代数問題タイプ

代数問題タイプ
タイプ問題の種類
セット該当なし
ダウンロード https://moodle.org/plugins/view.php?plugin=qtype_algebra
問題点 トラッカーの問題
討論 https://moodle.org/mod/forum/discuss.php?d=98670
メンテナ ジャン=ミシェルヴェドリン


代数問題タイプでは、代数の基本規則を使用して講師が提供した解答によって評価される学生の解答の代数式を使用できます。 Roger Mooreによって作成され、2009年7月に最初に寄稿コードとして提供されました。現在はJean-MichelVédrineによって管理されています。

概要

これはMoodleの問題タイプです。

これは、学生の解答が代数式として扱われ、代数の基本的な規則を使用して講師が提供した解答と比較される代数的な問題タイプを実装しています。

例えば、講師からの解答が\ sin 2 \ thetaそれから学生が入る2 \ sin \ theta \ cos \ theta彼らの答えは正しいものとして扱われます。

このコードは、1年生〜230人の物理学生と問題なく（評価比較方法を使用して）実運用でテストされています - 主に、展開前の小テストフォーラムでのMoodleユーザーからの優れたフィードバックとテストのおかげです。

必需品

ディスプレイが機能するためには、あなたのMoodle WebサイトでTeX式を表示するための何らかの方法が必要です：TeXフィルタかMathJaxフィルタを有効にする。

フォーマットされた解答式「動的AJAX要求の使用」を表示する新しい方法は、MathJaxフィルタでのみ機能することに注意してください。

問題の定式化

新しい代数問題を作成するには、Question Bankに行き、「Create a new question ...」をクリックしてください。

問題編集ページの一部のフィールド（問題名、問題テキスト、デフォルト評点、一般的なフィードバック）はすべての問題タイプに共通であるため、特別な説明は必要ありません。

しかし、代数問題型に固有のものもあります。

[オプション]セクションを展開します。

比較アルゴリズム

最初に、学生の答えが正しいかどうかを判断して採点するためにどの比較方法を使用するかを定義します。3つの方法があります。

  1. 評価
  2. セージ
  3. 等価

評価

これがデフォルトのテスト済み方法です。それはまた理解しやすいです。変数の値のさまざまなランダムな組み合わせについて答えと学生の反応の両方を評価することで「不正」となり、両方がすべての点で許容範囲内で一致することを保証します。

[評価チェック数]フィールド（デフォルト：10）にテスト用に生成される乱数の数（詳細は良いが遅い）が指定でき、[許容範囲]がデフォルトチェックの許容値（デフォルト0.001）になります。 。

あなたがこの方法を使うつもりなら、あなたはそれが防弾ではないそして多分あなたが望むものではないことを理解しなければなりません。

学生が答えを入力し、教師が提供した答えがプラグインによって生成された変数のすべてのランダムな値に対して同じ値をとる限り、学生の答えは正しいと見なされます。例えば、2 * xとx + xは同一と見なされます。

セージ

この方法では、外部のオープンソースのSageシンボリック代数システムをサーバーにインストールする必要があります。 Pythonの単純なXMLRPCサーバースクリプトsage_server.pyがパッケージに含まれています。これは、2つの式をシンボリックに比較するための方法を提供します。

理論的観点から、この方法は確かに最善の方法です。しかし、それは外部サーバを必要とし、あなたのMoodleサーバがホストされている方法によってはこれが可能かもしれないし不可能かもしれないのでそれはまた最も不安なものです。

そのような数学的な問題と解答の検証が絶対に必要な場合は、より現代的で安全で強力な問題タイプ、 STACK問題タイプを検討することをお勧めします。

等価

これは、2つの式を比較するために、パーサーに含まれている内部PHP代数パーサーを使用します。完全なシンボリック比較によって、学生は展開されていない（または要素化されていない）表現を入力できる、 "expand ..."および "factor ..."タイプの問題で使用することを目的としていました。

この比較方法の使用法はほとんどテストされておらず、Moodle Quizフォーラムのユーザはこれを使用したことを報告していません。そのため、本番サーバーで使用する予定の場合は、慎重になることをお勧めします。

