高等学校化学を対象とするITS/Microworld統合型知的教育システムの構築

ITS/Microworld一体化高中化学智育体系构建

• 批准号: 14022226
• 负责人: 伊東 幸宏
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14022226/
• 关键词: 知的教育システム; 教材知識ベース; 高校化学; 振り返り学習支援; ITS; Microworld統合型システム; システム評価

本研究は、ITS/Microworld統合型知的教育システムの構築技術を用いて、高等学校の化学を対象とする実用的な知的教育システムを構築することを目的とする。現行システムが実用化されていないのは、主として教材知識が対応している化学現象がいくつかの代表的現象に留まっていることによると思われる。そこで、以下の検討を行った。(1)実用化に向けて、現在のITS/Microworld統合型システムの評価を行った。特にユーザビリティに関しては高校の化学担当教師による評価実験を行い、問題点を明らかにした。(2)現実的に一定期間以上に適用可能な知識ベースの開発を行った。具体的には、(a)混合物・化合物・純物質などのいろいろな物質,(b)原子の構造,(c)イオン結合および共有結合,(d)物質量とアボガドロ数,(e)酸と塩基の中和反応と量的関係,という流れを想定し,この範囲内で、知識ベースを構築するとともに、演習問題集、実験指導書に相当するコンテンツを作成してシステムに組み込む。(3)上記(1)の結果を考察し、実用化に向けてシステムの機能の高度化と、ユーザインタフェースの洗練化を行った。特に、長期的な学習支援システムの利用においては学習者による振り返り学習を支援することが重要であるとの知見から、これを支援する機能として、それまでの学習内容を概観するサマリー機能、重要事項を学習者が自ら整理してノートを作成する作業を支援する機能、学習者がシステム上で行った問題演習の問題解決過程と、その際にシステムから受けた学習支援を再現する機能などを実装した。

The purpose of this research is to use the construction technology of ITS/Microworld integrated knowledge-based educational system and to build a practical knowledge-based educational system that can be used as a target for chemistry in colleges and universities. The present system is applied to the study of chemical phenomena and their representative phenomena. The following is an example of how to do this. (1)The evaluation of ITS/Microworld integrated system is carried out. Special attention should be paid to the evaluation of chemistry teachers in colleges and universities. (2)For a certain period of time or more, it is possible to develop knowledge. Specific substances,(a) mixtures, compounds, pure substances,(b) atomic structure,(c) binding and common binding,(d) mass and number of substances,(e) relationship between neutralization and anti-oxidation of acid groups,(c) conceptual framework, knowledge framework, exercise problem set, The guidelines are based on the following: (3)The results of the above note (1) are reviewed and implemented to improve the function of the system and to refine the system. Special, long-term learning support system utilization, important knowledge, support, function, important learning content overview, function, learner self-organization, task creation, function, learner self-organization, problem solving, exercise, etc. The function of learning support is installed at the same time.

项目成果

林勝義, 行本諭, 小西達裕, 伊東幸宏: "振り返り支援機能を持つ知的教育支援システムの構築 -高校化学を題材として-"人工知能学会知的教育システム研究会資料. SIG-IES-A203. 89-94 (2003)

Katsuyoshi Hayashi、Satoshi Yukimoto、Tatsuhiro Konishi、Yukihiro Ito：《构建具有复习支持功能的智育支持系统——以高中化学为主题——》日本人工智能学会智育系统研究组资料.SIG-IES-A203 .89-94 (2003)

S.Yukimoto, K.Yoshikawa, I.Takahashi, T.Konishi, Y.Itoh: "A method for support learning on structures of chemical substances for Intelligent Educational System of high school chemistry"Proc. of Int'l Conf. on Comp. in Edu (ICCE2002). 1455-1456 (2002)

S.Yukimoto，K.Yoshikawa，I.Takahashi，T.Konishi，Y.Itoh：“高中化学智能教育系统支持化学物质结构学习的方法”Proc。

行本諭, 小西達裕, 伊東幸宏: "高校化学の物質構造分野を対象とする知的教育環境の構築"教育システム情報学会第27回全国大会講演論文集. 161-162 (2002)

Satoshi Yukimoto、Tatsuhiro Konishi、Yukihiro Ito：“为高中化学材料结构领域创建智能教育环境”第 27 届全国教育系统和信息科学学会会议记录 161-162 (2002)。