CAIシステムによる二進法プログラムの学習に関する発達的検討
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(2) . 清水清外五名：ＣＡ Ｉ システムによる二進法プログラムの学習に関する発達的検討. ＣＡＩ システ ムによる 二進 法 プロ グラムの 学 習 に関 す る発達 的検 討 潜水. １ 正 ・１ －岸 悦 郎 ｏ 辻. 清 ・鈴木正義 ｏ 中 川. １．. 目. 宏光・花. 春美. 的. われわれは， ブッ ク形式二進法学習 プロ グラムを， ２度にわたっ て， 中 学校第１学年か ら第３学 ７６６人を対象に実施 し， その調 査結果に基 づいて ＣＡ１二進法 学習 プロ グラムを作 年にいたる合計１ 成し， 実際に中学生を ＣＡＩ学習者端末装置に着けて 学習させ， その学習過程 と結果を 分析してき ９７４ ） ９７３； 中川・佐藤， １ ９７３； 鈴木・中川・山崎， １ ９７ ２； 中川，山崎， １ ． 次に， た （中川，鈴木， １ われわれは， ＣＡ Ｉ システムによる 学習実験の結果の分析に基 づいて， さらに 学習効果の大きい プ ｐ グラ ム に 改 良 す る こ と を め ざ して こ の Ｃ Ａ 工二進法学習 プロ グラム （Ｍ２） を修正 し， 修正Ｃ ，. Ａ１二進法学習 プロ グラム （Ｍ２０） を作成して， プロ グラムの修正効果を 実験的に検討 し， さらに ９７４） ９７４； 鈴木・中川・山崎， １ Ｍ２０における学習過程と結果を分析した （中川・高瀬 ・山崎， １ ． 各発達段 の解明 ， その後， われわれは， 各発達段階における ＣＡＩシステムによる 学習過程の特徴 よ る 教 授 ・学 テ ム に シス Ａ Ｉ るＣ 発達段階との関連におけ ど 階に適切な学習 プロ グラムの作成な ， 習過程の研究を行なうに当り， その前段階として， 多数の被験者を用いた２度の予備調査およ びＣ ０を， 中 Ａ Ｉ システムによる学習実験の結果に基 づいて作 成された二進法学習 プロ グラムである Ｍ２ 学生， 高校生 大学生を被験者として実施 した． そ して， それらの実験結果に関する分 析結果の一 Ｅ ９７４ ） ９７４； 清水・中川・鈴木・辻・７ ， 本 部は既に報告したが （清水・鈴木・中川 ・辻・花， １ ，１ 報告は， 中学生， 高校生， 大学生をＣＡ Ｉ シス テ ム に よ っ て Ｍ２０を 学 習 さ せ た 結 果 の こ れ ら３ 被 験. 者群に関する発達的検討を 取扱っている． 本報告は， 次の事項を検討し， ＣＡ Ｉ システムによる学習の過程と結果の発達段階による特徴を. 探り， さ らに今後のＣＡＩ学習プロ グラム作成に必要な資料を得ることである． １ （ ） Ｍ２０における学習過程の発達的比較， ２ （１ Ｍ２０における学習結果の発達的比較． ２，. ｑ） 被. 験. 方. 法. 者. ４人 （男 ０の学習実験に参加 した被験者は， 函館市立深堀中・学校２年生３ Ｃ Ａ Ｉ システムによるＭ２. ０人） ５人 （男子１５人， 女子２ 子２１人， 女子１３人） ， 北海道教育大学函館 ， 函館市立 東高等学校３年生３ ７人 （１年次女子６人， ２年次男子７人， 女子２８人， ４年次男子６人） である． 分校学生４ 団. 実. 験. 期. 間. ２月 までである． ８年５月か ら１ 実験期間は， 昭和４ 圏 実 験 装 置 使 用 した 装 置 は， プ リ ンタ， キ ー ボ ー ド， ラ ン ダ ム ア ク セス ・ ス ライ ドか ら構 成 さ れ る 学 習 者. 端末装置， それを集中制御する端末装置結合装置， およ び， システム全体を制御する電 子 計 算 機 （ＨＩＴＡＣ Ｉ０， １６ＫＷ） か ら成 る 日 立 Ｃ Ａ Ｉ シス テ ム で あ る， ５２.
