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2020年11月16日発売

北大路書房

教育AIが変える21世紀の学び

指導と学習の新たなかたち
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内容紹介
人工知能の発展は教育にどのような影響をもたらすのか。第1部では生徒が「何を」学ぶべきかという視点から,「コア概念」の重要性を提案。第2部では「どのように」教えるのかという視点で教育AIの多様な活用例を紹介し,今後の可能性や倫理的問題も詳しく論じる。新学習指導要領がめざす方向性を理解するのにも最適。

【本書の主な目次】
●第1部 生徒は何を学ぶべきか?:AIがカリキュラムに与える影響
1 教育の目的
2 基礎となる知識:生徒は何を学ぶ必要があるか?
3 コア概念の概要
4 必須のコンテンツの概要
5 意味づけとAIアルゴリズムの影響
6 コア概念
7 必須のコンテンツ
8 どのコンテンツを追加すべきか
9 どのコンテンツを削除すべきか
10 実際上の考慮事項
11 結論
●第2部 どのように?:指導と学習にAIがもたらす可能性と影響
1 教育におけるAI
2 AIの背景
3 AIの技術と用語
4 AIは教育でどのように機能するか
― 教育におけるAIの活用 ―
5 知的学習支援システム
6 対話型学習支援システム
7 探索型学習環境
8 自動ライティング評価
9 他にどのようなAIEDがあるのか?
10 他にできることは何か?
11 教育におけるAI:暫定的なまとめ
目次
目次
編訳者はしがき
"Artificial Intelligence in Education(教育AIが変える21世紀の学び)"への賛辞
謝辞
はじめに―背景

第1部 生徒は何を学ぶべきか?:AIがカリキュラムに与える影響
1 教育の目的
2 基礎となる知識:生徒は何を学ぶ必要があるか?
3 コア概念の概要
4 必須のコンテンツの概要
5 意味づけとAIアルゴリズムの影響
 5.1雇用可能性
 5.2拡張知能
 5.3教育への示唆と生徒が学ぶべきこと
 5.4 意味の重要性
 5.5 直観
 5.6 有意義さ:知識を動員する
 5.7 概念の道具箱をつくる
 5.8 転移:学習した知識を新しい状況で使う
 5.9 意味の領域
 5.10 問題のある知識
 5.11 最適化
6 コア概念
 6.1 最も重要なことは何か?
 6.2 「知っている」と「できる」
 6.3 重要な知識枠組み
 6.4 ツールとしての概念指標
 6.5 構造のレベル
 6.6 概念によるコンテンツの体系化
 6.7 コンテンツの構造
7 必須のコンテンツ
 7.1 何でも検索できるなら,なぜ何でも学ぶのか?
 7.2 ダニング=クルーガー効果を避ける
 7.3 日常生活で使うスピード,流暢さ,自動性
 7.4 社会的に共有された背景知識
 7.5 より複雑な概念に必要である
 7.6 コア概念の基質となるコンテンツ
 7.7 コンピテンシーの基質となる知識
 7.8 現代的な知識
8 どのコンテンツを追加すべきか
 8.1 テクノロジーとエンジニアリング
 8.2 メディア
 8.3 企業家精神とビジネス
 8.4 個人ファイナンス
 8.5 ウェルネス
 8.6 社会科学
9 どのコンテンツを削除すべきか
 9.1 学問分野によらない構造
 9.2 カリキュラムの設計に学際的テーマを組み込む
 9.3 学問分野の変化
10 実際上の考慮事項
 10.1 意思決定
11 結論

