所与部品を用いた構成活動の二類型

所与部品を用いた構成活動の二類型

所与の部品を用いた構成活動には，少なくとも二つの類型が考えられる。一つは，所与された部品を学習者が任意に選択・利用し，意味のある構造を構成する活動である。もう一つは，あらかじめ存在する参照構造を分解して得られた完備な部品が所与され，その参照構造を再び構成する活動である。本稿では，前者を部品任意利用型構成，後者を部品完備型再構成と呼ぶ。以下では，それぞれを略して，任意構成，完備再構成と呼ぶ。

これら両類型において学習者が扱う「構造」は，学習者の理解そのものではなく，操作可能な外的表象である。学習や理解，意味構成の本質は，外的表象そのものの変化ではなく，学習者の内的表象の形成・更新として成立するため，構成結果を理解の直接的表現とみなすことはできない。しかし，外的表象を意味的に整合するように操作・構成するためには，対応する内的表象の形成や，部品・関係の内的な関係づけが関与していると考えられる。したがって，外的表象の操作過程および構成結果は，内的な理解や意味構成を直接観察するものではないが，それらを推定し，診断するための妥当な手がかりとして位置づけられる。この前提を踏まえ，以下に各類型の詳細を述べる。

（１）部品任意利用型構成（任意構成）

部品任意利用型構成とは，あらかじめ提示された複数の部品の中から，学習者が必要な部品を任意に選択・利用し，意味のある構造を構成する活動である。ここでいう「任意」とは，部品を無制約に用いることを意味するのではなく，課題条件および意味的整合性を満たす範囲で，どの部品を用いるか，どのように組み合わせるかが学習者に委ねられていることを意味する。したがって，任意構成では，単一の参照構造を復元することではなく，利用可能な部品から成立可能な構造を探索し，構成することが中心的課題となる。

任意構成の学習上の意義は，学習者が部品の意味を解釈し，複数の可能な組合せの中から，意味的に成立する構造を生成する点にある。学習者は，部品を単に配置するのではなく，「どの部品を使えば，どのような構造が成立するか」を探索する必要がある。そのため，任意構成は，構造生成，作問，関係型の発見，および同一部品から異なる構造を作る活動に適している。すなわち，任意構成は，学習者に多様な構造を発見・生成させ，概念関係の可能空間を探索させることを目的とする場合に有効である。

診断・評価の観点では，任意構成は，学習者がどのような構造を生成できるか，どの部品を選択し，どの部品を使わないか，どの関係型を見いだせるかを把握するために有効である。特に，作られた構造の多様性，未生成の関係型，誤って組み合わされた部品，同じ関係型の重複生成などを分析することで，学習者の構造生成能力や関係の理解状態（内的表象の様相）を診断する手がかりを得ることができる。ただし，任意構成では単一の参照構造が存在しないため，評価は参照構造との差分ではなく，課題条件への適合性，意味的整合性，生成された構造の種類や質に基づいて行われる。

（２）部品完備型再構成（完備再構成）

部品完備型再構成とは，あらかじめ存在する参照構造を分解して得られた部品を，過不足なく学習者に提示し，それらの部品を用いて参照構造を再び構成させる活動である。この場合，提示された部品は参照構造を構成する要素として完備しており，学習者には，それらをどのように関係づければ意味的に整合した構造になるかを判断することが求められる。したがって，完備再構成では，部品の生成や選択よりも，提示された全部品の関係づけ，構造全体との整合性判断，および参照構造との差分の意識化が中心的課題となる。

完備再構成の学習上の意義は，学習者に，参照構造を構成する全部品の関係づけを求める点にある。自由な構成活動では，学習者は自分が扱いやすい部品や関係だけを用いて構造を作ることができるが，完備再構成では，提示された部品すべてを意味的に整合するように組み込む必要がある。このため，学習者は，個々の部品の意味だけでなく，部品間の関係，構造全体の一貫性，および自己の理解（内的表象）と参照構造との差分を意識しやすくなる。したがって，完備再構成は，参照構造の理解，構造的読解，意味関係の復元，および差分にもとづく内省を促す活動として位置づけられる。この意味で，完備再構成は，学習者に所与の参照構造を深く理解させ，その構造に対する自己の理解のずれを顕在化させることを目的とする場合に有効である。