(3) . 清水清外五名：ＣＡＩシステムによる二進法プログラムの学習に関する発達的検討. ４ １ 学習 プロ グラム （ Ｍ２０は， 十進法の減法を補数を使って加法で行なう方法， 二進法の補数の定義 二進法の補数の ， 求め方，．二進法の減法を補数を使って加法で行なう方法な どに関するステッ プの主系列と， 副系列 と して ヒ ン ト系 列 と 練 習 系 列 を 合 わ せ も つ６９枚 の ス ライ ドか ら成 る 二 進 法 学 習 プ ロ グ ラ ム で あ る ， Ｍ２０の フ ロ ー チ ャ ー トは， 中 川 ・ 高 瀬・ 山 崎 （１９７４） の 論 文 に示 さ れ て い る の で 参 照 さ れ た い ， 鰯. 手. 続. ｉ） 各被験者は 前提テス トと事前テス トを受けた後 キーボー ドの使用法 ＣＡ Ｉ プ ロ グ ラ ム ， ， ，. 学習の行ない方などを実験者によ って説明された， ｉ） その後， 各被験者は学習者端末装置に着いてＭ２ ｉ ０による プロ グラム学習を行な. っ た，. ｉ ｉ ｉ ） Ｃ Ａ Ｉ システムによる プロ グラム学習終了後， 各被験者は事後テス トを受けた ，. ｉ ｖ） 上記実験装置によって得られた反応内容， 学習得点， 学習所要時間， 正答所要時間な どの各 種数値， および， 前提テス ト， 事前テス ト， 事後テス トの得点に基づいて， 被験者の学習過程と結 果について分析され， さらに各被験者群間の比較が行なわれた． ３ ， 結 果 と 考 察 Ｍ２０学習 の 際用 い た 前 提 テ ス ー ・， 事 前 テス ト， 事 後 テ ス トの満 点 は， 順 に ６ 点， ８ 点， ８ 点 で あ. る． 各テス トの問題内容は， 中川・山崎 （１ ９７３） の論文に示されてあり， また事前テス トと事後テ ス トは 同 一 問 題で 構 成 さ れ て い る， プ ロ グ ラ ム 学習 総 点は， 学 習 プ ｐ グラムの各間に配属された得 点のうち， 被験者が獲得した得点の合計である， Ｍ２０において各間で与えられる得点は， 次表の通 りである． 各間を最高点で通過した場合， その合計は６８点である， 「ＭＡＴＩＧＡＩ ＭＯＩＴＩＤＯ」 は， 誤答の際， 自動的に プリ ンタによ って印字され提示される指示である． 問の種類 、ー ＼＼＼ ヒントのある問 ＼－＼ 階 ＼ 問題提示の際１回で合格 ４ 点. 段. 「ＭＡＴＩＧＡＩ ＭＯＩＴＩＤＯ」 と 提. 示されて合格 第１ヒ ントを受けて合格 第２ヒントを受けて合格 正答を与えられて通過. ３. 第２ヒ ント のな い問. ヒ ン ト のな い. ４ Ｔ Ｕ ハ ソ ム. 幅. ′ ４ へ ｛ ）. ２ Ｉ ０. ハ Ｕ. ＾ ＝ ｖ. ヒ ン トに は 請 求 ヒ ン トと 提 示 ヒ ン トの ２ 種 類 が あ り， 請 求 ヒ ン トは， 学習 者が キ ー ボ ー ドを 操 作 して 請 求 す る ヒ ン トを 意 味 し， 提示 ヒ ン トは， 誤 答 の 際， 自 動 的 に ス ライ ドで 提 示 さ れる ヒ ン トで. ある， 第１ヒントとは， 学習者による請求， システムによる自動提示を問わず， 学習者が受ける１ 回目 の ヒ ン トで あ り， 第 ２ ヒ ン トと は， シス テ ム の 自 動 提 示 に よ っ て 学習 者 に 与 え られ る ２ 回目 の. ヒントである． なお， 主系列の問題で２回以上誤答した場合には， 問題によって練習系列の問題が 自動的に提示されるが， 練習問題の得点は プログラム学習総 点に加算されない，. 第１表から第３表までは， 中学生群， 高校生群， 大学生群における事前テス トと事後テス トの得 点の比較結果を示している， いずれの群においても， 事前テス トと事後テス トの得点間の差は高い 信頼水準で有意であり， Ｍ２０は学習者に大きな学習効果を与えていると言える， 中学生群に比較す. るとき， 高校生群と大学生群の事後テス ト得点の標準偏差は小さく， 事前テス トと事後テス トの得 点間の差は大きく， その検定のｔ値も大きくて， Ｍ２０は， 高校生と大学生にとっ て学習の難易の個. 人差 が小さく， いずれの被験者にも学習が容易である 傾向があり， また学習効果が大き い と 言 え ５３.
(4) . 清水清外五名：ＣＡ工システムによる二進法プログラムの学習に関する発達的検討. る， このことは， 次表の差異得点に関する群間比較の結果か らも理ｆ幹できる， ・得点， 事前テス ト得点， 事後テス ト得点， 差異 第４表は， 学習総点， 学習所要時間， 前提テス１ ・得点に関 しては， 中学生群 得点に関 して， 各群間 の比較を行なっ た結果を示 している． 前提テス１. と高校生群 の間， 中学生群と大学生群の間に有意な差が認められる が， 高校生群と大学生群の間に は有意な差は認められない， 事前テス ト得点に関 しても， 同じょぅに， 中学生群と高 校生群の間， 中学生群と大学生群の間に有 意な差が認められる が， 高校生群と大学生群の間には有意な差は認め られない， すなわち， 中学生群は， 他の２群に比 較して， 二進法に関する前提知識が少なく， 事前 テス ト成績 が低いが， 高校生群と大学生群は， 前提知識と事前テス ト成績が相互に似た水準に ある. と言える， プロ グラム学習総点に関しては， 各群間に有 意な差が認められ， 中学生群， 高校生群， 大学生群 の順に得点が高くなっ ていく傾向がみ られる． プロ グラム学習総点は， 各間に配属された 段階 点の 合計である ので， このことは， 学年が進むにつれて， 被験者の学習過程における全体的理解度が高 まっ ていくことを示 している． 高校生群と大学生群は相互に似た前提テス ト得点と事前 テス ト得点 を示してい るが， 大学生群は， 高校生群に比較して， 学習過程における全 体的理解度が高い傾向が あ る と 言 え る，. Ｍ２０の学習を開始し最後 のステッ プを完了するまでの学習所要時間に関 しては， 中学生群は他の ２群に比較 して有意に長いが， 高校生群と大学生群はほ ぼ同じ程度の学習所要時間を示 している． こ関 しても、 中学生群と高校生群の間， 中 学生 Ｍ２ （ ）による学習成果の定着度を示す事後テス ト得点を 群と大学生群 の間には有意な差が認められるが， 高校生群と大学生群の間には有意な差は認め られ ず， 中学生群は， 他 の２群に比較して， 有意に低い得点を獲得している． 