What role do cognitive architectures play in intelligent tutoring systems?

はじめに ■認知心理学の役割 Bruer(1998):”認知心理学は脳に関する研究と教育に関する研究を結ぶ島としての役割” この章で扱う問題:基礎的な認知心理学から教育へどのような方法で橋渡しができるか? 認知心理学と教育の架け橋:単純なタスクと教室で発生するより複雑な認知の架け橋となる. ■統合的な認知 認知の統合的な説明は教育的な応用のためにはきわめて重要:Newell(1973) Cognitive Architectures: 様々な認知システムを統合し,複雑な認知を実現 章の概要:ACTアーキテクチャの教育への応用に関する議論 THE ACT THEORY AND COGNITIVE TUTORS ■ACT理論の基礎概念 人間の認知に関する前提:手続き的記憶と宣言的記憶のインタラクションをとおして現れる. 手続き的/宣言的の区別:認知神経科学においても類似の知見 手続き的学習は大脳基底核と関連し,宣言的学習は海馬と関連 宣言的学習:3+4=7のような様々な事実の獲得 手続き的学習:問題を解決するための情報を検索するプロダクションルールの獲得 ACT理論:認知をプロダクションルールの発火の系列として表現 ■Cognitive Tutorのデザイン モデルによって生徒の振る舞いを解釈 ・生徒はコンピュータを使って問題を解決(プログラミングのエディタなど) ・モデルトレーシングによって生徒の振る舞いを導出するプロダクション系列を見つける. 生徒の行動の解釈:指導のインタラクションを 3つの方法で統制する. 1. 生徒が助けを必要としたら,彼らの問題解決プロセスに合わせて適切な支援を与える. 2. 生徒が進行に合わせてモデルを更新し,カリキュラム全体をとおして生徒を支援する. 3. 生徒が特定可能なエラーをしていると判断したら,介入して適切に支援することができる. VALIDITY OF THE APPROACH アプローチの有効性の評価:教育的な成果,チューターで作業した生徒の行動の分析 Achievement Gains. ■実用的な評価 ・チューターを使用した生徒:使用しなかった生徒よりも授業の成績が約 1段階良かった.