一般的な規則として、特別な必要性がない限り評価比較方法を使用することをお勧めします。また、自分が何をしているのか知っていることをお勧めします。

解答ボックスのプレフィックス

解答入力ボックスの前にテキストを表示したい場合は、ここに入力できます。たとえば、関数についての問題では、学生が何に答えるべきかを知っているようにf（x）=と入力することができます。以下のスクリーンショットの1つの例を参照してください。

許可されていない解答

学生の解答で禁止される単語のコンマ区切りのリストをここに入力できます。たとえば、ここにpiと入力した場合、maxの学生はこれらの単語の1つを含む解答のための評定を受け取ることはできません。

許可されている機能

ここでは、学生の解答で許可される機能（デフォルト：すべて）を選択できます。

変数

すべての代数問題は少なくとも1つの変数を含み、定義されたすべての変数は少なくとも1つの答えで使用されなければなりません。

変数名を入力する必要があります。また、評価方法を使用する場合は最小値と最大値を使用します（SAGEメソッドと等価メソッドではこれらの値は使用されません）。

変数名は、TeX構文ではなく線形表記を使用して入力する必要があります。変数名に複数の文字が含まれる場合、残りは添え字として使用されるので、xpとして定義された変数は次のように表示されます。 x_p x1は次のように表示されます。 x_1

添字の有無にかかわらず、ギリシャ語の名前を変数名として使用することもできます。例えばtheta1は、次のように表示されます。 \ theta_1

解答

これが、あなたが答えとそれらの一致する評定を定義するところです。繰り返しになりますが、 線形構文表記を使用します 。

評点に異なる値を使用して異なる解答を出すことを選択できますが、最も高い評点を持つ解答が含まれている必要があります。

解答はフォームの変数セクションで定義された変数名のみを使用でき、定義されたすべての変数は少なくとも1つの解答で使用されなければなりません。

例

Generalセクションにこれらの値を入力して、新しい代数問題を作成します。

代数問題を編集する1.png

問題テキストと一般的なフィードバックの式は、Equationエディタを使用して入力され、後者はMathJaxまたはTeXフィルタによってレンダリングされます。

[オプション]セクションを展開して、次の値を入力します（それらのほとんどはデフォルトです）。

代数問題を編集する2.png

評価比較法が学生の解答を採点するために使用されるときに、-5と5の間の値をとるxという名前の変数を1つ作成します。

代数の問題を編集する3.png

そして最後に2つの答えを作成します。最初の答えは正解に対するもので、2番目の答えは2を忘れた学生のためのものです。とにかく少しの報酬を与えることにします。

代数の問題を編集する4.png

学生の答えは必ずしもこれである必要はなく、（非常によく似た）値に評価されるだけです。例えば、同等の答えx + xは正しく評価されフルマークを与えます。

問題は終了しました。保存してテストできます。

式を表示するために古い「Using an iframe」設定を使用すると、次のようになります。

代数問題test.png

そして、あなたが式を表示するために新しい "動的AJAXリクエストを使う"設定を使うならば、それはこのように見えるでしょう：

qtype代数の試み

現在の特徴

  • 学生は計算式や数値式の問題のように、テキストボックスに解答を入力します。それらは線形構文表記法を使用します 。彼らはTeX構文を知っている必要はなく、彼らは方程式エディタを使ってはいけません。
  • 入力した式は、[解答を表示]ボタンをクリックすると、下のボックスに表示されます。
  • 3つの異なる比較方法の選択肢：SAGE、評価、または同等性。
  • 複数の解答をサポートしているので、学生に部分的な単位や援助を提供できます。
  • SAGE比較方法を除いて、コア機能は完全にMoodle内で機能するため、他のプログラムをインストールせずに使用することができます。
  • Moodle 2.8からMoodle 3.4までで動作します。

近日公開予定の新機能

ここにリストされているオリジナルの文書はRoger Mooreが追加しようと計画していたいくつかの新機能です。しかし、これは行われなかったので、それらは削除されました。この問題の種類を改善する方法について何かご意見がありましたら、トラッカーで問題を作成してください。

この問題タイプをインストールする

代数の問題はMoodleプラグインなので、あなたまたはあなたの管理者はそれをインストールしなければなりません。

Moodleプラグインディレクトリからインストールする（これが推奨された最も簡単な方法です）

代数問題タイプはMoodle Pluginsディレクトリから入手できます。 Algebraの問題タイプを他のMoodle問題タイププラグインとしてインストールしてください。

