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System development for aggregating learners' expressive acts corresponding to mental states and feeding the results back to learners

Research Project

Project/Area Number 18H01059
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 09070:Educational technology-related
Research InstitutionThe Open University of Japan

Principal Investigator

Kato Hiroshi  放送大学, 教養学部, 教授 (80332146)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 寺田 努  神戸大学, 工学研究科, 教授 (70324861)
大西 鮎美  神戸大学, 工学研究科, 助教 (10869142)
葛岡 英明  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (10241796)
鈴木 栄幸  茨城大学, 人文社会科学部, 教授 (20323199)
久保田 善彦  玉川大学, 教育学研究科, 教授 (90432103)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywords教育工学 / 教育評価 / HCI / ウェアラブルコンピューティング / 協調学習 / 生体情報
Outline of Final Research Achievements

The original goal was to record and collect situational assessments among learners in collaborative learning by using machine learning to automatically recognize expressions, but it was not possible to generate teacher data with good accuracy using real-time self-reporting or facial recognition. Therefore, we changed our direction to investigate how evaluative expressions affect the expressioner and the surrounding others. As a result, it was suggested that nodding has a function of increasing one’s concentration and arousal level from the change of an indicator called pNN50 obtained from heart rate information. However, when nodding was forced, no increase in concentration or arousal level was observed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来,教育場面における受講者のうなずきは,受講者が授業に集中して理解していることを表示していると捉えられてきた.本研究では,それ以外にも,うなずきによって受講者が高い集中度を持続させている可能性があることが明らかになった.これより,講義中にうなずきなどのリアクションの表出を促進することによって,講義に対する受講者の集中度を高く維持できる可能性が明らかになった.集中度が高まれば,ひいてはそれが学習効果を高めることにつながる可能性も示唆される.

Report

(5 results)
  • 2022 Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (81 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (25 results) (of which Peer Reviewed: 17 results,  Open Access: 17 results) Presentation (52 results) (of which Int'l Joint Research: 12 results) Book (4 results)

  • [Journal Article] Comparative Evaluation between Face-to-face and Remote Real-time Lectures Based on Expression and Concentration during Lectures2023

    • Author(s)
      角田 幸太郎、大西 鮎美、寺田 努、加藤 浩、葛岡 英明、久保田 善彦、鈴木 栄幸、塚本 昌彦
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 64 Issue: 4 Pages: 814-829

    • DOI

      10.20729/00225490

    • ISSN
      1882-7764
    • Year and Date
      2023-04-15
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 初年次生からみた同期型オンライン授業の問題: 自由記述の分析に基づく考察2022

    • Author(s)
      伏木田稚子, 大浦弘樹, 光永文彦, 吉川遼, 加藤浩
    • Journal Title

      名古屋高等教育研究

      Volume: 11 Pages: 261-280

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Influence of Distance Learning with Local Conversation on Classroom Atmosphere2021

    • Author(s)
      久保田善彦
    • Journal Title

      Japan Journal of Educational Technology

      Volume: 45 Issue: Suppl. Pages: 173-176

    • DOI

      10.15077/jjet.S45079

    • NAID

      130008151191

    • ISSN
      1349-8290, 2189-6453
    • Year and Date
      2021-12-20
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of alternation latency on the impression of avatars in face-to-face customer training VR2021

    • Author(s)
      塩崎 敬祐、小柳 陽光、青山 一真、鳴海 拓志、谷川 智洋、葛岡 英明、廣瀬 通孝
    • Journal Title

      Transactions of the Virtual Reality Society of Japan

      Volume: 26 Issue: 3 Pages: 169-176

    • DOI

      10.18974/tvrsj.26.3_169

    • NAID

      130008094817

    • ISSN
      1344-011X, 2423-9593
    • Year and Date
      2021-09-30
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  • [Journal Article] The Characteristics of Spatial Perspective-Taking in Lower Secondary School Students’ Understanding of the Lunar Phases2021

    • Author(s)
      KUBOTA Yoshihiko、NAKANO Hiroyuki、KOMATSU Yuki
    • Journal Title

      Journal of Research in Science Education

      Volume: 61 Issue: 3 Pages: 429-442

    • DOI

      10.11639/sjst.20067

    • NAID

      130008010207

    • ISSN
      1345-2614, 2187-509X
    • Year and Date
      2021-03-31
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  • [Journal Article] Information Presentation System for Manipulating User's Subjective Time Using Wearable Devices2021

    • Author(s)
      清水 友順、双見 京介、寺田 努、塚本 昌彦
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 62 Issue: 3 Pages: 968-980