差異得点とは， 事後テス ト得点と事前テス ト得点の差異値である， 差異得点に関しても， 中学生 群は， 他の２群に比較 して有意に低い が， 高校生群と大学生群の間には有 意な差は認められない，. ０は， 中学生に対するよりも， 高校生と大学生に対して一層大きな学習効果を与え したがって， Ｍ２ ０が， 中学生を対象に 実施 した予備調 査の結果の分析に基づいて ていると言える． こ のことは， Ｍ２ 作成された Ｍ２を， 同じく中学生を被 験者と してＣＡ Ｉ シス テ ム に よ っ て 学習 さ せ， そ の 学習 結 果. の 分 析 に 基 づ い て 修 正 さ れ 作 成 さ れ た 学習 プ ロ グラ ム で あ る こ と に よ る と 考 え られ る． つ まり， Ｍ. ２０は， 高校生や大学生に比較 して， 前提知識や思考力の低い被験者である中学生に学習可能なよう に問題や 説明の内容， それらの提示順序に配慮されて作成されている． したがって， Ｍ２０は， 高校 生およ び大学生には学習が容易であり， それ故に， 大きブ 学習効果を与えているもの と 考 え ら れ る． 第 ４表 に 示 さ れ て い る 結 果 を ま と める な らば， 次 のよ うに な る， Ｍ２０は， 事 後 テス トの 満 点 が８. 点であるこ とを考えると， いずれ の群に対しても大きな学習効果を与えているが， ３群を比較すれ ０は， 中学生よりも高校 生および大学生に対して 一層大きな学習 効果を与えており， また， ば， Ｍ２ 高校３年生以後は年 齢が増加しても， その学習所要時間に変わりはなく， 学習成果の定着度もほと んど同 じであると言える，. 第５表は， 各間の平均得点に関 する群間比較の結果を示 している， 問題３， ６， ８， １０， １４，１７， ２０は練習問題で あるため採点されず， 表から除外されている． 各間の得点に関 しては， 大部分の間 において， 中学生群 と高校生群の間， 中学生群と大学生群の間には有意な差が認められる が， 高校 生群と大学生群の間にはほとん ど有意な差は認められず， 相互に似た水準の得点を獲得 している， すなわち， 高校生群は， 大学生群に対して， 多くの間において 極くわずかに低い得点を獲得し， 最. 終合計点で ある学習総点において有意に低い 得点を示していると言える， しかＬ， ３群を通 して得 ５４.
(5) . 清水清外五名：ＣＡ Ｉ システムによる二進法プログラムの学習に関する発達的検討 点間 に有 意 な 差 の な い 問 題 と して， ＱＩ１と Ｑ２２が 見出 さ れ る， ＱＩＩは， そ れ ま で の ス テ ッ プ で 得 た. 知識を必要としない 二進法の補数に関する初めての問題で， 解答は示されていないが１か０のいず れかを入力すればよく， いわば２肢選択法に近い問題である， したがっ て， 正 しい理解がなくても. 偶然によっ て正答が生じる場合があり， 高校生と大学生において０士ト分考えた上で正答と誤答とに 分かれたのに対して， 中学生においては十分に考えずに反応 し， 偶然による正答がより多く 生じた ので は な い か と 推 定 さ れ， そ の た め， ＱＩＩに おい て， ３ 群 の 得 点 は 相 互 に 似 た水 準 に 達 し た と 考 え. られる． Ｑ２２は， 二進法の減法を補数を使っ て加法で行なう計算問題であるが， 同種の問題がＱＩ ９ で既に提示されており， ＱＩ ９とＱ２２における各群の得点を比較 してみると， 中学生群はＱＩ ９では得 点がかなり低いが， 同種問題を２回くり返 し計算することによっ て， 高校生群および大学生鮮に匹. 敵するよう得点が上昇し， そのため， Ｑ２２において， ３群間に有意な得点差が生じなかっ たと考え られ る，. 第６表は， 各間において正答に達するまでの所要時間を各群間 において比較 した結果を示 してい る， 各間において正 答に達するには， 各間で与えられる得点の表で示したように， 学習者が自力で 正答を見出す場合と 学習者がシステムによって正答を与えられる場合とがある， したがっ て， 第６. 表の正答所要時間と は， 各間を通過するのに要した時間を指す， 表から明らかなように， 正答所要 時間に関して， 中学生群と高校生群の間， 中学生群と大学生群の間には有意な差が認められ る場合 が多く， 高校生鮮と大学生群の間には有意な差が認められる場合が極めて少ない， すなわち， 中学 生群は， 他の・ ２群に比較して， 正答に達するまでの所要時間が長い傾向があり， 高校生群と大学生. 群とは正答に達するまでの所要時間 に大差のない傾向がある．. 第７表は， 各間の各段階点の獲得者数を比率で表わしたものである， 表 中のＡは問題提示の際１. 回 で 合 格， Ｂ は 「ＭＡＴＩＧＡＩ ＭＯＩＴＩＤＯ」 と 提 示 さ れ て 合格， Ｃ は 第 １ ヒ ン トを 受 け て 合 格， Ｄ は. 第２ヒントを受けて合格， Ｅは正答を与えられて通過したことを示す， 各間で満点を獲 得 す る 者 は， 大学生群において最も多く， 全問題１ ７問に対する平均合格率は約８５％であり， 高校生群におい ては約８０％であり， 中学生群においては最も少なく， 約５５％である， 「ＭＡＴＩＧＡＩ ＭＯＩＴＩＤＯ」 と 提示された段階で， 大学生は全体の約９５％の者が， 高校生は全体の約９０％の者が合格し問題を通過 して しま う が， 中 学 生 は 全 体 の 約６５％ の 者 が 合格 してい る に 過 ぎ な い， ま た， 第 １ ヒ ン トおよ び. 第２ヒントを受けても正答に達せず正 答を与えられて通過する者は， 中学生群において最も多く， 全問題１ ７問に対する平均比率は約２５％であり， 高校生群においては約５％， 大学生群においては約 ２％であり， 高校生と大学生においては， 各間で正答を自力で見出すことのできない者１±極めて少 な い，. Ｍ ２ およ び Ｍ２０に関 す る研 究 に そ く して 言 え ば， Ｃ Ａ Ｉ シス テ ム に よ る プ ｐ グラ ム 学 習 に お し・. て， 適切な学習過程とは， 問題提示の際１回で合格する者が最も多く， また１回で合格できない場 合 には， 「ＭＡＴＩＧＡＩ ＭＯＩＴＩＤＯ」 などの再度思考を求める指示を受けてかなりの者が合格 し， さ. らに， 問題の解き方についての直接的示唆を与えるヒント， あるいは， 問題を解くのに必要な一般 ｌ ｌ を受けたり， 練習問題を解くことによっ て， ほぼすべての学習者が 的， 基礎的説明を与える Ｃａ 問題を通過するような学習過程である． 前述のように， Ｍ２０は， 高校生および大学生に対しては， ほぼ適切な学習過程をたどらせることができるが 中学生に対しては， 正答を与えて通過させる者. の数がかなり多く， 適切な学習過程をたどらせているとは言えない， 先に報告 し た よ う に， Ｍ２０ は， 全般的にみれば， 中学生に対して， かなり高い事後テス ト得点を生じさせ， 大きな学習効果を 与えている， しかし， 知能水準， 前提テス ト成績， 事前テス ト成績との関連において事後テス ト得 点を検討 してみると， Ｍ２０は， 知能水準が平均以上で前提知識の程度の高い中学生に対しては学習 ５５.