第2部 どのように?:指導と学習にAIがもたらす可能性と影響
1 教育におけるAI
2 AIの背景
3 AIの技術と用語
 3.1 アルゴリズム
 3.2 機械学習
 3.3 教師あり学習
 3.4 教師なし学習
 3.5 強化学習
 3.6 人工ニューラルネットワーク
4 AIは教育でどのように機能するか
 4.1 教育におけるAIの歴史
 4.2 適応学習
 4.3 コンピュータ支援教育
 4.4 AIとCAI
― 教育におけるAIの活用 ―
5 知的学習支援システム
 5.1 領域モデル
 5.2 指導モデル
 5.3 学習者モデル
5.4 典型的なITSのアーキテクチャ
 5.5 ITSの効果を評価する
 5.6 Mathia
 5.7 Assistments
 5.8 alta
 5.9 さらなる例
6 対話型学習支援システム
 6.1 CIRCSIM
 6.2 Auto Tutor
 6.3 Watson Tutor
7 探索型学習環境
 7.1 Fractions Lab
7.2 Betty’s Brain
7.3 Crystal Island
7.4 ECHOES
7.5 まとめ
8 自動ライティング評価
8.1 PEG
8.2 Intelligent Essay Assessor
8.3 WriteToLearn
8.4 e-Rater
8.5 Revision Assistant
8.6 OpenEssayist
8.7 AIによる採点
9 他にどのようなAIEDがあるのか?
9.1 ITSプラス:ALT School,ALP,Lumilo
9.2 言語学習:BabbelとDuolingo
9.3 チャットボット:Ada とFreudbot
9.4拡張現実と仮想現実
9.5 学習ネットワーク編成器:Third Space Learning とSmart Learning Partner
10 他にできることは何か?
10.1 協働学習
10.2 生徒フォーラムのモニタリング
10.3 継続的な評価
10.4 AIによる学習コンパニオン
10.5 AIティーチングアシスタント
10.6 学習科学を発展させる研究ツールとしてのAIED
11 教育におけるAI:暫定的なまとめ
12 教育におけるAIの社会的影響
12.1 AIEDテクノロジーが教室に与える影響
12.2 AIEDの倫理
補足1
A1-1 トピックと概念のつながり
A1-2 コンテンツの進化
A1-3 分野横断的なテーマ
補足2
A2-1 AIとは何か?
A2-2 今日のAI
A2-3 AIの技術
A2-4 AIの技術と専門用語

CCRについて
 教育のスタンダードを再設計する 
当センターの基本理念
「何を」にフォーカスする 
当センターの業務
著者について
付論:人工知能と教育人材の養成
 はじめに
 なぜ教育人材の育成なのか 
 教育人材育成のストラテジー
 教育人材は「生身の人間」である必要があるのか

