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2023 Fiscal Year Research-status Report

Development of Analysis Methods for Using Learning Log Data for Quality Assurance of Digital Textbooks

Research Project

Project/Area Number 22K18611
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

堀田 龍也  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (50247508)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 長濱 澄  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (50779270)
中川 哲  立命館大学, OIC総合研究機構, 教授 (00971186)
柴田 隆史  東海大学, 情報理工学部, 教授 (90367136)
大久保 紀一朗  京都教育大学, 教育創生リージョナルセンター機構, 講師 (00965535) [Withdrawn]
八木澤 史子  千葉大学, 教育学部, 助教 (70965342) [Withdrawn]
川田 拓  東北大学, 情報科学研究科, 特任助教 (10907455) [Withdrawn]
Project Period (FY) 2022-06-30 – 2025-03-31
Keywordsラーニングアナリティクス / 学習ログ / デジタル教科書 / 質保障
Outline of Annual Research Achievements

本研究は,国によって検定済のデジタル教科書をクラウド上に設置し,これを利用するために端末側で必要となるデジタル教科書ビューアを機能拡張することによって,デジタル教科書を用いた学習者の履歴データ(以下「学習ログ」)をクラウド上に取得し,学習ログを基にしたデジタル教科書の利用のされ方について解析する手法およびデジタル教科書の改善の手法について研究するものである。これまでの学習ログの活用が,多くの場合,学習者の学習理解の推定にフォーカスされていたのに対し,本研究では我が国で国によって予算措置され公的に用いられている教科書の精度向上に学習ログを用いようという点で挑戦的である。
第1年次(2022年)では,デジタル教科書ビューア等の機能拡張について,デジタル教科書の制作会社およびデジタル教科書ビューアの開発会社の協力を得て,既存の製品の機能拡張を実現した。学習ログを回収する機能を実装し,授業に影響を与えない形で学習ログを複数校からクラウド上に回収し,これを分析ツールによって解析する環境を整えた。学校現場においては児童生徒の個人情報の保護の観点から,学習ログの回収についてデリケートな側面があるが,これに対して本研究では,学習ログのうち個人情報として特定できる部分を匿名化し,個別の学習者が特定できないように学習ログを適切に管理する技術を用いることとした。茨城県つくば市教育委員会の協力を得ることができた。
第2年次(2023年)では,茨城県つくば市教育委員会において,機能拡張したデジタル教科書ビューアを学校現場で利用してもらい,クラウドストレージに取得した学習ログを解析した。その結果,4つのクラスタに分類でき,学習効果との対応関係が見いだされた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

協力を得ている自治体である茨城県つくば市教育委員会との関係も良く,研究にたいへん協力的な関係を得ている。また,協力を得ているデジタル教科書の制作会社およびデジタル教科書ビューアの開発会社とも良い連携関係が得られており,システム開発や学習ログの回収について順調に推移している。
研究についても,順調に成果が出ているが,デジタル教科書へのダイレクトなフィードバックが今年度(2024年度)の課題となっている。

Strategy for Future Research Activity

第2年次(2023年)には蓄積された学習ログをデータクレンジングするための技術的な検討をし,デジタル教科書の利用状況(各機能の利用頻度,各学校の現在の学習位置の推定とその分布)を正確に把握し可視化するための解析手法を探索的に検討した。クラスタ分析等によって実証データを解析し,研究成果をプレスリリース等で全国に公表し,積極的に講演やセミナー等で広報した。
第3年次(2024年)は,解析手法を確立させ,学習解析ツールを開発し,デジタル教科書への質保障にフィードバックする仕組みを検討する。

Causes of Carryover

令和5年度は,デジタル教科書の学習ログから学習者の健康支援につながるデータについて,研究室環境で探索的な検討を行った。研究室で所有する端末や機材を用いたこと,出張も生じなかったことから分担金は未使用であった。次年度は,これまでに検討したことを基に学会や研究会等で報告や情報収集をすることから,研究費を繰り越しにより使用する予定である。

  • Research Products

    (19 results)

All 2024 2023

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] 他者の発言を聞きながらコメントを入力する学習活動に対する児童の意識2024

    • Author(s)
      大久保紀一朗,佐藤和紀,三井一希,板垣翔大,泰山裕,堀田龍也
    • Journal Title

      教育情報研究

      Volume: 39(2) Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] デジタル教科書の操作ログを用いた一斉授業時の授業進度からの相対的な遅れの把握の試み2024

    • Author(s)
      宮西 祐香子、長濱 澄、川田 拓、堀田 龍也
    • Journal Title

      日本教育工学会論文誌

      Volume: 47 Pages: 221~224

    • DOI

      10.15077/jjet.S47111

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 中学校音楽科の合唱の練習における生徒による楽譜へのマーキングをハイライトする機能を活用した実践と評価2024

    • Author(s)
      板垣 翔大、岡本 恭介、板橋 薫、安藤 明伸、堀田 龍也
    • Journal Title

      日本教育工学会論文誌

      Volume: 47 Pages: 97~100

    • DOI

      10.15077/jjet.S47052

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 保健室への来室情報の記録システムの開発と来室情報の活用可能性2024

