2018 Fiscal Year Annual Research Report
視線と脳活動の同時計測による思考過程と思考負荷の可視化
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17H04793
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
岡本 尚子 立命館大学, 産業社会学部, 准教授 (30706586)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 数学教育 / 脳活動 / 視線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，教育学の分野では，効果的な指導を行うために，科学的根拠に基づいた教育の重要性が世界的に高まっている。こうした教育の実現には，学習時と指導時における思考過程や思考負荷の関連が可視化される客観的なデータが必要となり，視線計測と脳活動計測の生理学的手法は有用性が高いものであると考えられる。本研究の目的は，学習者と指導者双方の視線と脳活動の同時計測によって，学習と指導の関係を生理学的観点から明らかにすることで，効果的な算数・数学の指導を検討することである。
本年度は，「指導者」の視線・脳活動の特徴の解明を目的として研究を行った。実験課題には，隣りでタングラム（7つのピースで指定された図形を作るパズル）に学習者が取り組む様子を，指導者として観察しながらヒントを提示するものを設定し，その過程の脳活動と視線計測を実施した。正しい解答をいつでも確認できるように，模範解答を参加者の手元に配置した。対象は，教員養成課程に在籍する大学生11名とした。参加者には，計測後，どのような点に着目していたのかや，どのような方針で助言を行おうとしていたかを聞き，脳活動と視線移動データの関係性を分析した。実験にあたっては，実験の参加方法や個人情報の取り扱いについて参加者に同意を得た。
実験の結果，ヒントを提示しようと考えた時点から，模範解答の確認（視線の停留）時間が長くなるとともに，脳活動の賦活が大きくなる傾向があった。また，ヒント提示後も，ヒントの有効性を確認するために脳活動の賦活が維持される傾向にあった。視線移動と脳活動データを取得し，それぞれの特徴を分析することができた。
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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
視線の注視箇所を特定しやすい実験課題を設定し，教員養成課程の大学生を対象に脳活動と視線移動の計測を実施することができた。また，「指導者」における脳活動と視線移動の相互関係についての知見を得ることができ，特にヒント内容を思考する際の特徴が双方のデータに反映することが判明した。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は，学習者が算数・数学問題を解決し，それを指導者が観察・助言する際の「両者」の視線と脳活動の同時計測を行う。相互にやり取りがなされる場面における，学習者と指導者双方の思考過程と思考負荷の特徴を明らかにする。データ分析にあたっては，“助言が有効に働いたか”“やり取りが円滑だったか”など，関係の円滑性に着目する予定である。
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