教育システム情報学会 2013年度学生研究発表会

中国地区

Kit-Build 概念マップを用いた授業内グループワークによる知識理解の促進の実践的評価
Practical Evaluation of Promotion of Understanding by in-class Group Work
with Kit-Build Concept Map
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野村 敏弘 ， 林 雄介 ， 鈴木 拓磨 ， 平嶋 宗
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Toshihiro NOMURA ，Yusuke HAYASHI ，Takuma SUZUKI ，Tsukasa HIRASHIMA*1
広島大学工学部*1
Faculty of Engineering Hiroshima University*2
広島大学大学院工学研究科*2
Graduate School of Engineering Hiroshima University*3
練馬区立豊玉中学校*3
Toyotama Junior High School
Email: nomura@lel.hiroshima-u.ac.jp
あらまし：学校の授業の中では，個人で考えた意見をグループで話し合い，再び個人で考えるという学習が行われており，学習者の知識整理や思考能力発達を促している．概念マップは理解構造を表出させるツールで，その形式として教授者の作成したマップを分解し共通のキットとして学習者に提供する Kit-Build
概念マップ方式がある．この方式に基づくシステムを用い，個人からグループ，そしてまた個人へと活動を移す中での学習者の知識理解の促進に対する効果を調査する．
キーワード：Kit-Build 概念マップ，グループワーク

1.

はじめに

近年，学校授業の中では，学習者の知識整理や思考能力発達を促すために，個人で考えた意見をグループで話し合い(グループワーク)，再び個人で考えるという学習 (1)が行われることが多くなってきている．これは，ハレの人間の発達のモデル(2)の 1：収奪，2：変形，3：公表，4：共有化，という 4 要素のサイクルに対応付けることができる．牧野(3)は授業中の個別活動を 1 と 2，グループ活動を 3 と 4 に対応付
け，このサイクルを個別活動で終えることで，最終的に学習者一人一人に帰結する形の知識習得を目指した授業を提案している．このような授業では，個人活動とグループ活動の相互作用が知識習得にとって重要となる．
Kay ら(4)は概念マップと ICT 技術を用いて個人活動とグループ活動の相互作用による知識習得の支援を提案している．彼女らは個人でのマップ作成，インタラクティブテーブルトップでのグループでの意
見共有・マップ作成，再度の個人でのマップ作成の分析から， そこでの学習者の知識変化を追った．
これは Jonassen(5)の知識習得の３段階のうち，アドバンス・レベルに対応するといえる．このレベルでは多様な解が存在する創造的な活動を行う．このような活動では，学習者が自分の観点を表出し，交換することが重要であり，Kay らは概念マップを用いて自由に記述させることでそれを実現させている．
本研究では初期レベルを対象とする．初期レベル
では正解のあるようなものを対象としており，習得には正しさに関する評価とフィードバックが必要である．前述の様に，概念マップは知識や理解の外化

37に有用であるが，自由に記述するとマップの評価や診断が難しい．特に初期レベルの知識習得では習得してもらいたい知識が存在し，それを身に着けたかの評価とフィードバックが必要である．そのため本研究では，診断能力に優れた KB 概念マップを用いた学習者の観点の表出・交換を提案する．

2.

Kit-Build 概念マップ

概念マップは 2 つ以上の概念(ノード)とそれらの関係(リンク)から構成される命題の集まりによって意味構造を表した図的表現である (6)．知識や理解の外化・整理活動としての学習効果がある．
概念マップの作成方法として Kit-Build 概念マップ方式がある．この方式では，教授者が作成したマップ(ゴールマップ)をノード・リンク(キット)に分解し，学習者へ配布，学習者はキットを組み立てることで個人の知識を表出する．使用するワードが統一されているため，システムによるマップの即時診断が可能で，学習者間の議論の負担も軽減される．複数のマップを重ね合わせること(重畳マップ)でクラス全体の理解度を即時に把握でき，ゴールマップとの比較により正しさ(スコア)の診断も可能となる(7)．

3.