    • DOI

      10.20729/00210269

    • NAID

      120007169020

    • Year and Date
      2021-03-15
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  • [Journal Article] A Face-to-Face Holographic Agent which Fosters Co-regulation in Collaborative Discussion2021

    • Author(s)
      石川誠彬, 江木啓訓, 望月俊男, 久富彩音, 石井裕, 結城菜摘, 久保田善彦, 加藤浩
    • Journal Title

      Japan Journal of Educational Technology

      Volume: 44 Issue: Suppl. Pages: 185-188

    • DOI

      10.15077/jjet.S44110

    • NAID

      130007995844

    • ISSN
      1349-8290, 2189-6453
    • Year and Date
      2021-02-20
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  • [Journal Article] Development and Evaluation of Software that Understands “Movement of the Sun and Shadows”2021

    • Author(s)
      久保田善彦 松岡浩平 葛岡英明 鈴木由美子 鈴木栄幸 加藤浩
    • Journal Title

      Japan Journal of Educational Technology

      Volume: 44 Issue: Suppl. Pages: 105-108

    • DOI

      10.15077/jjet.S44062

    • NAID

      130007995823

    • ISSN
      1349-8290, 2189-6453
    • Year and Date
      2021-02-20
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      2020 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Factors Affecting University Students' At-home Learning during the COVID-19 Pandemic; Implications for a Student Support System2021

    • Author(s)
      Takeshi Matsuda, Yuki Watanabe, Katsusuke Shigeta, Nobuhiko Kondo, Hiroshi Kato
    • Journal Title

      International Journal for Educational Media and Technology

      Volume: 15(1) Pages: 48-70

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      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] データサイエンスカリキュラム標準(専門教育レベル)の公開について2021

    • Author(s)
      加藤浩
    • Journal Title

      情報処理

      Volume: 62(11) Pages: 609-609

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  • [Journal Article] 新型コロナウィルス禍が可視化したオンライン講義の限界と可能性2021

    • Author(s)
      鈴木栄幸
    • Journal Title

      電子情報通信学会誌

      Volume: 104(8) Pages: 850-854

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      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Improving the Structure of Concept Maps for Effective Explanatory Activity2020

    • Author(s)
      永嶌 政宏、久保田 善彦
    • Journal Title

      Japan Journal of Educational Technology

      Volume: 44 Issue: 1 Pages: 85-93

    • DOI

      10.15077/jjet.43088

    • NAID

      130007872221

    • ISSN
      1349-8290, 2189-6453
    • Year and Date
      2020-07-10
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  • [Journal Article] Imaginary Body Movement and Support for Learning about the Waxing and Waning of the Moon2020

    • Author(s)
      久保田善彦 中野博幸 小松祐貴
    • Journal Title

      Journal of Research in Science Education

      Volume: 60 Issue: 3 Pages: 557-568

    • DOI

      10.11639/sjst.19039

    • NAID

      130007832182

    • ISSN
      1345-2614, 2187-509X
    • Year and Date
      2020-03-30
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      2020 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Virtual Study Room: a Web Application to Support Self-Studying by Students for Distance Education2020

    • Author(s)
      原田織子, 加藤浩
    • Journal Title

      Japan Journal of Educational Technology

      Volume: 43 Issue: Suppl. Pages: 53-56

    • DOI

      10.15077/jjet.S43037

    • NAID

      130007814601

    • ISSN
      1349-8290, 2189-6453
    • Year and Date
      2020-02-20
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  • [Journal Article] 理科におけるプログラミング教育とカリキュラム・マネージメント―「制御」の視点からの再考―2020

    • Author(s)
      久保田善彦
    • Journal Title

      理科の教育

      Volume: 811 Pages: 5-8

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  • [Journal Article] 一人1台端末時代のICT教育-活用形態から教師のあり方を検討する-2020

    • Author(s)
      久保田善彦
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      群馬大学教育実践年報

      Volume: 9 Pages: 27-31

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  • [Journal Article] 自分の分身をイメージする-二つの理論を実装したARアプリによる月の満ち欠けの理解-2020

    • Author(s)
      久保田善彦
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      理科の教育

      Volume: 821 Pages: 46-47

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  • [Journal Article] Society5.0を支えるSTEAM/STREAM教育の推進に向けた小学校教育課程の教科等構成の在り方と学習指導形態2020

    • Author(s)
      山崎貞登 松田孝 二宮裕之 久保田善彦 磯部征尊 川原田康文 大森康正 上野朝大
    • Journal Title

      上越教育大学研究紀要

      Volume: 39(2) Pages: 525-538

    • NAID

      120006811211

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      2020 Annual Research Report
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  • [Journal Article] 一斉授業において公的発話が私的発話に移行する過程の研究2019

