ベイズ的確率推論課題での準抽象化教示の効果 鈴木宏昭(青山学院大学) 寺尾敦(青山学院大学) 3囚人問題など,ベイズ的確率推論課題に おいて,人はしばしば数学的規範解と大きく 異なった解を与える.これを克服するために 様々な探求がなされてきたが(市川, 1998), 大きな成果を残したものは少ない. 準抽象化(鈴木, 1995)の観点から,ベイズ 課題の解決を促進する教授法を提案する. 準抽象化:人が素朴に作り上げる問題状況 のモデルの基盤となる知識. 方 法 3.テスト課題(3囚人問題と同型)を実施 テスト課題:毎年一人しか単位を取れないとてつ もなく難しい講義があります.今年はX,Y,Z 君の たった三人しか受講していません.日頃の成績か ら考えて,単位を取る確率は X 君が1/4,Y 君が1/4, Z 君が1/2です.学期末の試験の採点が終わった あと,この講義の先生と会った X 君は「僕の結果は 教えなくてかまいませんから,Y と Z のどちらが落 第するかを教えてください」と聞きました。この教授 は「まあどっちが落ちるかを教えても君の合格確率 は変わらないからな」と言い,「Yは落第」と言いまし た.さてこの情報を得た後の X 君の合格の確率は どうなるかを計算してください.教授が「Y は落第」 と言うときはどのようなときなのか,その時の確率 はどのくらいかをよく考えて答えてください. 参加者 青山学院大学教育人間科学部の学生23名 結果と考察 手続き 1.ベイズの定理の準抽象化を導入 説明:新しいデータが得られたら,それが得 られる世界の中で確率を計算する. 例題:ある人の血液型がB型である確率は,この 人がA型ではないという情報を得た後では更新され る. 2.ベイズの定理の使い方を説明 学生は,準抽象化教示に沿って,Monty Hall 問題と病気診断問題(いずれも有名なベ イズ的確率推論課題)の解決を練習: H & D と notH & D からなる D を全体として, この中で H & D が占める割合を求める. テスト課題には9名(39%)の学生が正答し た.3囚人問題を用いた先行研究での結果 と比較して,これはかなり高い正答率である. 準抽象化教示の有効性が支持されたと考え られる. 準抽象化教示は,すべてのベイズ的推論 課題に適用できる一般性を有するという点で, これまでに有効性が示された他の教示方法 よりも優れている. • 確率のかわりに頻度を用いる教示(Gigerenzer & Hoffrage, 1995 Psych. Review)は有効と考えら れるが,3囚人問題のように頻度表現の使用が 難しい問題もある.準抽象化教示はこうした問 題にも適用できる. • 西田・服部(2011『認知科学』)は,P(D) とP(H) が 等しいと暗黙的に仮定されるため,これらが大 きく異なる「偏確率構造」を持つ問題で誤りが生 じると主張した.彼らは, P(D) とP(H) の違いを顕 在化させることでパフォーマンスを向上させたが, この比較はベイズの定理の数学的形式と関係 ない.準抽象化教示は数学的形式を言語的に 表現しているので,数学教育的な観点からも優 れていると言える.
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