教室内発話ターンテーキングに着目した授業活性度の可視化
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19K02999
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 09070:Educational technology-related
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| Research Institution | Shiga University |
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Principal Investigator |
市川 治 滋賀大学, データサイエンス学部, 教授 (00821612)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊達 平和 滋賀大学, データサイエンス学部, 准教授 (70772812)
右田 正夫 滋賀大学, 教育学部, 教授 (70335157)
磯西 和夫 滋賀大学, 教育学部, 教授 (50223061)
辻 延浩 滋賀大学, 教職大学院, 教授 (00378431)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 授業活性度 / ターンテーキング / マイクロフォンアレイ / 多チャンネル音声収録 / 音声イベント / ターンテイク / 音声データ / 可視化 |
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| Outline of Research at the Start |
従来、「授業が活性化した状態」を客観的に計測する指標は存在しなかった。それを確立することを目指す。教師と生徒の発話のターンが良好であるか、生徒の発言が特定の生徒に偏っていないか、という情報をマイクロフォンアレイの技術により取得する。さらに、問いかけ発話や誉める言葉の抽出や教室内のざわつきの検知を併用することにより、授業の活性度の指標を道びく。従来研究にしばしば見られるような音声認識への過度の依存は避ける。滋賀大学教育学部附属中学校・小学校の協力を得て、実際の授業音声のデータを取得する。また、参観者や児童・生徒による授業評価、および教師の自己評価を参照データとすることで、指標の精度を評価する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の主たる目的は，教師と生徒の発話のターンテーキングに着目して，授業の活性度の客観的な指標を見出し，その測定の手法を確立することである。
２年目となる2020年度は，滋賀大学附属中学校・小学校の教室で，実際の授業の音声を収録することに注力した。具体的には，マイクロフォンアレイ装置を教室の２箇所に設置し，教師にはピンマイクを装着してもらい，音声の同時収録を行った。収録した授業は，附属中学校で２１時限，附属小学校で２時限である。主に教育実習生が担当する授業を収録対象としているため，授業運営の技術の幅のある収録ができた。これは，目標とする「授業の活性度指標」のモデリングに役に立つと考える。
授業の収録を進めるにあたり，授業内イベントの可視化についても重要なニーズがあることを確認した。すなわち，一つに授業の中に，「教員による説明」「板書」「グループワーク」「机間巡視」「ビデオ視聴」「生徒発言」「拍手」「笑い」など様々な音イベントの区間があるので，それらを時間軸に沿って表示した「授業の見取りシート」を作成すれば，授業形態を俯瞰することができるようになる。この目的のために，音声収録中に，「授業評価シート」を3名の評価者により記録した。すなわち，その授業の活性度を主観的に評価するとともに。授業内に発声する上記イベントを「授業評価シート」に記録した。
収録した音声は，収録機器ごとの音声ファイルに分かれるので，収録後に時間の同期をとる編集処理を手作業で行い，分析用のデータとして整備した。また，授業内イベントの検知モデルを作成するために，全ての授業の音声を耳で確認し，上記の授業内イベントの音が発生している区間を抽出した。
授業内イベントの検知モデルについて，「板書」のカツカツという音の区間を教員のピンマイクを使用して推定することは新しく野心的な試みと考えている。いわゆる打音検査の技術を応用できる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度，コロナ禍の影響で，授業の音声収録の実施が危ぶまれたが，附属中学校・小学校の感染対策のもと，無事に実施することができた。
データの後処理も完了し，分析のための準備が完了した。
研究の実施については，教室内の発声位置の検出についてHARKでの実践例を教育学部の修士学生の修士論文としてまとめられた。また，教室内の音イベントを検知モデルの研究も開始された。
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| Strategy for Future Research Activity |
３年目（２０２１年度）は，実際に収録された授業音声を使用した分析を進める。授業活性度指標の推定モデルと，授業内イベントの検知モデルの研究を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