    • Author(s)
      日下 大輔、板垣 翔大、川田 拓、大沼 久美子、遠藤 伸子、久保田 美穂、松﨑 美枝、堀田 龍也
    • Journal Title

      日本教育工学会論文誌

      Volume: 47 Pages: 137~140

    • DOI

      10.15077/jjet.S47073

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 情報端末持ち帰りによる家庭学習でのマーキングの効果の検討2024

    • Author(s)
      山本 朋弘、中尾 教子、堀田 龍也
    • Journal Title

      日本教育工学会論文誌

      Volume: 47 Pages: 45~48

    • DOI

      10.15077/jjet.S47032

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Perspective from Educational Technology Research Trends in Individualization of Learning in Elementary and Secondary Education in Japan2023

    • Author(s)
      Horita Tatsuya、Nagahama Toru
    • Journal Title

      Information and Technology in Education and Learning

      Volume: 3 Pages: Inv-p004

    • DOI

      10.12937/itel.3.1.Inv.p004

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] A Trial Study on Understanding the Influences of Japanese Certified e-Textbook Usage in Classroom on Academic Performance Change2024

    • Author(s)
      Yukako Miyanishi, Satoshi Nakagawa, Toru Nagahama, Tatsuya Horita
    • Organizer
      Learning Analytics and Knowledge, 14th International Conference on Learning Analytics and Knowledge LAK24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 中学生の家庭学習における英語デジタル教科書の音声機能活用と音声に対する意識の変化に関する一検討2024

    • Author(s)
      宮西祐香子, 中川哲, 長濱澄, 堀田龍也
    • Organizer
      日本教育工学会 2024年春季全国大会
  • [Presentation] A Trial Study on Understanding Operational Tendency of Device Use Based on Operation Logs during Home Study Using Japanese Authorized Digital Textbooks2023

    • Author(s)
      Yukako Miyanishi, Toru Nagahama, Taku Kawada, Tatsuya Horita
    • Organizer
      Learning Analytics and Knowledge, 13th International Conference on Learning Analytics and Knowledge LAK23
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Investigating Junior High School English Digital Textbook Device Use: A Home Study Analysis of Operation Logs2023

    • Author(s)
      Yukako Miyanishi, Toru Nagahama, Taku Kawada, Tatsuya Horita
    • Organizer
      EdMedia + Innovate Learning 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 教科書の効果的な使い方を解説した手引書の記述内容に対する小学校教師の着目点の分析2023

    • Author(s)
      中尾教子, 八木澤史子
    • Organizer
      日本教育工学会研究報告集 JSET2023-2
  • [Presentation] 教科書の効果的な使い方を解説した手引書に対する小学校教師の着目点の教職経験年数による異同2023

    • Author(s)
      中尾教子, 八木澤史子
    • Organizer
      日本教育工学会 2023年秋季全国大会
  • [Presentation] 美術系教員養成課程に所属する学生を対象とした教科書の活用に関する意識の調査 -教科書の活用に関する授業の実施前後の比較-2023

    • Author(s)
      八木澤史子, 中尾教子
    • Organizer
      日本教育工学会研究報告集 JSET2023-3
  • [Presentation] 学習指導要領コードを用いてデジタル教科書と外部教材を連携させるシステム開発に関する検討2023

    • Author(s)
      中川哲,清遠和弘,白鳥亮,貫井真史,堀田龍也
    • Organizer
      日本教育工学会研究報告集 JSET2023-2
  • [Presentation] 中学校英語科デジタル教科書の家庭学習時の操作ログと音読課題や定期テストの得点との関連に関する試行的検討2023

    • Author(s)
      宮西祐香子, 長濱澄, 川田拓, 清遠和弘, 殿岡貴子, 松田諒平, 堀田龍也
    • Organizer
      日本教育工学会研究報告集 JSET2023-2
  • [Presentation] 情報モラル教材のログを学習や指導に活用するためのダッシュボードの検討2023

    • Author(s)
      伊藤紅葉, 板垣翔大, 佐藤和紀, 手塚雄三, 堀田龍也
    • Organizer
      全日本教育工学研究協議会 第49回全国大会 1-B-3
  • [Presentation] 自学自習中における中学生の情報端末への行動制御と学業成績との関連に関する一考察2023

    • Author(s)
      中川哲, 齋藤玲, 大崎貢, 堀田龍也
    • Organizer
      日本教育工学会 2023年秋季全国大会講演論文集
  • [Presentation] 保健室への来室情報の記録システムにおける記録の集計機能の開発2023

    • Author(s)
      若松俊昌, 板垣翔大, 大沼久美子, 遠藤伸子, 久保田美穂, 松﨑美枝, 堀田龍也
    • Organizer
      日本教育工学会 2023年秋季全国大会講演論文集
  • [Presentation] データ利活用時代の保健室の未来2023

    • Author(s)
      堀田龍也
    • Organizer
      学校保健研究 第65巻3号

URL: 

Published: 2024-12-25  

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