自律的な学習を支援する補助問題の自動生成システム

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大学

東京工芸大学

代表者名

相川野々香

チーム

東本研究室 AP(Auxiliary Problem)班

応募カテゴリ

システム・ツール・アプリ

研究タイトル

自律的な学習を支援する補助問題の自動生成システム

研究内容の概要

昨今,学習者が教授者なしで自律的に学習することは重要である.本研究では,学習者が自律的に学習する中で解答に行き詰まってしまった場合,補助問題を与えることで行き詰まりを解消することができるのではないかと考えた.しかし補助問題を事前に準備するのは教授者にとって困難である.そこで本研究では,物理領域を対象に学習者に与える補助問題をもとの問題から自動生成するシステムを提案する.

支援対象

1.支援している活動:初等教育, 中等教育, 高等教育

2.学習内容:物理

3.支援の意図:知識の習得, 理解の促進, 教材・教育方法の改善, 学習周辺コストの軽減

4.学習規模:個人

研究の斬新さ、独創的な点

斬新さは,補助問題の自動生成を問題の因果関係をもとに行っている点である.補助問題に関する研究は他にも存在するが,その多くは,摩擦係数がある問題をない問題に簡単化するなど問題の特徴に基づいた生成であった.本研究では,因果的に整合性の取れた補助問題をもとの問題から自動で生成することができる.また,因果関係に基づいて補助問題を生成するため,因果の観点から補助問題の解説も自動生成することができると考える.

研究が与える影響

補助問題を問題の特徴から生成するのではなく,因果性の観点から生成することは問題解決の習熟のために非常に大きな意味を持つ.学習・教育の文脈における問題は「これが原因となり,こういう結果を引き起こす」という因果的な理解が重要である.問題の特徴からではその因果は学べないが,因果性の観点から補助問題を生成することで因果的な理解の支援を行うことが可能となる.

研究の社会的価値

本研究は物理における自動生成を行っているが,因果性は物理に特有のものではない.国語でも「風が吹けば桶屋が儲かる」のように因果性の観点から物語をとらえることも重要であり,本研究の手法を使うと因果関係が複雑な問題から,「猫が減ると桶屋が儲かる」のような補助問題を生成するなども将来的に可能になる.また,社会的な問題においても因果関係の理解が必要であり,補助問題により理解を支援することは有益である.

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