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創造技法と進捗管理を用いた自律学習支援システムの提案

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「グループウェアとネットワークサービス ワークショップ 2017」 発表資料

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創造技法と進捗管理を用いた自律学習支援システムの提案

  1. 1. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 1 2017年10月27日 初版 2017年11月16日 更新 北陸先端科学技術大学院大学 三浦幸太郎 創造技法と進捗管理を用いた 自律学習支援システムの提案 グループウェアとネットワークサービス ワークショップ 2017
  2. 2. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 22 更新履歴 更新日 更新者 内容 2017/10/27 三浦 幸太郎 初版作成 2017/11/03 三浦 幸太郎 各スライドの文章を図解化 2017/11/11 三浦 幸太郎 各スライドの原稿、今後について、まとめを追加 2017/11/15 三浦 幸太郎 従来のeラーニングシステムとの比較、iroha Note の掲載実績を追加
  3. 3. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 3 研究の背景と目的
  4. 4. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 4 研究の背景 知識を得る (講義) 理解を確認する (テスト) まとめる 考える 答え(考え)を見つける 不足しているプロセス現在のeラーニングのプロセス • 現在,世界中でeラーニングが急速に浸透している. • eラーニングは時間,空間の制限がなく,いつでも,どこでも,低コストで 学習できるメリットがある. • 既に学校教育,社員教育,学習塾,資格取得学校など幅広い分野で活 用されている. しかしながら,現在のeラーニングシステムは,先生が主体となったシステムがほ とんどで,学習者が得た知識を「自らまとめ,考え,答えを見つける」というプロセ スを支援するシステムや研究事例は少ない.
  5. 5. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 5 アクティブラーニング • 最近ではアクティブラーニングと呼ばれる学習者中心の新し い学び方が注目されている. • アクティブラーニングは広義に「学生の自らの思考を促す能 動的な学習」と定義されている. [溝上 2017] • 近年ではアクティブラーニングにおける創造技法の活用が 期待されており,研究も活発になっている. [西浦ら 2016] しかしながら従来の研究では,グループで行う協調学習における創造技 法が議論の中心となっており,学習者個人の自律的な学習における創造 技法の活用という視点が欠けていた.また創造技法の多くは紙を使用す ることを前提しており,デジタル機器の活用を前提とした創造技法の柔軟 な実践は少ない.
  6. 6. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 6 本研究の目的 これらの状況を踏まえ,本研究では,学習者の視点に立って,「自ら まとめ,考え,答えを見つける」プロセスに適した学習モデルとして, 自律的な学習を支援し,デジタルの特性を生かした創造技法と,自 身の学習目標・課題や学習進捗を管理する仕組みを取り入れた学 習支援システムの提案を行う. デジタルの特性を生かした 創造技法 自身の学習目標・課題や学習 進捗を管理する仕組み ☑ xxxx xxxx ☑ xxxx xxxx ☑ xxxx xxxx 進捗率 進捗内容1 進捗内容2 自律学習支援システム 日々の学習の進捗管理 学習ノート の作成 学習目標 学習ノート の作成 学習ノート の作成 学習ノート の作成
  7. 7. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 7 関連知識
  8. 8. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 8 学習の種類 浅い学び (Surface Learning) 深い学び (Deep Learning) 浅い学びとはただ授業で単位を 取るために,形式的な知識のみ を暗記しようとする学習 知識と知識,もしくは知識と自ら の経験を結びつけ,概念を理解 しようとする学習 外発的な動機づけが強い 内発的な動機づけが強い 深い学びに必要なもの • 学習者が新しいアイディアや概念を既有知識や先行経験と関係 づける • 学習者がパターンや基礎となる原則を探す • 学習者自身の理解と学習過程を振り返る [Entwistle 2000] [Sawyer 2016]
  9. 9. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 9 PBL (Problem Based Learning) 課題解決型学習 • 1960年代に医療教育の現場で誕生した学習方法 • 学生中心の教育を促進することを目的としている • 大きな特徴は,取り組む問題を自らが設定し,問題 解決に向けて能動的に学ぶ,自己主導型学習 (Self-Directive Learning)にある • 既有の理解に新しい知識の関連付けを行うことや, 知識を注意深く抽象化することが大切 [Sawyer 2016]
