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2011 Fiscal Year Annual Research Report

ロボットによる協調学習支援と学習コミュニティの形成

Planned Research

Project AreaFounding a creative society via collaboration among humans and robots
Project/Area Number 21118007
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

三宅 なほみ  東京大学, 大学院・教育学研究科, 教授 (00174144)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大島 純  静岡大学, 情報学部, 教授 (70281722)
白水 始  中京大学, 情報理工学部, 准教授 (60333168)
中原 淳  東京大学, 大学総合教育研究センター, 准教授 (00342618)
Keywords知的創造活動支援 / 知能ロボティクス / 学習参加型協調学習 / 学習科学 / 認知科学 / ワークショップでの学習
Research Abstract

A03-1では,X00より改良された研究用プラットフォームの提供を受け,小学校ならびに東京拠点に開設した実験教室において,延べ76名の児童を対象に協調学習授業を展開し,ロボットが子どもたち同士の話合いに基づく学習活動を支援できることを実証した.同時にこの一連の研究からは,ロボットが2,3人の子どものグループに混じって学習する時,「先生の代わり」を演じるよりも,真摯に学び合う友だちとして認知されるような振る舞う時,子どもたち自身の学習活動が活発になることも確認された.この予想はこれまで長い間想定されてはいたが,人を使っての実験が不可能だったため,実証されたのは初めてである.年度末には,不特定多数の子どもたちが参加する一般公開型のワークショップでこれまでより低年齢の子どもたちを相手にロボットが創造的な協調活動を誘発できることを確認した.領域内ではこの他に,大学生による共同問題解決場面,キャリアカウンセリングなど対話による自己啓発型ワークショップ場面,高齢者への創造活動支援などの場面でそれぞれロボットの介在が望ましい効果を引出し得ることを確認し,それらの効果を引出すためのロボットの振舞い方についての知見を得た.これらの成果からは,現在改良を続けている遠隔操作型ロボットの動作や会話,またそれらを操作するためのより使い易く稼働性の高いインターフェイスや学習過程を学習者毎に記録,再生するシステムの開発,人ロボット間での信頼関係の構築に対する知識や理解の効果測定等の形で他領域に対して新たな研究課題を提供し始めており,今後,これまで以上に緊密な領域間での連携研究が可能になる.
領域内での会議は4回開催し,領域内での最新の研究成果を共有し,研究を推進すべき方向性について議論を深めた.23年度の成果は,国際学習科学会の国際会議(Computer Supported Collaborative Work),日本ロボット学会,認知科学会などでそれぞれ招待シンポジウムとして発信された他,上記CSCLでは実践研究の基礎となる理論的な研究がベスト論文賞を獲得した.また遠隔ロボットによる協調活動支援という話題が埼玉県県立高校学力向上基盤形成事業年次報告会での招待シンポジウムでも取り上げられるなど,教育現場からも注目を集めた.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

協調学習を有効に進める条件を探る実証実験が順調に進み,領域創成時には仮説に過ぎなかったロボットの「良い聞き手」としての役割の有効性が教室に近い実証実験場面で実際に安定して観察されるようになった.ロボットがより年齢の低い不特定多数の集まるワークショップの場でも子ども同士の創造的な活動をより効果的に誘発することが確認されるなど,こういった活動がA01,A02に対して新たな研究課題を提供することによって領域全体の活動を活性化しつつある.

Strategy for Future Research Activity

今後,特に今年度は中間評価を受け,領域間の関係をこれまでより密にし,人とロボットの共生関係をより現実的かつ継続して実践可能な場面で支援する方向で研究を進める.具体的には,実験教室だけでなく,年齢幅の広い不特定多数児童を対象にした創造性開発ワークショップなどでの協調活動に対する実証実験,高齢者の協調活動支援など現実社会で起きる協調活動を扱って多様なデータを収集,分析し,こういった場面から人とロボットの共生を可能にするロボット工学、認知科学分野への新たな課題を抽出して,領域全体に共通する課題を設定して3計画班間の連携を活性化する.同時に,教員がロボットを操作することによって協調学習支援の仕方を学び授業力を向上させる研修方法を開発するなど,A03が対象とする研究領域そのものを拡張して,これまでの研究成果の一般化を図る.