診断・評価の観点では，完備再構成は，学習者の構造理解を参照構造との対応関係として評価できる点に特徴がある。提示部品が参照構造に対して完備しているため，学習者の構成結果（外的表象）と参照構造を比較することで，一致，不足，過剰な関係づけ，誤接続などを具体的に抽出できる。これにより，どの部品間関係を理解しているか，どの関係を見落としているか，どのような誤った関係づけを行っているかを診断できる。さらに，差分を学習者に提示することで，単なる正誤判定ではなく，自分の構造と参照構造の違いを意識化する（内的表象の更新を促す）形成的フィードバックとして活用できる。

（３）任意構成と完備再構成の連携

任意構成は，学習者に多様な構造を発見・生成させ，概念関係の可能空間を探索させる目的に適している。一方，完備再構成は，学習者に所与の参照構造を深く理解させ，自己の理解と参照構造との差分を顕在化させる目的に適している。したがって，この二つは対立するものではなく，学習目的に応じて異なる段階として組み合わせるべきものである。

一般には，完備再構成によって参照構造の理解（参照構造に対応した内的表象）の形成を促し，その後，任意構成によって構造生成へ展開する系列が基本形となる。すなわち，まず完備再構成によって，対象領域における基本的な構造や部品間関係を理解し，そのうえで任意構成によって，学習者自身が多様な構造を探索・生成するという展開である。ただし，探索的活動や問題意識の喚起を重視する場合には，任意構成を先行させ，その結果，外的構成結果として表れた理解の限界や揺らぎを，完備再構成によって整理・診断する系列も考えられる。

 

（４）完備再構成における認知的負荷の非対称性

以上のように，完備再構成は，参照構造を構成する完備な部品を用いて，学習者の構造理解とその差分を顕在化させる活動である。ただし，この活動における認知的負荷は，単に残された部品数によって決まるものではない。

完備再構成では，課題が進行するにつれて手元に残る部品数（外的選択肢）は減少する。このため，一見すると課題は終盤に向けて容易になるように見える。しかし，部品数の減少は，必ずしも認知的負荷の単純な低下を意味しない。構築が進むほど，残された部品は既構築構造の中で意味的に整合する位置に配置されなければならず，学習者には構造全体との関係を考慮した判断が求められる。すなわち，完備再構成における負荷は，初期には部品間関係の探索として現れ，終盤には既構築構造との整合性判断および自己モニタリング（内的表象と外的表象の厳密な照合）として現れる。この意味で，完備再構成では，物理的選択肢数の減少と意味的制約の増大が非対称に進行し，終盤においても意味構築を促す認知的活動が維持される。したがって負荷は単純に減少するのではなく，部品選択の負荷から構造整合性判断の負荷へと質的に転換する。

 

Two Types of Component-Based Construction Activities

Component-based construction activities can be classified into at least two types. In the first type, learners selectively use components provided in advance and construct a meaningful structure by choosing and combining them under given task constraints. In the second type, learners are given a complete set of components obtained by decomposing an existing reference structure and are asked to reconstruct that structure. In this paper, the former is referred to as selective component-based construction, and the latter as reconstruction with a complete set of components, hereafter referred to as complete-component reconstruction.

In both types of activity, the “structure” manipulated by learners is not their understanding itself, but an external representation that can be operated on. Learning, understanding, and meaning construction are not constituted by changes in the external representation alone; rather, they are established through the formation and revision of learners’ internal representations. Therefore, the constructed external structure should not be regarded as a direct expression of understanding. Nevertheless, in order to manipulate and construct an external representation in a semantically coherent manner, learners need to form and revise relevant internal representations and internally relate the components and their relations. In this sense, the process and outcome of external representation manipulation do not directly reveal learners’ internal understanding or meaning construction, but they can be regarded as valid indicators for inferring and diagnosing them. Based on this premise, the following sections describe the two types of activities in detail.

Selective Component-Based Construction

Selective component-based construction refers to an activity in which learners choose necessary components from among multiple components provided in advance and construct a meaningful structure. Here, “selective” does not mean that components can be used without constraint. Rather, it means that learners are responsible for deciding which components to use and how to combine them, within the range allowed by the task conditions and semantic consistency. Thus, the central task in selective component-based construction is not to reproduce a single reference structure, but to explore and construct possible structures that can be formed from the available components.

The educational significance of this activity lies in requiring learners to interpret the meanings of components and generate semantically valid structures from among multiple possible combinations. Learners do not merely place components; they must explore what kind of structure can be established by using particular components in particular ways. Therefore, selective component-based construction is suitable for activities such as structural generation, problem posing, discovery of relation types, and the construction of different structures from the same set of components. It is particularly useful when the instructional goal is to have learners discover and generate diverse structures and explore the possible space of conceptual relations.