(6) . 清水清外五名：ＣＡＩシステムによる二進法プログラムの学習に関する発達的検討. ，およ び， 知能水準も前提知識 効果が大きい が， 知能水準がやや 低く前提知識の程 度の高い中学 生， の程度もやや低い中学生に対しては， 学習効果が小さいことが認めら れ て い る （鈴木・中川・山 崎， １９７４）． こ れ らの 結 果 か ら， 中 学 生用 Ｃ Ａ １ 二 進 法 学 習 プ ロ グラ ム と して は， Ｍ２０は さ ら に 改. ００と して修正され作成されたが， それら 良される必要 が認められ， いくつかの点が改良されて Ｍ２ については別の機会に報告する予定である， Ｃ Ａ Ｉ システムによる教授・学習過程に関する研究には， 当面， 学校教育を受けてい る小学生，. 中学生， 高校生およ び大学生が被験者として参加することが必要 である， そ して， 各発達段階にお けるＣＡＩシステムによる学習過程の特徴の解明， 各発達段階に適切な学習 プロ グラ ム の 作 成 に は， 被験者群の間 の年齢差を 小さく し， 年齢の増加に伴う各種能力の 発達の程度， 教科の知識の進 展の程度をきめ細かく把握 し， 同一教材に関する各種の実験用学習 プロ グラムを用意して， 研究が 行なわれなければな らないであろう． 本研究は， Ｃ Ａ Ｉ シス テ ム によ る 二 進 法 プ ロ グラ ム の 学習 に 関する発達的検討を日的としているが， その意味ではあくまで予備的研究 の域にあり， 学年の進行. に伴う Ｍ２０における学習過程と結果 の大まかな変化の傾向をとらえているに過ぎない， 本研究の結 果に基 づき， 今後， 発達段階との関連におけるＣＡ Ｉ システムによる 教授・学習過程に関する詳細 な研究を実施 する予定である．. ４，. 結. 論. ０） の学習実験に参加した被験者は， 中学校２年生 Ｃ ＡＩ システムによる二進法 プロ グラム （Ｍ２ ７人である， ＣＡＩ シス テ ム によ っ て 得 られ る 各 種 数 値， およ ３４人， 高等学校３年 生３５人， 大学生４ び， 前提テスト， 事前テス ト， 事後テストの得点に基 づいて， 被験者の学習過程と結果が発達的観. 点から分析された． その結果， 次の事項 が結論として得 られた． １ ） 前提テス トと事前テス トの得点に関 して， 中学生群と高校生群の間， 中学生群と大学生群の （ 間に有 意な差 が認め られたが， 高校生群と大学生群の間には有意な差は認め られなかっ た． すなわ. ち， 中学生群は， 他の２群に比較 して， 二進法に関する前提知識が少なく， 事前テスト成績 が低い が， 高校生群と大学生群は， 前提知識と事前テストの成績が相互に似た水準に あると言える，. 中学生群， 高校生群， 大学生群のいずれの群においても， 事前テス トと事後テストの得 点間 ０はこれらの群の被験者に大きな学習 効果を与えた， の差は高い信頼水準 で有意であり， Ｍ２ 圏 プロ グラム学習総点に関 しては， 各群間に有意な差が認められ， 中学生群， 高校生群， 大学 図. 生群の順に得点が高くなっ ていく傾向が認められた，. 学習所要時間に関 しては， 中学生群は， 他の２群に比較して有意に長い が， 高校生群と大学 生群はほぼ同じ程度の 時間を示していた． 各間の正答所要時間に関しても， 大部分の間において， 中学生群と高校生群の間， 中学生群と大学生群の間に有意な差が認め られ， 高校生群と大学生群の 雑. 間には有意な差 が認め られなかっ た， ここで言う正答所要時間とは各間の通過時間という意味であ るので， 中学生群は， 他の２群に比較 して， 各間の通過に要する時間が長い傾向があり， 高校生群 と大学生群とは大差のない 時間で各間を通過 する傾向がある．. ５ ） 事後テス ト得点に関 しては， 中学生群と高校生群の間， 中学生群と大学生群の間には有意な （ 差 が認め られる が， 高校生群と大学生群の間には有意な差は認め られず， 中学生群は， 他の２群に 比較して， 有意に低い得点を獲得 していた． 差異得点に関 しては， 中学生群は， 他の２群に比較し て有意に低かっ たが， 高校生群と大学 生群の間には有意な差は認め られなかっ た． したがっ て， Ｍ ２０ １， 中学 生に対するよりも， 高校生と大学生に 対 して一層大きな学習 効果を与えてい る と 言 え ０ ５６.