索引
著者略歴
ウェイン・ホルムス(ホルムス ウェイン horumusu wein)
ウェイン・ホルムス(Wayne Holmes)は,オープン大学教育工学研究所(イギリス)の「学習科学とイノベーション」プログラムの助教である。また,サンパウロ大学とアラゴアス連邦大学(ブラジル)の客員准教授,北京師範大学未来教育先端イノベーションセンター(中国)の客員研究員,人工知能のための議員連盟・教育タスクフォース(イギリス)のメンバー,そしてCCR のコンサルタント研究員を務めている。ウェインは,オックスフォード大学の「学習とテクノロジー」プログラムの博士号,教育学(オックスフォード大学)と哲学の修士号を取得している。また,教育における人工知能に関する2 つの報告書「知能の解放:教育と人工知能に関する議論」(Intelligence Unleashed:An Argument for Artificial Intelligence in Education) と「テクノロジーが強化したパーソナライズ学習:証拠をひもとく」(Technology-EnhancedPersonalised Learning: Untangling the Evidence)の共著者でもあり,2018 年のAIED 国際会議において,初のAIED の倫理に関するワークショップ「AIEDの倫理:気にするのは誰か」(Ethics in AIED:Who Cares)を率いた人物でもある。
マヤ・ビアリック(ビアリック マヤ biarikku maya)
マヤ・ビアリック(Maya Bialik)はCCR のリサーチマネージャであり,『21世紀の学習者と教育の4 つの次元』(Four-Dimensional Education)の共著者でもある。彼女は,個人レベルおよび政策レベルで,科学の適切な解釈と応用に力を注いでいる。マヤはハーバード大学で「心・脳・教育」プログラムの修士号を取得しており,また,複雑系,教育,環境科学,心理学,神経科学,言語学に関する研究と執筆の経歴をもつ。
チャールズ・ファデル(ファデル チャールズ faderu chaaruzu)
チャールズ・ファデル(Charles Fadel)は,教育に関する世界的な思想的リーダーであり,作家,未来学者,発明家でもある。彼はまた,カリキュラム・リデザインセンターの創設者兼代表,ハーバード大学大学院教育学研究科の客員研究員,オリン工科大学学長評議会のメンバー,BIAC / OECD 教育委員会委員長であり,『21 世紀の学習者と教育の4 つの次元』(18 言語に訳された枠組み)や,ベストセラー『21 世紀型スキル』(21st Century Skills)の共著者,ヘルベチカ・エデュカチオ財団(ジュネーブ,スイス)の 創立者兼会長,コンファレンス・ボードの上級研究員でもある。 チャールズは30 か国以上の教育システムや教育機関と仕事をしている。初期のAI スタートアップ企業であるニューロダインをはじめ,工学分野でも25年の経験をもっている。また,シスコシステムズのグローバルエデュケーション・リーダー,マサチューセッツ工科大学実験的学習グループ(ESG)とペンシルベニア大学ウォートン校最高教育責任者(CLO)プログラムの客員研究員,ビーコン・エンジェルスのエンジェル投資家などを歴任してきた。チャールズはまた,電気工学の理学士(BSEE)および経営学修士(MBA)を取得しており,特許も7 つもっている。全略歴は以下のWeb ページを参照。 http://curriculumredesign.org/about/team/#charles
関口 貴裕(セキグチ タカヒロ sekiguchi takahiro)
1971年 群馬県に生まれる 2000年 大阪大学大学院人間科学研究科 博士後期課程 修了 現在 東京学芸大学大学院連合学校教育学研究科 教授 博士(人間科学) 主著 ・ふと浮かぶ記憶と思考の心理学-無意図的な心的活動の基礎と臨床(共編著),北大路書房, 2014年 ・21世紀の学習者と教育の4つの次元:知識,スキル,人間性,そしてメタ学習(共編訳),北大路書房,2016年 ・学校教育ではぐくむ資質・能力を評価する(共編著),図書文化社,2019年
東京学芸大学大学院・教育AI研究プログラム(トウキョウガクゲイダイガクダイガクインキョウイクエーアイケンキュウプログラム toukyougakugeidaigakudaigakuinkyouikueeaikenkyuupuroguramu)
細川 太輔(ホソカワ ダイスケ hosokawa daisuke)
犬塚 美輪(イヌヅカ ミワ inuzuka miwa)
中野 幸夫(ナカノ ユキオ nakano yukio)
萬羽 郁子(バンバ イクコ banba ikuko)
遠藤 太一郎(エンドウ タイチロウ endou taichirou)
森本 康彦(モリモト ヤスヒコ morimoto yasuhiko)
佐藤 耕平(サトウ コウヘイ satou kouhei)
加藤 直樹(カトウ ナオキ katou naoki)
櫨山 淳雄(ハゼヤマ アツオ hazeyama atsuo)
奥村 基生(オクムラ モトキ okumura motoki)
小宮山 利恵子(コミヤマ リエコ komiyama rieko)
栗原 恒弥(クリハラ ツネヤ kurihara tsuneya)
新海 宏成(シンカイ ヒロナリ shinkai hironari)
松田 恵示(マツダ ケイジ matsuda keiji)
タイトルヨミ
カナ:キョウイクエーアイガカエルニジュウイッセイキノマナビ
ローマ字:kyouikueeaigakaerunijuuisseikinomanabi

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北大路書房の既刊から
清水益治/編著 無藤隆/編著/編集委員 五十嵐元子/著 金山元春/著 和田美香/著 ほか
和田仁孝/著
長崎大学子どもの心の医療・教育センター/監修 吉田ゆり/編著 石川衣紀/著 今村明/著 ほか
加藤則子/編著 布施晴美/編著 鈴木裕美/著 市川香織/著 櫻井育穂/著 辻本健/著 ほか
ウィリアム・デイモン/著 アン・コルビー/著 渡辺弥生/訳 山岸明子/訳 渡邉晶子/訳
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