  • Research Products

    (36 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (23 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Special Issue on Education of Robotics & Mechatronics "Focusing on the Learning Process and Producing an Education Literature"2011

    • Author(s)
      Naomi Miyake, Fumi Seto, Makoto Mizukawa, Shinya Kotosaka, Tomomasa Sato
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: 23(5) Pages: 607-610

  • [Journal Article] 算数文章題の解法学習に対する複雑解法説明活動の効果:混み具合比較課題を用いて2011

    • Author(s)
      河崎美保, 白水始
    • Journal Title

      教育心理学研究

      Volume: 59(1) Pages: 13-26

    • DOI

      10.5926/jjep.59.13

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 小学生におけるアーギュメント・スキルの育成:野生動物との共生問題を扱った総合的な学習の授業デザインと分析2011

    • Author(s)
      山本智一・坂本美紀・山口悦司・稲垣成哲・村津啓太・中山迅・大島純, ほか
    • Journal Title

      科学教育研究

      Volume: 35(3) Pages: 245-255

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 『つながり』を作る21世紀のスキル育成に向けて2011

    • Author(s)
      白水始
    • Journal Title

      児童心理学の進歩

      Volume: 50 Pages: 327-334

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 概念変化のための協調過程-教室で学習者同士が話し合うことの意味-2011

    • Author(s)
      三宅なほみ
    • Journal Title

      心理学評論

      Volume: 54(3) Pages: 328-341

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 人の主体的な問題解決を促すロボットの役割2011

    • Author(s)
      白水始, 中原淳
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌

      Volume: 29(10) Pages: 898-901

    • DOI

      10.7210/jrsj.29.898

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 人とロボットの協創へ向けて2011

    • Author(s)
      三宅なほみ, 石黒浩
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌

      Volume: 29(10) Pages: 868-870

    • DOI

      10.7210/jrsj.29.868

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 人ロボット共生学における「知恵の協創」2011

    • Author(s)
      大島純, 三宅なほみ
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌

      Volume: 29(10) Pages: 875-878

    • DOI

      10.7210/jrsj.29.875

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 概念地図を用いた学生の授業間関連付けのパタン調査と支援2011

    • Author(s)
      土屋衛治朗, 白水始
    • Journal Title

      日本教育工学会論文誌

      Volume: 35suppl. Pages: 113-116

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 講義のフレームを可視化することによる理解支援2011

    • Author(s)
      土屋衛治郎, 白水始, 三宅なほみ
    • Journal Title

      認知科学

      Volume: 18(2) Pages: 366-369

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ひとりひとりを輝かせる協調学習2012

    • Author(s)
      三宅なほみ, 石黒浩, 藤井春彦
    • Organizer
      H23年度埼玉県県立高校学力向上基盤形成事業年次報告会
    • Place of Presentation
      戸田市文化会館(埼玉)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-01-21
  • [Presentation] 協調的な文献読解活動を支援する学習活動のデザイン2011

    • Author(s)
      大島律子, 大島純
    • Organizer
      日本教育工学会第27回全国大会
    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京)
    • Year and Date
      2011-09-19
  • [Presentation] デザイン原則の新たな抽出・共有方法の提案2011

    • Author(s)
      白水始, 三宅なほみ
    • Organizer
      日本教育工学会第27回全国大会
    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京)
    • Year and Date
      2011-09-19
  • [Presentation] ネットワーク科学の分析手法を用いた協調学習の評価指標2011

    • Author(s)
      洪燕, 大島純, 大島律子
    • Organizer
      日本教育工学会第27回全国大会
    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京)
    • Year and Date
      2011-09-18
  • [Presentation] 教育実践研究のグローバルな展開のために2011

    • Author(s)
      大島純
    • Organizer
      日本教育工学会第27回全国大会
    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京)
    • Year and Date
      2011-09-18
  • [Presentation] 人とロボットが学び合う協創社会へ向けて2011

    • Author(s)
      三宅なほみ
    • Organizer
      第29回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学(東京)
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] 協調文献読解を支援するロボット2011

    • Author(s)
      大島純, 大島律子, 三宅なほみ
    • Organizer
      第29回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学(東京)
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] 共同問題解決におけるロボットの"リボイス"の効果2011

    • Author(s)
      白水始, 三宅なほみ
    • Organizer
      第29回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学(東京)
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] 学譜:新しい学びの過程と成果の共有に向けて2011

    • Author(s)
      三宅なほみ
    • Organizer
      第29回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学(東京)
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] 学習科学における教師教育改革2011

    • Author(s)
      大島純
    • Organizer
      日本科学教育学会第35回年会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京)
    • Year and Date
      2011-08-23
  • [Presentation] Enhancing the Social and Cognitive Benefits of Digital Tools and Media2011

    • Author(s)
      Lafierre, T., Viilo, M., Seitamaa-Hakkarainen, P., Hakkarainen, K., Oshima, J., et al
    • Organizer
      Proceedings of CSCL 2011
    • Place of Presentation
      香港(中国)
    • Year and Date
      2011-07-08
  • [Presentation] Socially Constructive Interaction for Fostering Conceptual Change2011