(7) . 清水清外五名：ＣＡ工 システムによる二進法プログラムの学習に関する発達的検討 . １ 各間の得点に関する群間比較の結果， 大部分の間において， 中学生群と高校生群の間， 中学 （ ６ 生群と大学生群の間に有意な差が認められ， 高校生群と大学生群の間には有意な差は認められず， 相互に似た水準の得点を獲得していた． ７ ｝ 各間を満点で通過する者は， 大学生群と高校生群において多く， 全問題１ （ ７問に対する平均合 格率は８０％を越えているが， 中学生群においては約５５％である． 逆に， 自力で正答を見出し得ずシ ステムによっ て正答を与えられて通過する者は， 中学生群において多く， 全問題１ ７問に対する平均 ５％であり， 高校生群と大学生群においては５％以下である 比率は約２ ． ｛ ８ ） 以上の結果をまとめるな らば， 高等学校３ 年生以上の年齢の者においては， ＣＡ Ｉ シス テ ム によるＭ２０の学習の過程と結果に関 して大差はみ られず， また， 極めて大きな 学習効果が認め られ. る， 高校生および大学生の結果に匹敵する学習効果を中学生に もたらすためには， Ｍ２０はさらに工 夫され て修正されることが 必要である， なお， 各発達段階におけるＣＡ１二進法プロ グラムによ る 学習過程と結果の分析結果に つい ては， 本報告の末尾に掲げてある文献を参照されたい，. 本報告は， 昭和４８年度文部省特定研究 「科学教育」 部門の科学研究費によっ て行なわれた研究の 一部である． 研究の実施に際し， 函館市立深堀中学校梶原四郎， 中山伸朝， 中村吏 函館市立東高 ， 等学校横田淳一， 川辺哲雄の諸先生から多大のご協力をいただいたことを記 し， 感謝の意を表 した. し・．. 文. 献. 中川正・鈴木正義 ＣＡＩ学習プログラム作成の予備的調査結果の分析， 北海道教育大学紀要， １９ ２ ７ ， 第２３巻第 １号， 中川正・山崎正吉 国語と数学における三層とＣＡＩプログラム学習の過程と結果 －－ ＣＡＩシステムにおける １ ｝－－， 北海道教育大学紀要， １ 学習過程の分析｛ ３ ９７ ４巻第１号． ， 第２ 中川正・佐藤一夫 ＣＡＩ学習プログラム作成の予備的調査結果の分析偶） ７ ４ ， 北海道教育大学紀要， １９ ， 第２４巻 第２号． 中川正・高瀬輝彦・山崎正吉 ＣＡ１二進法プログラムに関する学習記録の分析（ １ ｝ ７ ４ ， 北海道教育大学紀要， １９ ， 第２ ４巻第２号． 清水清・鈴木正義・中川正・辻宏光・花春美 ＣＡ１二進法プログラムに関する学習記録の分析（ ３ ）－－ 高校生に おける実験結果－－， 北海道教育大学紀要， １９ ４ ７ ， 第２５巻第１号． 清水清・中川正・鈴木正義・辻宏光・花春美 ＣＡ１二進法プログラムに関する学習記録の分析勘 －－ 大学生に おける実験結果－－， 「教員養成教育におけるＣＡ Ｉ 適用の基礎的研究とソフトウェアの開発」 （清水班昭和４８年 度文部省特定研究報告書） ９７ ４ ，１ ， 鈴木正義・中川正・山崎正吉 思考型とＣＡＩプログラム学習の過程と結果 －－ ＣＡＩシステムにおける学習過 ２ 程の分析（ ｝－－， 北海道教育大学紀要， １ ３ ９７ ４巻第１号． ， 第２ 鈴木正義・中川正・山崎正吉 ＣＡ１二進法プログラムに関する学習記録の分析（ ２ ） ７ ４ ， 北海道教育大学紀要， １９ ， 第２ ４巻第２号，. （本学教授・函館分校）. 第１表 中学生群における事前テストと事後テストの得点の比較 事前テスト 平 均 Ｓ. 事後テスト. 得 点. ０. ４，３８２４. Ｄ. ０. ３，１９０２. 事前テスト－－事後テス ト ｔ －７，８９１２. Ｐ ＜０ ．００１. ５７.