    • Author(s)
      阿部桃花 久保田善彦
    • Journal Title

      臨床教科教育学会誌

      Volume: 19(1) Pages: 1-9

    • NAID

      40022084004

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  • [Journal Article] Development of Software that Supports Learning Solar Diurnal Motion from a Ground-level Perspective and its Effects2019

    • Author(s)
      松岡浩平 葛岡英明 久保田善彦 金井司 鈴木栄幸 加藤浩
    • Journal Title

      Journal of Science Education in Japan

      Volume: 43 Issue: 4 Pages: 308-322

    • DOI

      10.14935/jssej.43.308

    • NAID

      130007826101

    • ISSN
      0386-4553, 2188-5338
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  • [Journal Article] A Method for Structuring Meeting Logs using Wearable Sensors2019

    • Author(s)
      A. Ohnishi, K. Murao, T. Terada, M. Tsukamoto
    • Journal Title

      Elsevier Journal (Internet of Things: Engineering Cyber Physical Human Systems)

      Volume: 5 Pages: 140-152

    • DOI

      10.1016/j.iot.2019.01.005

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  • [Journal Article] Development of Programming Learning Support System for Scratch with Automatic Performance Evaluation Based on Computational Thinking Concepts2018

    • Author(s)
      太田剛, 加藤浩, 森本容介
    • Journal Title

      Transactions of Japanese Society for Information and Systems in Education

      Volume: 35 Issue: 2 Pages: 204-214

    • DOI

      10.14926/jsise.35.204

    • NAID

      130006744434

    • ISSN
      1341-4135, 2188-0980
    • Year and Date
      2018-04-01
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  • [Journal Article] Understanding the Diurnal Motion of the Sun by 360° Panoramic Video: Evaluating Embodied Cognition2018

    • Author(s)
      金井 司, 久保田 善彦, 川崎 恭輔, 松岡 浩平, 葛岡 英明, 鈴木 栄幸, 加藤 浩
    • Journal Title

      Journal of Science Education in Japan

      Volume: 42 Issue: 4 Pages: 290-300

    • DOI

      10.14935/jssej.42.290

    • NAID

      130007601300

    • ISSN
      0386-4553, 2188-5338
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  • [Journal Article] 主体的・対話的で深い学びをデザインする2018

    • Author(s)
      久保田善彦
    • Journal Title

      北安曇教育

      Volume: 64 Pages: 6-10

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  • [Journal Article] グループ活動中の教師の注視と発話に関する事例研究2018

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      久保田善彦,渡邉裕弓
    • Journal Title

      宇都宮大学教育学部紀要

      Volume: 69 Pages: 241-248

    • NAID

      120006895974

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  • [Presentation] 仮想接触仮説に基づく敵対的他者に対する説得メッセージ生成のための学習手法の研究: 仮想インタビュースクリプト構成法の提案と実践2023

    • Author(s)
      鈴木栄幸, 久保田善彦, 望月俊男, 加藤浩
    • Organizer
      電子情報通信学会教育工学研究会2022-65
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      Takato Mizuho, Tomohiro Amemiya, Takuji Narumi, and Hideaki Kuzuoka
    • Organizer
      Augmented Humans International Conference 2023
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  • [Presentation] Designing a scaffolding method for incorporating a virtual conversation with audience into the planning of a presensation talk2022

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      Hideyuki Suzuki, Hideo Funaoi, Yoshihiko Kubota
    • Organizer
      INTED2022 Conference
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      Hideyuki Suzuki, Hideo Funaoi, Yoshihiko Kubota, Hiroshi Kato
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      16th International Conference of the Learning Sciences (ICLS) 2022
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  • [Presentation] A Proposal and Practical Report Regarding an Imagined Interview Script Construction Method to Facilitate an Empathetic Approach to Hostile Stakeholders in the Generation of Persuasive Messages2022

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      Hideyuki Suzuki, Hideo Funaoi, Yoshihiko Kubota, Hiroshi Kato
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      EDULEARN2022 Conference
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      Kakeshita, Tetsuro, Ishii, Kazuo, Ishikawa, Yoshiharu, Matsubara, Hitoshi, Matsuo, Yutaka, Murata, Tsuyoshi, Nakano, Miyuki, Nakatani, Takako, Okumura, Haruhiko, Takahashi, Naoko, Takahashi, Norimitsu, Kato, Hiroshi
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      OCCE 2021
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      Hiroki OKA, Ayumi OHNISHI, Tsutomu TERADA, Masahiko TSUKAMOTO
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Published: 2018-04-23   Modified: 2024-01-30  

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