聴覚障害学生のための非同期型数学eラーニング教材の開発と評価

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K03062
• Research Institution: Tsukuba University of Technology
• Principal Investigator: 新井 達也 筑波技術大学, 障害者高等教育研究支援センター, 教授 (70331303)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 字幕 / 聴覚障害学生 / eラーニング / 動画コンテンツ / 数学

Outline of Annual Research Achievements

本研究は，聴覚障害学生を対象とした非同期型eラーニング教材の開発と評価を目的としている．聴覚障害学生に動画コンテンツを提供する際には字幕が多用されるが，講師が用いる指示語が字幕の出現タイミングによっては，説明映像との適切な対応付けを困難にすることがある．そこで，説明スライドと字幕との対応付けを手助けするために字幕画面の中に文字情報と同時に説明スライド内の数式や図表と同じものを提示する字幕（ハイブリッド字幕）を用意し，文字情報のみを提示する字幕（通常字幕）との比較実験を実施した．その結果，ハイブリッド字幕が，通常字幕と同等以上に授業内容の把握に寄与することが示唆された．実験では，3つの注視対象（講義映像，字幕映像，配布資料）間の受講者の視線行動を分析し，注視対象間の視線移動が循環型ではなく，講義映像を中心とした往復型の視線行動であることなどの知見を得た．また，講義映像内の講師の板書行動に伴い，字幕映像への視線移動が減少し，配布資料への視線移動が増加することが確認できた．
研究協力者が開発した映像視聴システム（captioNoveL）を利用して，数学の教材を試作した．通常，映像内の音声に従って字幕が表出されるが，captioNoveLは画面上に表示される字幕リストの操作により，対応する動画像を提示するシステムであり，学習者はカーソルキーの操作により視聴したい部分を検索することができるように設計されている．captioNoveL教材と通常の動画視聴型教材との比較実験を通して，両教材が同程度の学習効果を有することが確認できた．さらに，captioNoveL教材利用時に短時間で１回目のコンテンツ視聴を終え，必要な部分の理解のために時間を使うなど通常の動画視聴型教材とは異なる多様な視聴行動が見られ，より能動的な学習が促されることが示唆された．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

聴覚障害学生向けの数学のeラーニング教材における動画コンテンツの字幕の違いが学習効果に与える影響について実験を通して検証した．その中で，授業中の講師の行動とそれに伴う受講者の視線行動の変化についても分析し，いくつかの知見を得ることができた．
具体的には，（１）ハイブリッド字幕が，通常字幕と同等以上に授業内容の理解を助けること，（２）ハイブリッド字幕・通常字幕に共通して，注視対象（講義映像，字幕映像，配布資料）間の受講者の視線移動は循環型ではなく，講義映像を中心とした往復型の視線行動であること，（３）講師の板書行動に応じて，受講者の字幕映像への視線移動は減少し，配布資料への視線移動が増加するが，その傾向は通常字幕に比べてハイブリッド字幕において顕著であること，などである．
また，字幕リストの操作により，学習者が自由に動画コンテンツの再生位置を調整できるシステム（captioNoveL）を利用した数学の教材（captioNoveL教材）を試作した．このcaptioNoveL教材と通常の動画視聴型教材の学習内容の理解度等を比較するための実験を実施した．その結果，両教材の学習効果（学習内容の理解度等）が同程度であることを定量的に確認できた．一方で，両教材での学習行動に注目すると，captioNoveL教材利用時は，短時間で１回目のコンテンツ視聴を終え，必要な部分の理解のために重点的に時間を使うなど，通常の動画視聴型教材とは異なる多様な視聴行動が見られた．これらの学習者の能動的な学習行動から，caprioNoveL教材が，学習者のニーズに応じた利用方法を提供する可能性が示唆された．

Strategy for Future Research Activity

captioNoveL教材と動画視聴型教材との比較実験では，両教材の利用による学習効果については同程度であることが定量的に確認でき，captioNoveL教材利用時に通常の動画視聴型教材に比べて視聴行動の多様性が見受けられたことから，captioNoveL教材が能動的学習を促す可能性があることが示唆された．動画視聴型教材利用時は，動画コンテンツを途中で止めたり，戻ったりすることは少なく，再生時間と視聴時間が一致することが多い．一方で，captioNoveL教材は，字幕リストの文章を選択しながら，利用者のペースで学習を進めることができ，動画視聴型教材よりも早い時間でコンテンツの視聴を終えて，残りの時間で必要な個所を再び確認するなど利用者のニーズに合わせた学習が可能である．
上述の教材とは別に，数学のリメディアル教材として，既存のeラーニングシステムを利用して，スモールステップで演習問題に取り組めるように工夫した教材を試作し，学生の個別学習のために提供した．
その際に得られた知見を上述の実験を通して得られた操作ログのさらなる解析と組み合わせ，各教材の特性をより詳細に把握し，学習進度に応じた個別最適な学習環境の提供やコミュニティ機能の実装などを目指す．