  10. 10. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 10 創造技法 • 様々な問題を創造的に解決するために用いられる技法 • 人間の問題解決の思考には発散的思考(divergent thinking)と ,収束的思考(convergent thinking)が存在 • 発散的思考を行う創造技法としてはAlex F. Osbornの考案した ブレーンストーミングや,マインドマップが広く知られている • 収束的思考を行う創造技法としては,国内では文化人類学,川 喜田二郎が考案したKJ法が広く知られており,企業研修や,学 校教育,ワークショップなどで広く活用 • 発散的思考や収束的思考を行う創造技法を学習に活かす試み は1980年代から行われている [杉山 1993]
  11. 11. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 11 進捗の法則 組織の創造性研究で知られるTeresa M. Amabileは「進 捗の法則」において次のように述べている。 社員の創造的なパフォーマンスを促すには,その人のイ ンナー・ワーク・ライフ(感情,モチベーション,認識の相互 作用)の質を高める必要がある.(中略),インナー・ワー ク・ライフのバランスを取るために最も重要なことは,有意 義な仕事の「進捗」を着実に図ることである.そのような進 捗を感じる頻度が増えれば増えるほど,知的労働者の生 産性は長期的に高まる. [Amabile 2012]
  12. 12. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 12 自律学習支援システムのコンセプト
  13. 13. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 13 システムの目的 学習目標 課題 ☑ xxxx xxxx ☑ xxxx xxxx ☑ xxxx xxxx ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 進捗率 進捗内容1 進捗内容2 進捗管理 創造技法 『自律的な学習を支援』 学習者が自らの学習目標,課題を設定し,講義やテキストなどで得られた断片 的な知識を,自らの知識に関連付けながら,創造技法を用いてまとめることによ って,原理原則の発見や,概念的な知識へと昇華など.現在のeラーニングに不 足している,「自らまとめ,考え,答えを見つける」プロセスの支援を行う. (EntwistleやSawyerの言う深い学びを支援するシステム. )
  14. 14. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 14 KJ法のモデルの柔軟化 断片的な情報をカードで表記 カードはタイトルと内容から構成 分類とリンクによって情報 を整理し、ノートを作成 作成したノートを解釈し、 自分自身の考えを明確にする • ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ • ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ • ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ • ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ • ~ ~ ~ ~ ~ ~ • ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ • ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ • ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ • ~ ~ ~ ~ ~ ~ • ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ Cards Note Ideas Title : ○ ○ ○ ○ ○ カード作成 カード編成 図解化 文章化編成 KJ法のモデル 新しいモデル
  15. 15. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 15 3-3. 進捗の変化のリアルタイム表示 自律的な学習とモチベーションの維持という観点から,自身の学習の状況 を客観的に把握する必要がある. 学習目標と,その目標を達成するために必要な課題を,学習者自身が設 定し,課題に進捗が発生した場合には,進捗率の更新と,進捗内容の追 加を行う.ノートの内容を変更した場合には,ノートの変更日時,変更量, 変更に所要した時間が自動的にシステムに記録し,学習量の定量的な指 数の一つとして扱う.
  16. 16. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 16 システムの開発状況
  17. 17. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 17 学習支援システムのベースとなるシステム iroha Note iroha Note Cloud iroha Note はWindows,Mac で動作するデスクトップ版, iOS,Android で動作するアプリ版,ブラウザ上で動作するク ラウド版によって構成されている.本研究で開発する学習支 援システムは,クラウド版である iroha Note Cloud をベース に仕様の検討を行っている.
