第4章 LiNGAM による因果モデルの構築
4.4 LiNGAM による因果モデルの構築
4.4.1 分析方法
実験 調査 で 得ら れ たデ ータ を もと に 未 回 答, 未提 出の も のを 除き , 事前 事 後 テス ト, 学 習課 題, 質 問紙 の 回答 全て が 整っ てい る学 習 者( 実 験 1 は 43 名,
実験2 は 50 名) を 分析 の対 象 とし た.
LiNGAM[39]に ,観 測デ ー タお よ び事 前知 識を 入力 し ,DirectLiNGAMア
ルゴ リズ ム によ って パ ス係 数 行列 B , 誤差 変数 ,定 数 項を 出力 し た.
LiNGAMで 分析 する デ ータ(Excelフ ァイ ル )を縦 に 観測 変 数,横 に 観測 対
象 (学 習 者 の識 別 コ ード ) を 並べ た 多 変 量 デ ー タ行 列 ( 図 4.3)と す る .こ こ で, 観測 変 数は ルー ブ リッ ク の活 用方 法 rubric, 習得 目標 goal1,遂 行接 近 目 標goal2,遂 行 回避 目標 goal3,学 習観 learning,自己 効力 感 motivation1,内 発的 価値 motivation2,認 知 方略 stratege1,自 己調 整 方略 stratege2,学 習課 題(closeend,openend),事 後テ スト posttestと する .各 要素 は ,因 子 を構 成
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する 質問 項 目の 得 点の 平均 値 とす る. こ こで ,ル ーブ リ ック の活 用 方法 は 「提 示方 法」 と 「作 成 方法 」を 組 み合 わせ た 6つ の活 用方 法 をそ れぞ れ ダミ ー 変数 化 し て い る .( 例 え ば , パ ス 上 の 数 値 は 課 題 前 の 提 示 , 教 師 と 学 生 の 作 成 を 1 とし ,そ れ 以外 は 0).
事前 知識 と して ル ーブ リッ ク の活 用方 法 を外 生変 数, ま た, 目標 志 向性 以 外 を内 生変 数 ,そ し て, 目標 志 向性 をど ち らと も判 断で き ない 変数 と し, 学 習観 と学 習動 機 は因 果の 方 向が 判 断で きな い 変数 とし た.
多変 量デ ー タの 一部 お よび 事 前知 識の 行 列を 以下 に示 す .
図 4.3 多 変 量デ ータ の 一部 (実 験 1)
図4.4 事 前 知識 の行 列 (実 験 1)
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次に ,観 測 デー タお よ び事 前知 識 を入 力し ,LiNGAMに よ って 出力 さ れた 結 果の パス 係 数行 列B={bij }を 表4.1,表4.2に示 す. ここ で ,各 成分bijは変 数xjか ら変 数xiへ の結 合強 度 を表 わ して いる .
表4.1 LiNGAMの パ ス係 数行 列B , 誤 差変 数, 定数 項 (実 験1)
(a) 提 示: 課 題実 施前 , 作成 :教 師 のみ
(b) 提 示: 課 題実 施前 , 作成 :教 師 と学 生
(c) 提 示: 課題 実 施前 ,作 成 :学 生 のみ
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(d) 提 示: 課題 実 施後 ,作 成 :教 師の み
(e) 提示 :課 題 実施 後, 作 成: 教師 と 学生
(f) 提示 : 課題 実 施後 ,作 成 :学 生の み
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表4.2 LiNGAMの パ ス係 数行 列B , 誤 差変 数, 定数 項 (実 験2)
(a) 提 示: 課 題実 施前 , 作成 :教 師 のみ
(b) 提 示: 課 題実 施前 , 作成 :教 師 と学 生
(c) 提 示: 課題 実 施前 ,作 成 :学 生 のみ
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(d) 提 示: 課題 実 施後 ,作 成 :教 師の み
(e) 提示 :課 題 実施 後, 作 成: 教師 と 学生
(f) 提 示: 課 題実 施後 , 作成 : 学生 のみ
パス 係数 行 列に おい て 変数 間 の結 合強 度がbij >.30のパ ス を抽 出し ,さ ら に,
学習 観の 変 容を 誘発 す る要 因 を探 すた め,構 成主 義的 学 習観 との 結 合強 度が bij
>.20 の パス を抽 出 し,LiNGAM によ る 因果 モデ ルを 有 向非 巡回 グ ラフ で 表し
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た( 図 4.5,図 4.6). ここ で ,結 合強 度 が正 の値 の場 合 は実 線, 負 の値 の 場合
は破 線, 絶 対値 が 0.35以上 の場 合 は太 線で 示し てい る .
(a) 提 示: 課 題実 施前 , 作成 :教 師 のみ
(b) 提 示: 課 題実 施前 , 作成 :教 師 と学 生
(c) 提 示: 課題 実 施前 ,作 成 :学 生 のみ
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(d) 提 示: 課題 実 施後 ,作 成 :教 師の み
(e) 提示 :課 題 実施 後, 作 成: 教師 と 学生
(f) 提示 : 課題 実 施後 ,作 成 :学 生の み
図 4.5 ク ロ ーズ エン ド な課 題に お ける LiNGAM(実 験 1)
ここ で, 実 線は 変数 間 の結 合 強度 が正 の 値の 場合 ,破 線 は 負の 値場 合 ,太 線は 絶 対値 が 0.35以上 の場 合を 示し て いる
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