軌跡を題材とした数学の表現変換と能動的誤りの発見支援機能を有する学習支援システムの開発と評価

黒川 魁  東本 崇仁  堀口 知也  平嶋 宗  

誌名
電子情報通信学会論文誌 D   Vol.J101-D   No.6   pp.864-873
発行日: 2018/06/01
Online ISSN: 1881-0225
DOI: 10.14923/transinfj.2017LEP0023
論文種別: 特集論文 (学びの変化と新しい教育・学習支援技術論文特集)
専門分野: 
キーワード: 
高校数学,  学習支援システム,  誤りの可視化,  数学表現,  

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あらまし: 
数学においては,概念的理解を要する記述問題で,判断の理由などを自分の言葉や図式で説明する課題の正答率が低いことが知られている.この要因の一つとして,数学で用いられる記号的表現と図形的表現を十分に理解しておらず,両者を関連づけた整理ができていないことがあげられる.そこで本研究では,数学における記号的表現を図形的表現に変換する機能を有した学習支援システムの開発を行う.本システムでは,学習者に通常の数学の記述問題のように回答を記述させ,本機能により図形的表現に自動的に変換する.これにより,誤った記述文は誤った図形の描画につながり,学習者自身が自身の解答の誤りに気づける.更に,図形の描画は学習者の記述した解答に基づいた制約内で実現され,その制約内であれば操作可能としているため,学習者は図形の操作を通して記述文の制約を理解し,数学のより深い理解が支援されることとなる.本論文では,本システムを用いて評価実験を行ったため,その結果についても報告する.