory

使用计算笔记本的笔划数据和项目反应理论分析 STACK 答案数据

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yasuyuki Nakamura;Kazusa Fujimoto;Kako Ito
通讯作者：
Kako Ito

数学オンラインテストにおける解答の推移の三次元可視化と分析

数学在线考试答案转换的三维可视化与分析

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
高田知樹;中村泰之
通讯作者：
中村泰之

第1回理数系eラーニングの分析・設計・運用に関するシンポジウムー数式自動採点システムの活用事例ー

第一届科学与数学电子学习的分析、设计和操作研讨会 - 数学自动评分系统的使用示例 -

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Analysis of STACK Answer Data Using Pen-Stroke Data from a Calculation Notebook and Item Response Theory

使用计算笔记本中的笔划数据和项目响应理论分析 STACK 答案数据

DOI：
10.3991/ijet.v18i01.36531
发表时间：
2023
期刊：
International Journal of Emerging Technologies in Learning
影响因子：
0
作者：
Yasuyuki Nakamura;Kazusa Fujimoto;Kako Ito
通讯作者：
Kako Ito

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DOI：
10.14949/konpyutariyoukyouiku.48.47
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0
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中原敬広

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影响因子：
0
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通讯作者：
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影响因子：
0
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通讯作者：
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影响因子：
0
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影响因子：
0
作者：
吉冨賢太郎;川添充;中原敬広;中村泰之;福井哲夫;白井誌沙香;加藤克也;谷口哲也;亀田真澄，宇田川暢;亀田真澄，宇田川暢;亀田真澄，宇田川暢;亀田真澄，宇田川暢;亀田真澄，宇田川暢;亀田真澄，宇田川暢
通讯作者：
亀田真澄，宇田川暢