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Development of teacher support method by utilizing AI for elementary school class management

Research Project

Project/Area Number 21K13640
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 09070:Educational technology-related
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

sato kazunori  信州大学, 学術研究院教育学系, 准教授 (30802988)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordsGIGAスクール構想 / 学級経営 / 情報活用能力 / 人工知能 / 1人1台の情報端末
Outline of Research at the Start

GIGAスクール構想が前倒しとなり,令和2年度中にすべての児童が1人1台の情報端末が整備されることとなったが,導入後の情報端末の活用は困難が予測される。
若手教師には軽い発達障害や不定愁訴等を見抜きにくいことによって,学級経営の困難となり,安易な離職につながっている。
本研究では,教師の力量形成の困難さとGIGAスクール構想による情報端末の整備を前提とし,小学校において1人1台の情報端末等を活用した学級経営の支援が可能な場面を調査した上で,支援方法の開発を行うことを目的とする。
本研究では,実施しなければならないが困難なことと,小学校教師の基盤を,相互に補完し,向上させる方法の開発を目指す。

Outline of Final Research Achievements

This study aims to develop AI-based support methods for classroom management under the GIGA School Initiative. In the first phase (FY2021), investigations were conducted on possible ICT-based classroom management support scenarios through visits to three pioneering elementary schools and surveys of teachers in general schools. In the second phase (FY2022), AI-utilizable scenarios were identified, and an AI system was developed to assess the organization of shoe lockers. In the third phase (FY2023), the “Shoe Locker Organization Assessment Support System” was implemented using YOLO v5, achieving about 70% accuracy, and made available on a website for educational use.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

学級経営がうまくいかない場合、下駄箱の整理整頓が不徹底になることが知られている。先行研究は少ないものの、いくつかの学校では「下駄箱の整理」を指導し、学級経営の基盤を構築している。しかし、学級経営に関する体系的な理論は教員養成課程で十分に教えられておらず、教師の成功体験に依存している。最近の教師の多忙さやベテラン教師の退職により、学級経営の知識や技能の伝承が困難になっている。本研究では、AIを活用した学級経営の支援であり、その一例となる「下駄箱の靴の揃い方判断支援システム」を人工知能を用いて開発し、小学校で試行的に実践して評価したことに意義がある。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 5 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 1 results) Book (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 論考:生成AIと子供の情報活用能力,メディア・リテラシー2024

    • Author(s)
      佐藤和紀
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      視聴覚教育

      Volume: 915 Pages: 10-13

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      佐藤和紀,板垣翔大,堀田龍也
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      画像ラボ

      Volume: 34 Pages: 29-34

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    • Author(s)
      佐藤和紀,板垣翔大,赤坂真二,堀田龍也
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      日本学級経営学会誌

      Volume: 5 Pages: 29-38

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    • Author(s)
      小杉奏,佐藤和紀,三井一希,水谷年孝,望月覚子,堀田龍也
    • Journal Title

      日本学級経営学会誌

      Volume: 5 Pages: 13-20

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    • Author(s)
      安部はる香,板垣翔大,佐藤和紀,堀田龍也
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      Volume: 25 Pages: 16-18

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    • Author(s)
      久川 慶貴、佐藤 和紀、三井 一希、高橋 純、堀田 龍也
    • Journal Title

      Japan Journal of Educational Technology

      Volume: 45 Issue: Suppl. Pages: 141-144

    • DOI

      10.15077/jjet.S45069

    • NAID

      130008151169

    • ISSN
      1349-8290, 2189-6453
    • Year and Date
      2021-12-20
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    • Author(s)
      手塚 和佳奈、佐藤 和紀、三井 一希、堀田 龍也
    • Journal Title

      Japan Journal of Educational Technology

      Volume: 45 Issue: Suppl. Pages: 133-136

    • DOI

      10.15077/jjet.S45067

    • NAID

      130008151171

    • ISSN
      1349-8290, 2189-6453
    • Year and Date
      2021-12-20
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  • [Journal Article] Classification of Learning Rules and Analysis of Instruction Required after Introducing One-to-One Computing Stage2021

    • Author(s)
      内田 佳途、三井 一希、浅井 公太、棚橋 俊介、佐藤 和紀
    • Journal Title

      Japan Journal of Educational Technology

      Volume: 45 Issue: Suppl. Pages: 121-124

    • DOI

      10.15077/jjet.S45063

    • NAID

      130008151174

    • ISSN
      1349-8290, 2189-6453
    • Year and Date
      2021-12-20
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    • Author(s)
      佐藤 和紀、小田 晴菜、三井 一希、久川 慶貴、森下 孟、谷塚 光典
    • Journal Title

      Japan Journal of Educational Technology

      Volume: 45 Issue: Suppl. Pages: 117-120

    • DOI

      10.15077/jjet.S45061

    • NAID

      130008151161

    • ISSN
      1349-8290, 2189-6453
    • Year and Date
      2021-12-20
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  • [Journal Article] AIを活用したプログラミングを取り入れた授業が中学生のAIに対する意識に与える効果2021

    • Author(s)
      板垣翔大, 浅水智也, 佐藤和紀, 中川哲, 三井一希, 泰山裕, 安藤明伸, 堀田龍也
    • Journal Title

      コンピュータ&エデュケーション

      Volume: 51 Pages: 58-63

    • NAID

      40022766427

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  • [Presentation] 学習の個性化を目指した学級における机間指導の機能に関する予備調査2023

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      金松萌々花,遠藤みなみ,南條優,佐藤和紀
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      日本教育工学会2023年春季全国大会講演論文集
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      安部はる香,板垣翔大,佐藤和紀,堀田龍也
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      日本教育工学会2023年春季全国大会講演論文集
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  • [Presentation] 学校教育における児童生徒の1人1台の情報端末の活用と課題2022

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  • [Presentation] 小学校高学年児童のチャット使用が探究的な学習過程の「情報の収集・整理分析の段階」に及ぼす効果2022

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  • [Presentation] 1人1台端末を活用した小学校の授業場面における教師が設定する学習活動の意図の調査2021

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      南條優,佐藤和紀,三井一希
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      板垣翔大,橋本大我,柴田隆史,佐藤和紀,三井一希,泰山裕,堀田龍也
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      日本教育工学会2021年秋季全国大会,283-284
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      堀田雄大,佐藤和紀,三井一希,堀田龍也
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      第47回全日本教育工学研究協議会全国大会発表論文集:F-2-1
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    • Author(s)
      佐藤和紀,三井一希,泰山裕
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      104
    • Publisher
      東洋館出版社
    • ISBN
      9784491049618
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      佐藤和紀,三井一希
    • Total Pages
      136
    • Publisher
      明治図書
    • ISBN
      9784182998140
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  • [Book] 続・GIGAスクールはじめて日記:小中学校の授業実践から実践を支える体制づくりまで2021

    • Author(s)
      堀田龍也 ,佐藤和紀,三井一希,渡邉光浩,棚橋俊介,西久保真弥,浅井公太,稲木健太郎,松坂真吾,山﨑寛山,本田智弘
    • Total Pages
      144
    • Publisher
      さくら社
    • ISBN
      9784908983559
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  • [Remarks] 下駄箱の靴の揃い方判断支援システム

    • URL

      http://getason.jp/

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      2023 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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