Error-Based Simulation 演習中における MIF 素朴概念の検出機能の設計・開発

代表者名

長曽一樹

大学

広島大学

チーム

学習工学研究室 物理班

応募カテゴリ

システム・ツール・アプリ

研究内容の概要

Error-Based Simulation は,力・速度・加速度の作図から起こる運動の挙動と実際の運 動の挙動をシミュレーションを通じて比較することで学習者に自らの誤りを気づかせる演 習環境である.これは MIF 素朴概念とよばれる物体の運動に関する誤った認識を 解消する効果がある.この演習における適応的な支援を行う基盤として,本研究では 演習中の MIF 素朴概念の検出機能の設計・開発を行った

概要説明ファイルはこちら↓
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支援対象

1.支援している活動:中等教育, 高等教育

2.学習内容:物理

3.支援の意図:理解の促進

4.学習規模:教室規模

研究の斬新さ、独創的な点

EBS では運動する物体にはたらく力を矢印で表現している。従来は学習者の MIF 素朴概 念による矢印の作図を手作業で確認していたが、本研究で MIF 素朴概念を自動で検出する 機能を開発したことにより、学習者がどのような間違いをしたかを容易に確認できるよう
になった。それにより研究者は学習者の間違いの分析をしやすくなり、また教授者はリア ルタイムで学習者を支援できるようになっている。

研究が与える影響

MIF 素朴概念は力と運動の関係の正しい理解の妨げとなる誤った考え方のことである。 この MIF 素朴概念を修正することは力学を理解するうえで重要なことであるが、その修正 は困難であることが知られている。EBS は MIF 素朴概念を修正する効果があることが過去 の実践利用から分かっており、本研究のシステムは学習者の MIF 素朴概念の解消をより手 助けするものとなっている。

研究の社会的価値

本研究で用いられている EBS システムは、学習者がタブレットを用いてシステム利用を 行う。そのため従来の教育方法と比較して、教授者の負担が減るという社会的価値がある。 具体的には、採点を自動化している点、システム上でのフィードバックによる学習活動ができる点、システム演習に行き詰っている学習者を発見し教授者による教授活動ができる 点が挙げられる。

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