From the perspective of diagnosis and assessment, selective component-based construction is useful for identifying what kinds of structures learners can generate, which components they choose or omit, and what types of relations they are able to find. By analyzing the diversity of generated structures, ungenerated relation types, incorrectly combined components, and repeated generation of the same relation type, it becomes possible to obtain evidence about learners’ structural generation ability and their state of understanding of conceptual relations. However, because this type of activity does not assume a single reference structure, assessment is more appropriately based on conformity to task conditions, semantic consistency, and the type and quality of the generated structures, rather than on discrepancies from a reference structure.

Complete-Component Reconstruction

Complete-component reconstruction refers to an activity in which learners are given, without omission or addition, the components obtained by decomposing an existing reference structure and are asked to reconstruct that structure. In this case, the provided components are complete with respect to the reference structure, and learners are required to judge how those components should be related in order to form a semantically coherent structure. Thus, in complete-component reconstruction, the central task is not the generation or selection of components, but the relational organization of all provided components, the judgment of coherence with the overall structure, and the awareness of discrepancies from the reference structure.

The educational significance of complete-component reconstruction lies in requiring learners to relate all components that constitute the reference structure. In free construction activities, learners may construct a structure by using only the components and relations that are easy for them to handle. In complete-component reconstruction, however, all provided components must be incorporated in a semantically coherent manner. This requirement encourages learners to attend not only to the meaning of individual components, but also to the relations among components, the consistency of the overall structure, and the discrepancies between their own understanding, or internal representation, and the reference structure. Accordingly, complete-component reconstruction can be positioned as an activity that promotes understanding of a reference structure, structural reading, reconstruction of semantic relations, and reflection based on discrepancies. It is particularly useful when the instructional goal is to deepen learners’ understanding of a given reference structure and make visible the gap between that structure and their own understanding.

From the perspective of diagnosis and assessment, complete-component reconstruction is characterized by the possibility of evaluating learners’ structural understanding in terms of its correspondence with the reference structure. Because the provided components are complete with respect to the reference structure, comparing the learner’s constructed external representation with the reference structure makes it possible to identify correspondences, omissions, excessive relations, and erroneous connections. This comparison can diagnose which component relations are understood, which relations are overlooked, and what kinds of incorrect relations are constructed. Moreover, presenting these discrepancies to learners can function not merely as correctness feedback, but as formative feedback that supports awareness of the differences between their own structure and the reference structure and thereby promotes revision of their internal representations.

Combining Selective Construction and Complete-Component Reconstruction

Selective component-based construction is suitable for encouraging learners to discover and generate diverse structures and to explore the possible space of conceptual relations. In contrast, complete-component reconstruction is suitable for helping learners understand a given reference structure in depth and make explicit the discrepancies between their own understanding and that structure. These two types of activity are therefore not opposed to each other; rather, they should be combined as different instructional phases according to the intended learning goal.

In general, a basic instructional sequence would first use complete-component reconstruction to promote the formation of an internal representation corresponding to the reference structure, and then use selective component-based construction to extend learning toward structural generation. In other words, learners first develop an understanding of the basic structures and component relations in the target domain through reconstruction, and then explore and generate diverse structures by themselves through selective construction. However, when the instructional goal is to stimulate exploratory activity or raise learners’ awareness of problems, selective construction may precede reconstruction. In such a sequence, the limitations or instability of learners’ understanding that appear in their external constructions can subsequently be organized and diagnosed through complete-component reconstruction.

 

Asymmetry of Cognitive Load in Complete-Component Reconstruction

As described above, complete-component reconstruction is an activity in which learners use a complete set of components constituting a reference structure to make their structural understanding and its discrepancies visible. However, the cognitive load involved in this activity is not determined simply by the number of remaining components.

In complete-component reconstruction, the number of components remaining at hand, that is, the external options available to learners, decreases as the task progresses. At first glance, this may suggest that the task becomes easier toward the final phase. However, a decrease in the number of components does not necessarily imply a simple reduction in cognitive load. As construction proceeds, the remaining components must be placed in semantically coherent positions within the structure already constructed, and learners are required to make judgments that take into account their relation to the overall structure. Thus, the load in complete-component reconstruction initially appears as the exploration of relations among components, whereas in the later phase it appears as judgment of coherence with the constructed structure and self-monitoring, namely, close comparison between internal and external representations. In this sense, the decrease in the number of physical options and the increase in semantic constraints proceed asymmetrically. Consequently, cognitive activity that supports meaning construction is maintained even in the final phase. The load therefore does not simply decrease; rather, it qualitatively shifts from the load of component selection to the load of structural coherence judgment.