(8) . 清水清外五名：ＣＡＩ システムによる二進法プログラムの学習に関する発達的検討 第２表 高校生群における事前テストと事後テストの得点の比較. ー. ・ー“ ・ ーーー ・ － －. . － －. … 事前テスト－－事後テスト. 事前テスト コ 事後テスト １. １三 讐 キー 署 」 ”￥ 茎 者 三 一. ー ・ ー. ｐ. ヨ. ＜０．００１. －２０．３０６９. 第３表 大学生群における事前テストと事後テストの得点の比較. １ 事前テスト， 事後テスト １事 平 均 Ｓ. ド. 得 点 ｌ. ｏ ，６３８３. ０ ８ ５ ・竜 ７ ・. Ｄ. Ｉ．４９３６. １ ，㈱５ １. Ｉ. キ. ト 亨. キ. ト. Ｐ. 一醐 慨. ＜０，００１. 第４表 各群の各種得点および学習所要時間. 項. １中学野 洲 高校生群１大学生群 . 群. 中学生－高校生. . 学. 習. 総. 点 ｉ ｓＤ － １５，５３３９＋ ６．９９４５， ４．２６２３. ．. ≦. ．. 高校生－大学生 ｔ. １ … 平均 ４６ １４７１ ６１ １４２９ ６４ ２１２８・. 比. 間 ｌ. ｐ. 較. 中学生一大学生 Ｐ. ｔ. ．. 前 提－ 平 均 １. ３，７６４７１ ４，６０００… ４．９３６２， １ ヨ 一 『－ －２． ・４４８２圭 〈ｏ，ｏ２ －１，１１７７ー Ｎ．Ｓ． ー３，９２３９ ， ヨ ョ ふ ｉ ，紹２－ ，，卵２１ ，．服６－ 」. 壷点 面「 対 得 ｌｓＤ １ 丁３司 １. ． ，. 事 前ｉ平均 テスト － － 得 点ｉｓＤＩ. －. １ ・瀕６， ，蛸２１１. ４ ２ ８ ６－ ０ ， ◆ ｇ￥も 三－ せ ０ ０ １ ＜０ ‐ － ０ ０ １ 一３ ４，く ０ ７ ９ ５ ． ． ． 棚ｏ １ ｏ１０ 亘 ，醗６１ ，. －０．７６２０』 Ｎ，Ｓ，′ －２．４５９３ｉ＜０．０２. １. Ｅ. －. ｉ. ０ ０ ３ ３ ０ ＜０ ・ ７ ５ ｏ３ ９ ４ Ｎ．ｓ Ｔ ５ ｏ ｏ Ｑ． ． ｏ 皿 一 ４ ＊器ド器ト署 「 開 閉ｒ Ｅ ． ． ｒ ． ，『＜ 三. ３ｉ ９」三雲４竺 ８ ２ ４． ６髪２ 差 異Ｌ壬惣 Ｌ三宅 Ｍ Ｉ －３，３５６６ ， 一 ２４ 得 点ーｓＤｔ ３ ，掴 い，膨４ ，即２１ ，. ５８. ）３３０６； Ｎ．ｓ． ＜。・０“ （ ≦ ， ｉ. －３，５８６４ ・董＜。β０１. －.
(9) . 第５表. 各. 群. の 各 間 に. お. け る. 得 点. 問 中 学 題. 平均得点. 生. 群 Ｓ. 高 校 Ｄ. 平均得点. 生 群 Ｓ Ｄ. 大 学. 平均得点. 裟 墾. 生 群 Ｓ. 中学生－－高校生 Ｄ. 高校生－－大学生. 中学生－－大学生. ｔ. Ｐ. ｔ. Ｐ. ｔ. Ｐ. Ｉ. ２．９４１２. ３５ １‐５１ ‐. ３．８０００. ０ ．５２３７. ３ ．８７２３. ０ ．３９２３. －３ ．１２１２. ０ ＜： ‐０１. －０ ‐７０６０. Ｎ‐Ｓ‐. －３．９８４３. ＜： ０ ．００１. ２. ３．１１７７. １‐５１００. ３‐９４２９. ０ ‐２３２１. ３ ．８２９８. ０ ．４２８７. － －３ ．１４７１. ＜： ０ ．０１. １ ‐３９６７. Ｎ‐Ｓ‐. 一３．０２８６. ＜： ０ ．０１. ４. ３．２６４７. １ ．３１３０. ３‐９７１４. ０ ６６６ ‐１ ‐. ３ ‐９１４９. ０ ．５７７２. －３ ．１１２１. ＜： ０・０１. ０ ‐５５５０. Ｎ．Ｓ‐. ー２．９７４８. ＜： ０ ．０１. ０. ２．６４７１. １．７４６９. ３‐８８５７. ０．６６６４. ３．８７２３. ０ ‐６０５５. －３ ．８５４８. ＜： ０‐００１. ０ ．０９３８. Ｎ． Ｓ‐. －４．３９７４. くく０ ．００１. ′ ９. ３．１７６５. １ ，５２３７. ３．９１４３. ０．２７９９. ３ ．９７８７. ０．１４４３. ー２ ．７７５１. ＜： ０・０１. ー１ ‐３３７５. Ｎ‐Ｓ．. －３．５４２６. ＜０ ‐００１. ３‐０２９４. １ ‐３１７０. ３ ‐４５７１. ０ ．８３９８. ３ ‐８２９８. ０ ．３７５８. － －１ ．５８９６. Ｎ‐Ｓ．. －２ ‐６６７８. ＜： ０ ．０１. －３．９０１０. くく０ ‐００１. ３‐１７６５. １．４２３９ Ｆ. ３ ‐３４２９. １‐２６３６. ３ ‐６１７０. １ ‐０２２２. －０ ．５０６３. Ｎ．Ｓ，. －１ ‐０７１６. Ｎ．Ｓ．. －１ ．６００６. Ｎ．Ｓ．. ２．５０００. １‐８６６８. ３ ‐８２８６. ０ ．６９６３. ３‐９５７４. ０ ．２０１８. －３ ‐８８０４. くく０ ．○０１. ー１ ‐１８７４. Ｎ．Ｓ．. ー５．２４３５. ＜： ０ ．００１. ２‐２９４２. １ ‐９３３１. ３ ．５７１４. １ ‐１２８５. ３ ‐７４４７. ０ ‐８３７１. －３ ．３１４０. ＜： ０ ．０１. －０ ．７８８６. Ｎ‐Ｓ‐. ー４ ‐５２７２. ＜： ０ ．００１. １５. ２．７９４１. ・１．８１１３. ４．００００. ０ ・００００. ３．９７８７. ０ ．１４４３. －３ ‐８８１２. くく０００１. ０ ‐８６２６. Ｎ‐Ｓ．. ー４．４０８６. くく○ ．００１. １６. ２．２９４２. １‐８３９５. ３ ．８２８６. ０ ‐６９６３. ３ ．８５１１. ０ ８１ ．６１ ‐. ー４ ．５３９５. － －０ ‐１５２５. Ｎ‐Ｓ‐. ー５．３２９５. ＜０ ．００１. ２．４１１８. １‐８１６８. ２．６７８６. １ ．７３３１. ３ ‐４６８１. １．１２７１. ー２ ‐４６３５. ＜： ０ ．０２. － －３‐１８０３. くく○．ｏｉ. ２‐４７０６ １. １．８５０８. ３‐３１４３. １‐３８９１. ３ ．７４４７. ０ ．８３７１. －２ ‐１１４３. くく０ ・０５. ー１ ‐７２０２. Ｎ． Ｓ‐. －４．１１５２. くく○ ．○０１. １．８２３６. １．８２２５. ３．６５７１. ０ ．Ｓ２６１. ３ ．５７４５. ０ ‐８９３１. － －５‐３２８４. くく０ ‐００１. ０ ‐４２２４. Ｎ‐Ｓ‐. ２２. ３．３５３０. １．４１１７. ３ ‐４５７２. １，２７２６. ３ ．８０８５. ０ ‐６４０４. －０ ．３１７５. Ｎ．Ｓ．. ２３. ３．２０５９. １．５２９７. ３‐７４２９. ０ ‐８０５１. ３ ．９３６２. ０ ‐２４４４. －１ ．８０５３. Ｎ．Ｓ‐. 一皿. ー ｎ １２ １３. １８. 一 驚. 盟 鑓. くく○ ．○０１ Ｎ‐Ｓ‐. ー１ ．５３３７. ＜ ： ０ ．０１.