  18. 18. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 18 掲載実績 (国内の雑誌) 週刊アスキー Mac People 美的 アスキードットPC 日経PCビギナーズ Mr.PC iP
  19. 19. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 19 掲載実績 (海外のサイト) 日本で生まれたユニークなノート作成ソフトとして、アメリカ、ドイツ、チェコ、ロシア、ブラジ ル、アルジェリア、韓国など、世界中のIT系ニュースサイトで大きく紹介された。
  20. 20. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 20 機能一覧 利用者 機能名 説明 役割 学習者 学習目標の設定機能 学習者自身が学習目標の設定を行う. A 課題の管理機能 学習目標の達成に必要な具体的な課題を作成する. A 進捗の追加機能 課題に対して進捗率の更新,進捗内容の追加を行う. A ノート一覧表示 過去に作成したノートの一覧表示を行う. B ノート編集機能 カード形式で文章を作成し,カード同士の関連付けを行う. B ノート検索機能 過去に作成したノートのキーワード検索を行う. B ローカル編集機能 オフライン時などにローカル環境で編集を行う. B クラウド連携機能 ローカル環境のノートをクラウド環境へ転送,もしくはクラウ ド環境のノートの編集を直接行う. B ノートの変更履歴の表示 機能 ノートの変更量,変更時間の変化を時系列に表示する. B 管理者 ユーザ管理 システムの利用者の登録,権限の設定を行う. - グループ管理 ユーザの所属するグループの管理を行う. - お知らせ管理 学習者へ通知するお知らせの管理を行う. - ノート検索 学習者が作成したノートを,キーワードや日時によって横断 的に検索を行う. - A・・・進捗管理に関連する機能 B・・・創造技法に関連する機能
  21. 21. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 21 画面遷移(学習者向け) ログイン画面 学習テーマ一覧画面 課題一覧画面 学習目標設定画面 進捗追加画面 学習状況画面 学習ノート作成画面学習ノート一覧画面
  22. 22. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 22 DEMO
  23. 23. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 23 システムの開発について サーバ環境 OS Linux Webサーバ Apache 2.x データベースサーバ MySQL 5.x 言語 PHP5.3以上 フレームワーク CakePHP 2.x クライアント環境 OS Windows, Mac, iOS, Android Webブラウザ Chrome Firefox Safari Internet Explorer 10以上
  24. 24. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 24 考察
  25. 25. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 25 従来のeラーニングシステムとの比較 従来の eラーニングシステム(LMS) 自律学習支援システム 主体 先生 学習者 学習の目的 知識、技能の習得。 判断力、思考力、表現力の向上。 学習態度 受動的 能動的 必要とされる 機能 • 学習コンテンツ、コースの 作成・受講割当機能 • テストの作成・実施機能 • 学習履歴の分析機能 • 学習目標・課題の設定機能 • 学習進捗の更新機能 • 学習ノートの作成機能 • 自身の学習状況の表示機能
  26. 26. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 26 提案システムが支援する学習について 創造技法 進捗管理 PBL • 学習者が新しいアイディ アや概念を既有知識や 先行経験と関係づける • 学習者がパターンや基 礎となる原則を探す • 学習者自身の理解と学 習過程を振り返る • 取り組む問題を自らが設 定し,問題解決に向けて 能動的に学ぶ • 自己主導型学習 総合的な学習 • 探求的な学習 • 整理・分析 • まとめ・表現 • 課題の設定 アクティブラーニング • 学生の自らの思考を促 す能動的な学習
  27. 27. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 27 技術的な課題 オフライン作業 学習者の環境によって一時的にインターネットに接続ができない状況も 考慮する必要がある.しかしながらオフライン作業ではクラウド上のノー トとローカルのノートの内容の衝突が起きる可能性がある為,データの 更新フローについて詳細な設計を行う必要がある. 数式の取り扱い 数学や物理などの学習分野では,ノート作成時に数式を使用することが 重要となる場合がある.できれば数式エディタを搭載することが望ましい.
  28. 28. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 28 今後について 2017 2018 2019 詳細設計・開発 由井薗研究室で試験運用 実験・評価方法 の検討 実験・評価 オープンソースソフトウェア として一般公開
  29. 29. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 29 まとめ • 現在のeラーニングシステムに不足しているプロセスについて問題提起 柔軟な収束的思考モデルに 基づいた新しい創造技法 自身の学習目標・課題や学習 進捗を管理する仕組み ☑ xxxx xxxx ☑ xxxx xxxx ☑ xxxx xxxx 進捗率 進捗内容1 進捗内容2 自律学習支援システム • 自律学習支援システムのコンセプトと、システムの開発状況について • 研究室活動への適用、オープンソース化を検討
  30. 30. Copyright 2017 all right reserved Kotaro Miura 3030 F i n

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