2023 Fiscal Year Research-status Report
自動評価機能とゲーム展開機能をもつ小学生向け英語シャドーイング練習システムの開発
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19K21791
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| Research Institution | Soka University |
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Principal Investigator |
山内 豊 創価大学, 教育学部, 教授 (30306245)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2025-03-31
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| Keywords | 小学校英語 / 音声学習 / シャドーイング / 自動評価 / AI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
児童がモデル音声をリピーティングやシャドーイングしたり，音読した英語音声を客観的に評価するには，録音された音声を繰り返し聞きながら，発音やリズム等の観点別に評点して合計したり，口頭再生できた割合を算出したりなど，多大な手間と時間を要する。このため音声課題を出して毎回評価してフィードバックする活動を日常の授業に取り入れるのは難しい。
手動評価する手間と時間を解決するため，近年発達の著しいAI（人工知能）による深層学習と音声工学技術(speech technology)を活用して，児童の英語発話をコンピュータが自動的に音声認識して分析・評価するシステムを開発した，
開発過程としては，英語教育学と情報科学と音声工学の専門家と小学校教員と教育委員会が学際的なチームを結成し，小学校英語の音声評価のニーズ分析を行った。この分析結果に基づき，開発するシステムの仕様，サーバなどの必要な機器を決定した。プロトタイプを作成し，試用テストを実施し，不具合の修正を行った。
開発システムの特徴として，教員が担当するクラスの児童に適したレベルのモデル音声，音声スクリプト(原稿)，言語表現の仕様場面を示す画像情報などをシステムの教材バンクに入力する。児童はシステムにログイン後，教員が指定した課題をイヤホンマイクで音声練習し，録音音声はサーバに送られる。サーバ内のAIと音声工学技術による評価アルゴリズムで自動評点され，児童と教員にフィードバックされる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
小学校の教育現場で，新型コロナウィルスの第9波や第10波の蔓延に加えて，インフルエンザやはしかなどの感染症の重層的な流行が収まらず，学級閉鎖などが相次ぎ，予定していた小学生からの学習者音声データの収集に支障をきたしたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
開発した自動評価システムを，小学校現場で使いやすいように，データーベス化と学習履歴において改善する。
具体的には，担当教員と担当クラスの児童のIDやパスワードを，セキュリティに配慮しながらデーターベース管理する。
学習履歴については，児童は自分が遂行した音声学習課題を課題完了直後に閲覧し，グラフ化された自動評価得点の推移から，自分自身のシャドーイングがモデル音声にどれだけ近くなっているかという観点から，自分の音声発話力の伸長を客観的に把握できるようにする。これにより，児童の英語音声練習に対する動機づけと学習継続性を高めることができる。
一方，教員は担当クラスの児童が提示した課題をどれだけ完了しているかを一覧でき，各学習者の学習履歴を閲覧して学習者音声を再生したりダウンロードできる。このため，教員は担当児童の進捗を正確に把握し，つまづいている点を明確にし，今後の授業で指導すべき箇所を考慮しながら進めていくことができる。
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| Causes of Carryover |
小学校の教育現場で，新型コロナウィルスの第9波や第10波の蔓延に加えて，インフルエンザやはしかなどの感染症の重層的な流行が収まらず，学級閉鎖などが相次ぎ，予定していた小学生からの学習者音声データの収集に支障をきたしたため。今後は，自動評価システムのデータベース機能と学習履歴機能の充実のためのプログラミング謝金，データ収集に関する謝金，統計分析用ソフト購入費，研究成果の発表のための国内外の専門学会での旅費，専門雑誌への投稿費に翌年度予算を使用する予定である。
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