(10) . 第６表. 各 群 の 各 間 に お け る 正 答 所 要 時 間 （秒）. 問 中 学 題. 群. 生. 高 校. 生 評. 大 学. 平均時間. 生. 群. 群 Ｄ. ｔ. Ｐ. 比. 高校生－－大学生 ｔ. Ｐ. 較. 中学生－－大学生 ｔ. Ｐ. 平均時間. Ｓ Ｄ. Ｉ. １１９‐５５８８. ８４．１６０６. ５９．８５７１. ３５．６７７２. ４７．７０２１. ５７ ２４．７２. ３．７９９０. くく○‐００１. １．７９８８. Ｎ．Ｓ．. ５．４６３９. ＜０．００１. ２. ７６ ．５０００. ６１ ．４４７４. ３４．７４２９. １２ ．９２０３. ３６．７２３４. １７‐６６０８. ３．８７４４. くく○．００１. －０ ．５５４１. Ｎ．Ｓ．. ４ ．１５２１. ＜０．００１. ４. １０５‐４７０６. ８１．８２１６. ６６ ‐７７１４. ４１‐９２３８. ６４．５３１９. ２７．２９３４. ２．４４６４. ＜： ０‐０２. ０‐２８８８. Ｎ．Ｓ‐. ３．１５３７. ＜： ０ ．０１. ５. ５０‐７６４７. ４７．５１２３. １９ ．２５７１. ２０ ．１８３９. ２０ ‐１４８９. ２１．２１７２. ３．５５０２. くく○．００．. －０．１８９８. Ｎ．Ｓ‐. ３‐８６２７. ＜： ０‐００１. ７. ６７‐１１ ７６. ５５．８９１６. ３５‐０２８６. １９．４２３８. ３４‐１４８９. ２２ ．２５７７. ３．１５６５. ＜： ０．０１. ０‐１８４５. Ｎ‐Ｓ．. ３．６１６９. ＜： ０ ．００１. ９. ６２．１７６５. ４４．０１９７. ５１ ．１４２９. ３０ ‐７９５３. ５２ ‐３４０４. ２９ ．０９４３. １．１９ １６. Ｎ・Ｓ．. － －０ ‐１７７６. Ｎ‐Ｓ．. １．１９４６. Ｎ‐Ｓ．. １１. ５２．９４１２. ４８．０７６５. ６４．９４２９. ８８ ‐６１３１. ６６‐５１０６. １０１．００５３. －０‐６８６３. Ｎ．Ｓ．. －０．０７２３. Ｎ‐Ｓ．. －０ ・７１７１. Ｎ．Ｓ．. １２. ６５．９１１８. ３３‐５８０７. ４７．１４２９. ２５．４８８５. ４３．７２３４. １８ ‐５２８５. ２ ‐５８１５. ＜く ０‐０２. ０ ‐６９４８. Ｎ．Ｓ．. ３．７５３０. ＜： ０．００１. １３. ４８ ．０５８８. ３６．４２０７. ２５．７７１４. ２７‐１３１５. ２８．２９７９. ２５‐４１２３. ２ ‐８４６０. ＜： ０．０１. ー０．４２７３. Ｎ‐Ｓ．. ２‐Ｓ４０１. ＜： ０．０１. １５. ３７．６７６５. ３７．５０７４. １４‐３４２９. ７‐３４０５. １８．３６１７. ８ ．９７８５. ３．５５７３. くくＱＯＯ１. －２ ．１３７２. ＜： ０‐０５. ３ ．３５６１. ＜： ０ ．０１. １６. ５７．７０５９. ２ Ｚ ５ ４３．３１. ３０ ．２０００. ４３‐６６８１. ２７．３６１７. １９．５９４２. ２．５８８０. ＜： ０．０２. ０ ．３９０５. Ｎ．Ｓ．. ４ ．１８７８. くくＱＯＯ１. １８. ４８．３５２９. ３６．６７５８. ６３ ．３７１４. ５９ ‐５８９６. ４４．２５５３. ４２．２５７８. －１．２３８１. Ｎ‐Ｓ‐. １．６７８３. Ｎ．Ｓ‐. ０．を蝶２. Ｎ‐Ｓ‐. １９. ４１‐００００. ２８．３９０１. ４９ ．８０００. ５６‐７９５８. ３４．９３６２. ３８ ．０６８５. －０‐７９８６. Ｎ‐Ｓ．. １‐３９９６. Ｎ．Ｓ‐. ０ ‐７７４６. Ｎ．Ｓ‐. ２１. １１０．１４７１. ９３．５２５４. ３９．４５７１. ４３ ‐２２７２. ４７．２５５３. ５７．３８１７. ３．９８９４. －０ ６５８ ．６ ，. Ｎ‐Ｓ．. ３．６９２４. ＜０ ．００１. ２２. ２７‐２３５３. １７‐００５３. ３５．１７１４. ３４．１４１３. ３０．０６３８. ２８ ．１５１１. － －１．１９８９. Ｎ‐Ｓ‐. ０ ．７３２４. Ｎ．Ｓ‐. ‐０ ‐５１４６. ２３. ４６．５０００. ４９．９７６０. ２９．１４２９. ３１．２４３０. １８．７６６０. １０．６９７４. １．７０９８. Ｎ．Ｓ‐. ２ ‐０９０５. ＜： ０．０５. ６ ３．６女３. ２４. １７４．７３５３. １２７．２４７９. ２１８．８０００. １４３．６０１８. １９４ ‐７０２１. １２２ ．８２７０. － －１‐３２８０. Ｎ．Ｓ．. ０．８０７０. Ｎ‐Ｓ．. －０．７０２３. 平均時間. Ｓ. Ｄ. Ｓ. 中学生－－高校生. 間. ＜： ０．００１. Ｎ．Ｓ． くく○－００１ Ｎ‐Ｓ．.