GitHubからのインストール

代数問題はメンテナのGithubリポジトリで入手できます 。問題をインストールするには、Moodleインストールのルートに以下のコマンドを入力してください。 

 git clone git：//github.com/jmvedrine/moodle-qtype_algebra.git question / type /代数echo '/ question / type / algebra /' >> .git / info / exclude

zipファイルからのインストール

GitHubから zipファイルをダウンロードしてください 。ファイルを「question / type」フォルダに解凍し、新しいフォルダの名前を「algebra」に変更します。

インストール中に新しい管理者設定を要求されます代数settings.png

デフォルトの比較方法は変更しないことをお勧めします（教師は必要に応じて問題ごとに変更でき、管理者は後でデフォルトを変更できます）。

SAGE比較方法を使用する予定があり、自分のしていることがわかっている場合を除き、SAGEサーバーに関連する3つの設定は無視できます。

LaTeXとTeXの式がWebサイトに表示される方法によっては、TeX式の区切り文字をデフォルトの$$ ... $$から\ [... \]または$ ... $または\に変更する必要があるかもしれません。 （... \）この設定は、受験中に問題ビューにフォーマットされた解答を表示したり、問題が送信された後にフォーマットされた正しい解答を表示したりするためにのみ使用されます。問題テキスト、一般的なフィードバック、その他のあらゆる場所に数式を表示するためには使用されません。

乗算設定用のTeX演算子は、乗算を表示するために使用されるシンボルをどちらの場合にも制御します。 \ timesまたはcdot \ cdot 。

注意：現在のSage機能をテストしたい場合は、 "sage - python sage_server.py"というコマンドでpythonサーバーコードを実行するだけでなく、Sageをサーバーにインストールする必要もあります。

トラブルシューティング

  • questionid <n>のテーブルquestion_algebraからの問題オプションのロードに失敗しました：これは通常、代数プラグインを適切にインストールせずにMoodleに代数問題を追加しようとしたために発生します。 。これが修正される前に（編集またはインポートによって）追加された既存の代数の問題は重要な情報が欠けていて壊れているので削除する必要があります。

線形構文

この問題タイプを使用するには、使用されている2つの非常に異なる構文があることを理解する必要があります。

問題を作成するときに、問題編集ページのさまざまなエディタ（問題テキスト、一般的なフィードバックなど）に何かを入力するときは、通常どおりに行います。数式を入力する場合は、数式エディタを使用するか、フォーラムの投稿、レッスン、または説明文で行うのと同じように、TeXの式を入力します。

しかし、Answer 1、Answer 2、...フィールドに式を入力すると、状況はまったく異なります。これらの式は式問題コードによって解析されなければならないので、ここでは特別な構文が使用され、 TeX構文はここでは使用されてはなりません 。

代数問題型は、数学式を入力するために、いわゆる線形構文を使用します。*、+、 - 、/、/、（、[、]、）、pi、e、および既知の関数sqrt、log、ln、sin、 cos、tan、cosh、sinh、asin、acos、atanが使用されます。

変数は大文字でも小文字でもかまいません。ギリシャ文字も認識され、下付き文字も認識されます。たとえば、u1と入力すると、次のように解釈されます。 u_1そしてalpha3は次のように認識されます。 \ alpha_3

明らかにeとpiはすでに定数なので変数名にはできませんが、解答式では使用できます。

現在のパーサのバグは、最初の文字がe定数と混同されるため、ギリシャ文字のイプシロンを変数名として使用することを妨げています。

いくつかの例：

  • 2 x（2 * xと同等）
  • e ^ x
  • 2 * pi * x
  • cos（x）+ sin（y）
  • sqrt（b ^ 2 - 4 ac）
  • アルファ^ 3 - ベータ^ 3

彼らが代数問題を試みるとき、あなたの学生は同じ線形構文を使う必要があるでしょう。それを恐れてはいけません、彼らは彼らが数学について話していて、彼らの電話と答えを交換しているときにすでにそれを使っています;-)

関連情報

" https://docs.moodle.org/35/en/index.php?title=Algebra_question_type&oldid=130084 "より作成