概念の理解と知識の定着をはかる知的CAIに関する研究

提高概念理解和知识保留的智力 CAI 研究

• 批准号: 03245217
• 负责人: 竹内 章
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 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: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03245217/
• 关键词: 知的CAI; 発見的学習支援; 演繹的学習支援; マイクロワ-ルド; 概念獲得支援

計算機による教育支援システムには、マイクロワ-ルドに代表される発見的学習を支援する方法と、知的CAIに代表される演繹的学習を中心に支援する方法がある。本研究ででは、2つの方法を融合し、学習者の状態に適応的に発見的学習を支援する教育支援システムを提案する。学習者が発見的に新しい概念を獲得する過程では、次のような思考錯誤を繰り返していると考えられる。(1)実験環境から得られる情報、自分の持っている背景知識を用いて仮説を立てる。(2)新しい実験結果や、仮説、背景知識を用いた推論結果によって、仮説を検証する。(3)検証に応じて仮説を修正する。したがって帰納的学習過程における支援は、実験環境と学習者が持っている背景知識に対するなんらかの働き掛けである。これに対して、われわれは、次の方法をとる。(1)発見的学習が行える条件は、学習者が必要な前提知識を持っていることである。前提知識の理解状態は、演繹的学習の結果、学習者モデルに記録されるので、その情報を基に試行錯誤的に発見させる目標概念と実験環境の制約条件を決定する。(2)次の3つの目的で、課題を与える。(1)発見するべき事柄に対する目標を与え、関連のある背景知識をしぼり込む。(2)不足しているデ-タを補うことを促す。(3)手のつかない学習者に対しては、課題の形式で新しい知識を与える。(3)実験環境の自由度を制限する。(4)試行錯誤に利用する道具を制限する。課題を与えたり、実験環境、道具を限定することは従来のマイクロワ-ルドでも行われていたことであるが、われわれの方法は、目標概念獲得に至るプロセスに関する知識をシステムが持ち、学習者の試行錯誤のプロセスをモニタ-して、適応的に学習環境を変異する部分に本質的な相異がある。

计算机化教育支持系统包括支持启发式学习的方法，以微功能为代表，以及支持以知识分子CAI为代表的演绎学习的方法。在这项研究中，我们提出了一个教育支持系统，该系统结合了两种方法，以适应学习者的状态。人们认为，在获取新概念的过程中，学习者反复思考和错误，如下所示：（1）使用从实验环境和背景知识中获得的信息做出假设。 （2）使用新的实验结果，假设和推理结果使用背景知识进行检验假设。 （3）根据验证修改假设。因此，在归纳学习过程中的支持是学习实验环境和学习者所拥有的背景知识的某种方法。作为回应，我们采用以下方法：（1）启发式学习的条件是学习者具有必要的先决条件知识。根据演绎学习的结果，在学习者模型中记录了对前提知识的理解状态，并根据信息，确定了目标概念和实验环境的约束。 （2）为以下三个目的提供任务：（1）给出需要发现的目标和注入相关背景知识的目标。 （2）鼓励人们弥补丢失的数据。 （3）以任务的形式向不言而喻的学习者提供新知识。 （3）限制实验环境中的自由度。 （4）限制反复试验中使用的工具。尽管在传统的微功能上进行了任务和限制实验环境和工具，但我们的方法在系统具有有关导致概念习得的过程的知识的部分中存在基本差异，并监视学习者的试验和错误过程，并自适应地突变学习环境。

项目成果

Akira Takeuchi: "EXPITS:an experimental environment on ITS" Proc.of Second International Conference on Intelligent Tutoring Systems.

Akira Takeuchi：“EXPITS：ITS 实验环境”第二届国际智能辅导系统会议论文集。

森 英貴: "英語の学習を支援する知的CAIーインタ-フェイスから見た機能と構成ー" 信学技報. Vol.91,No.441. 71-77 (1992)

Hidetaka Mori：“支持英语学习的智能 CAI - 从界面中看到的功能和配置”IEICE 技术报告，第 91 卷，第 71-77 号（1992 年）。

新ヶ江 登美夫: "授業設計に応じた操作環境の編集機能を持つマイクロワ-ルド" 情報処理学会研究報告. Vol.91,No.97. 53-60 (1991)

Tomio Shinae：“具有根据课程设计的操作环境编辑功能的Microworld”日本信息处理学会研究报告第91卷，第53-60号（1991年）。

大槻 説乎: "マイクロワ-ルド型CAIと学習者の意図の推定" 情報処理学会研究報告. Vol.91,No.33. 137-144 (1991)

Noriyuki Otsuki：“微观世界型 CAI 和学习者意图的估计”日本信息处理学会研究报告，第 91 卷，第 137-144 期（1991 年）。

竹内 章: "帰納学習と演繹学習を支援する統合環境ーBimodus CAIー" 信学技報. Vol.91,No.441. 79-85 (1992)

Akira Takeuchi：“支持归纳和演绎学习的集成环境 - Bimodus CAI”IEICE 技术报告，第 91 卷，第 79-85 号（1992 年）。