実践概要

3.1 授業モデル
本研究では，個人でマップを作成(Pre マップ)，グループでマップを作成(グループマップ)，再び個人でマップを作成(Post マップ)という流れをとる．これは牧野同様，菅井のモデルに対応する．Pre マッ
プ作成は収奪・変形に対応．グループマップ作成は

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中国地区公表・共有化．Post マップ作成は収奪・変形である．
ここでは，Pre マップ作成がグループマップ作成の基礎となり，グループマップ作成は Post マップ作成の基礎となっている．

定で，3 クラス共に p<0.01 であり，Post マップとグループマップ一致率の方が優位に高かった．このように個人マップがグループマップに近づくことでグループ内の一致率が上昇し，グループマップが正解に近いため，個人スコアも上がったと思われる．

3.2 仮説本研究では以下の２つの仮説を検証する．
(仮説１)グループマップ作成によって，個人の知識が正解へ変化する．(Pre スコア<Post スコア)(仮説２)グループマップ作成によって，グループで知識が共有される．(Pre 一致率<Post 一致率)
3.3 実践対象とフロー中学 1 年生 3 クラス，計 76 名の生徒が本実践に参加した．彼らは毎回の授業からワークシート上で概念マップを用いた知識整理活動を行っており，KBマップを使用した経験がある．科目は社会科地理分
野，単元は南アメリカ州で，森林伐採と経済発展のジレンマがテーマとなる．学習者は事前授業で南アメリカ州について学んだ．本実践では，まず南アメリカ州の産業についての KB マップを作成し，黒板で産業と交通に実社会であてはまるものをマップで構築する．そのマップは次のマップ作成でキット(図1)として配布される．学習者は森林伐採に関連するPDF 資料を参考にし，森林伐採と経済発展にリンクを繋いで個人マップを作成．4 または 5 人のグループに分かれグループマップを作成し，再び個人でマップを作成する．最後に教授者は授業の締めとして学習者に教授を行う．

図 2 マップスコアの変化
表 1 一致率平均

Pre

Post

Pre-Group

Post-Group

A組

0.71

0.87

0.63

0.84

B組0.70

0.87

0.62

0.83

C組0.77

0.96

0.67

0.92

5.

まとめと今後の課題

本研究では，グループで KB マップを作成することによる個人知識の変化を調査し，正しい知識の共有を確認できた．アドバンス・レベルの知識習得支援を目指す学習モデルやシステムの開発，グループ分けが学習に与える効果の調査などが今後の課題である．
参考文献(1) 清水誠, and 山浦麻紀.“考えを外化し,話し合いをすることが概念的知識の一般化に及ぼす効果:花の働きの学習を事例に.”理科教育学研究 47.1, pp.35-43. (2006)(2) 菅井勝雄, 社会的構成主義, 日本教育工学会編, 教育工学事典. 実教出版, 東京, pp.263-264 (2000)(3) 牧野由香里. “論理構築力とメディア活用能力の分析に基づくグループ学習の効果.” 日本教育工学会論文
誌, Vol.28, No.2, pp.89-98 (2004)(4) Martinez Maldonado, Roberto and Kay, Judy and Yacef,
Kalina “Analysing Knowledge Generation and Acquisition
from Individual and Face-to-Face Collaborative Concept
Mapping.” Proc. of the Fifth Int. CMC, pp.17-24 (2012)(5) Jonassen, David H. “Evaluating constructivistic learning.”
Constructivism and the technology of instruction: Aconversation, pp.137-148 (1992)(6) Novak, J.D., & Canas, A.J.: “The Theory Underlying
Concept Maps and How to Construct Them”，TechnicalReport IHMC CmapTools. (2006)(7) Kazuya Yamasaki, Hiroyuki Fukuda, Tsukasa Hirashimaand Hideo Funaoi. “Kit-Build Concept Map and Its
Preliminary Evaluation” Proc. of ICCE2010, pp.290-294(2010)

図 1 キット(南アメリカ州)

4.

実践結果と考察

仮説１では， Pre マップスコアと Post マップスコアを比較した(図 2)．Wilcoxon の符号付順位和検定の結果， Post マップスコアが Pre マップスコアより優位に高く，3 クラス共に p<0.01 であった．
さらに，
Pre マ ッ プ ス コ ア と グ ル ー プ マ ッ プ ス コ ア に もWilcoxon の順位和検定で有意差があり，A 組はp<0.05．B 組，C 組は p<0.01 であった．
仮説２では，グループごとの Pre マップと Post マップの一致率を比較した(表 1)．t 検定により， Post
マップ一致率が Pre マップ一致率より優位に高く，3クラス共に p<0.01 であった．さらに Pre マップとグ
ループマップ一致率と Post マップとグループマップ
一致率を比較すると， Wilcoxon の符号付順位和検38