    • Author(s)
      Saito, M., Miyake, N.
    • Organizer
      CSCL2011
    • Place of Presentation
      香港(中国)
    • Year and Date
      2011-07-08
  • [Presentation] Explanatory Activity with a Partner Promotes Children's Learning from Multiple Solution Methods2011

    • Author(s)
      Kawasaki, M., Shirouzu, H.
    • Organizer
      CSCL2011
    • Place of Presentation
      香港(中国)
    • Year and Date
      2011-07-07
  • [Presentation] Factors, and the Promises of Tschnological Support, talk presented at Fostering at Conceptual Change with Technology : Asian Perspectcal Symposium2011

    • Author(s)
      Miyake, N.
    • Organizer
      Proceedings of CSCL 2011
    • Place of Presentation
      香港(中国)
    • Year and Date
      2011-07-07
  • [Presentation] Robot's Revo icing for Student-Centered Knowledge Construction : How far can we minimize robot's utterances?2011

    • Author(s)
      Miyake, N., Ishiguro, H., Knda, T., Shirouzu, H.
    • Organizer
      CSCL2011
    • Place of Presentation
      香港(中国)
    • Year and Date
      2011-07-05
  • [Presentation] Towards Productive Multivocality in the Analysis of Collaborative Learning2011

    • Author(s)
      Suthers D.D., Lund, K., Rose, C.P., Dyke, G., Law, N., Teplovs, C., Chen, W., Chiu, M.M., Jeong, H., Looi, C.K., Medina, R., Oshima, J., R.Keith Sawyer, Shirouzu, H., et al
    • Organizer
      Proceedings of CSCL 2011
    • Place of Presentation
      香港(中国)
    • Year and Date
      2011-07-05
  • [Presentation] Collaborative reading comprehension with a robot as a learning partner : Implementation of robots in the Jigsaw method2011

    • Author(s)
      Oshima, J., Oshima, R.
    • Organizer
      CSCL2011
    • Place of Presentation
      香港(中国)
    • Year and Date
      2011-07-04
  • [Presentation] Connecting Levels of Learning in Networked Communities2011

    • Author(s)
      Suthers, D., Teplovs, C., De Laat, M., Oshima, J., Zeini, S.
    • Organizer
      Proceedings of CSCL 2011
    • Place of Presentation
      香港(中国)
    • Year and Date
      2011-07-04
  • [Presentation] Robots as research partners for promoting young children's collaborative learning2011

    • Author(s)
      Miyake, N., Oshima, J., Shirouzu, H.
    • Organizer
      CSCL2011
    • Place of Presentation
      香港(中国)
    • Year and Date
      2011-07-04
  • [Presentation] 高齢者が遠隔操作するロボットを用いた司会による共想法形式のグループ会話支援2011

    • Author(s)
      大武美保子, 大谷昂, 小泉智史, 吉川雅博, 松本吉央, 三宅なほみ
    • Organizer
      第25回人工知能学会全国大会論文集
    • Place of Presentation
      いわて県民情報交流センター(岩手)
    • Year and Date
      2011-07-04
  • [Presentation] Benefits of Taking Individuals as Unit of Analysis for Revealing Diverse Processes and Outcomes of Learning2011

    • Author(s)
      Shirouzu, H.
    • Organizer
      Annual Meeting of American Educational Research Association
    • Place of Presentation
      ニューオーリンズ(米国)
    • Year and Date
      2011-04-12
  • [Presentation] Knowledge building for pre-service teachers through collaborative reading comprehension2011

    • Author(s)
      Oshima R., Oshima J.
    • Organizer
      Annual Meeting of American Educational Research Association
    • Place of Presentation
      ニューオーリンズ(米国)
    • Year and Date
      2011-04-12
  • [Presentation] Network structure analysis for knowledge building : A macroscopic view of collaborative learning discourse2011

    • Author(s)
      Oshima, J., Oshima, R., Matsuzawa, Y., Van Aalst J.C., Chan C.C.K
    • Organizer
      Annual Meeting of American Educational Research Association
    • Place of Presentation
      ニューオーリンズ(米国)
    • Year and Date
      2011-04-09
  • [Book] 教育心理学-「学ぶ」と「教える」のいとなみを探る-2012

    • Author(s)
      白水始
    • Total Pages
      21-41
    • Publisher
      ミネルヴァ書房
  • [Book] ワードマップ社会・文化・活動の心理学2011

    • Author(s)
      白水始
    • Total Pages
      262-265
    • Publisher
      新曜社
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ire.atr.jp/human-robot-symbiosis/

URL: 

Published: 2013-06-26  

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