(11) . 第７表. 問 題. 中 Ａ. Ｂ. Ｉ. ５８ ．８２. １１ ‐７６. ２. ６７．６５. １１‐７６. ４. ６７．６５. １４ ‐７１. ５. ５２‐９４. １７‐６５. ７. ７３．５３. ５‐８８. ９. ５２‐９４. ２０ ‐５９. １１. ６７‐６５. １１‐７６. １２. ５５‐８８. ８ ‐８２. １３. ５２．９４. ５ ‐８８. １５. ６７‐６５. ２．９４. １６. ４４ ‐１２. １７．６５. １８. ４７．０６. １７‐６５. １９. ５２‐９４. １１．７６. ２１. ３２．３５. １４‐７１. ２２. ７９ ．４１. ５．８８. ２３. ７６．４７. ２‐９４. ２４. ２６‐４７. ８．８２. 生. 学. 各 間 の 各 段 階 点 の 獲 得 者 数 （％）. 群. ／ ／ ／ ／／ ／ ／ ／／ ／／ ／／ ／／ ／ ／／ ／／ ／／ ／. Ｅ. Ａ. Ｂ. １１‐７６. １７ ．６５. ８５ ‐７２. ８．５７. ２‐９４. １７．６５. ９４ ．２９. ５‐７１. ５ ‐８８. １１‐７６. ９７‐１４. ２．８６. ２９ ．４１. ９７．１４. ０. ２‐９４. １７‐６５. ９１ ．４３. ８‐５７. １４‐７１. １１ ‐７６. ６０ ‐００. ３１．４３. ５ ．８８. １４‐７１. ６８．５７. ２０ ‐００. ３５．２９. ９１ ‐４３. ５‐７１. ４１‐１８. ８２．８６. ８．５７. ２９ ．４１. １００ ・００. ０. ３８．２４. ９１‐４３. ５ ‐７１. ３５．２９. ５１ ‐４３. １７．１４. ３５ ．２９. ７４ ‐２９. １１．４３. ４７．０６. ８０ ‐００. １１‐４３. １４ ‐７１. ８０ ．００. ８．５７. １７．６５. ８８ ．５７. ２．８６. ３８‐２４. ５４ ．２９. １１‐４３. Ｃ. Ｄ. 高. ／ ／／ ２．９４. ２．９４. ２‐９４ ５ ‐８８. ２０ ‐５９. 生. 校. 群. ／ ／ ／ ／／ ／／ ／ ／ ／／ ／ ／ ／ ／ ／／ ／／ ／／ ／／ ／／ ／ Ｄ. 大 Ｅ. Ａ. Ｂ. ５ ‐７１. ０. ８９ ‐３６. ８ ．５１. ０. ０. ８５ ．１０. １２‐７７. ０. ０. ９７‐８７. ０. ２．８６. ９３．６１. ４ ‐２６. ０. ０. ９７．８７. ２‐１３. ５‐７１. ２‐８６. ８２．９８. １７．０２. ０. １１‐４３. ８２‐９８. ８‐５１. ２．８６. ９５．７４. ４ ‐２６. ８ ．５７. ８７．２３. ８ ‐５１. ０. ９７ ‐８７. ２‐１３. ２．８６. ９１ ．４９. ６．３８. ３１ ‐４３. ７２．３４. １９ ‐１５. １４・ ２９. ８７．２３. ８．５１. ２．８６. ７４．４７. １７．０２. １１ ‐４３. ８７．２３. １０ ‐６４. ２‐８６. ９３．６１. ６‐３８. ８．５７. ５７．４５. ２１．２８. Ｃ. ５ ‐７１. ０. ５．７１ ８ ．５７. １７．１４. 欄の斜線は、 第１ヒントまたは第２ヒントの設定されていないことを示す。. ′ ′ 、 ー ．・′ ．・ ・. 群. 生. 学. ‐. ／ ／ ／ ／／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／／ ／ ／／ ／／ ／ Ｃ. Ｄ. Ｅ. ２‐１３. ０. ２．１３. ０. ０. ２．１３ ２．１３. ０. ０. ０. ０. ２．１３. ６．３８. ２．１３. ４‐２６. ０. １０ ．６４. ８‐５１. ０ ４．２６ ０ ２．１３ ８‐５１ 冬２６ ２‐１３ ２．１３ ０ ２‐１３.
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