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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

研究課題

研究課題/領域番号 17H04793
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 教科教育学
研究機関立命館大学

研究代表者

岡本 尚子  立命館大学, 産業社会学部, 准教授 (30706586)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2021年度)
配分額 *注記
20,280千円 (直接経費: 15,600千円、間接経費: 4,680千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
2017年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
キーワード数学教育 / 脳活動 / 視線
研究実績の概要

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」「学習者」の視線・脳活動の特徴の解明を目的として,計算課題の実験実施を目指した。1人が「指導者」役,もう1人が「学習者」役として,大学生2人がペアで実験に取り組む想定とした。指導者役は学習者役に適宜助言を行う役割,学習者役は助言を受けながら課題に取り組む役割とし,指導者役の助言が効果的に働く計算課題の内容と助言方法の設定を検討した。計算課題の内容としては,虫食い算,文章問題,数列問題を候補に取り上げ,予備実験として視線移動計測を行った。
検討の結果,虫食い算を用いて,指導者役が着目ポイントを助言として示す方法が効果的と考えられた。学習者が解決までに助言を必要とするだけの一定時間がかかるケースが多く,助言が効果的に機能する傾向にあった。また,同時に,助言にかかる時間は短く,理解を促す助言の伝わりやすさもあった。一方で,文章問題,数列問題は,解決までの時間が短かったり,助言を行う時間が長かったりし,実験課題としてはいくつかの問題点があった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

新型コロナウイルス感染症拡大のため,参加者の募集,視線計測や脳活動計測の実験実施が難しい状況にあった。実験課題設定のための検討までは進められたが,本実験としての視線計測と脳活動計測の同時計測を実施することが困難であった。

今後の研究の推進方策

今後は,今年度に検討した指導者と学習者を想定した計算課題を用いて,大学生を対象に視線計測と脳活動計測を実施する。また,これまでに実施してきた図形課題の実験結果と,今後実施予定の計算課題の実験結果を比較・検討し,それぞれの特徴や共通点について考察を行う。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (34件) (うち国際学会 11件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 実物・タブレット・紙面における立体図形課題遂行時の学習者の解決方略の特徴-生体情報を用いた分析を通して-2020

    • 著者名/発表者名
      木下卓海,岡本尚子,黒田恭史
    • 雑誌名

      数学教育学会誌

      巻: 61 ページ: 89-97

    • NAID

      130008120103

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Psychological Effects of Feedback on Students: Experimental Research Using a Psychophysiological Approach2020

    • 著者名/発表者名
      Naoko Okamoto, Yasufumi Kuroda
    • 雑誌名

      JSiSE英文誌

      巻: 19 号: 1 ページ: 38-43

    • DOI

      10.12937/ejsise.19.38

    • NAID

      130007905958

    • ISSN
      1348-236X, 2186-3679
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 算数・数学科の図形や座標学習に関わる地図認識の特性-視線計測研究による分析を通して2020

    • 著者名/発表者名
      岡本尚子,黒田恭史
    • 雑誌名

      数学教育学会誌

      巻: 60 ページ: 25-34

    • NAID

      130008038864

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 系列呈示された空間位置の情報の保持と処理に関わる脳活動の検討2020

    • 著者名/発表者名
      肥後克己,岡本尚子,苧阪満里子
    • 雑誌名

      立命館産業社会論集

      巻: 55 ページ: 65-76

    • NAID

      120006825719

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characteristics of eye movement in the instruction process of teachers and the problem-solving process of students: The case of figure problems2019

    • 著者名/発表者名
      Naoko Okamoto, Yasufumi Kuroda
    • 雑誌名

      Ritsumeikan Social Science Review

      巻: 54 ページ: 39-50

    • NAID

      120006594209

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] メンタルローテーション課題時の視線移動の特徴の考察2021

    • 著者名/発表者名
      近藤竜生,岡本尚子,黒田恭史
    • 学会等名
      教育システム情報学会2020年度学生研究発表会(関西地区)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 割合の文章題の指導について -視線移動に着目して-2021

    • 著者名/発表者名
      岡田祐佳,岡本尚子,黒田恭史
    • 学会等名
      教育システム情報学会2020年度学生研究発表会(関西地区)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 教師の経験や知識は学習者観察の視点に違いをもたらすのか ―筆算観察時の視線計測―2020

    • 著者名/発表者名
      岡本尚子,黒田恭史
    • 学会等名
      第38回日本生理心理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] シンガポールの算数科におけるunitの扱い2020

    • 著者名/発表者名
      岡本尚子
    • 学会等名
      数学教育学会2020年度秋季例会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] シンガポールにおける初等教員養成 -数学教育を中心に-2020

    • 著者名/発表者名
      岡本尚子
    • 学会等名
      日本教育実践学会第23回研究大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Characteristics of order memory and its relation to problem-solving2020

    • 著者名/発表者名
      Katsuki Higo, Naoko Okamoto
    • 学会等名
      Psychonomic Society's 61th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Do eye movements visualize the thinking process of the mental formation of geometric figures?2020

    • 著者名/発表者名
      Naoko Okamoto, Yasufumi Kuroda
    • 学会等名
      The IAFOR International Conference on Education
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 立方体の切断課題における学習者の視線移動及び脳活動の特徴2020

    • 著者名/発表者名
      青木駿介,岡本尚子,黒田恭史
    • 学会等名
      教育システム情報学会2019年度学生研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 使用媒体の異なる立体図形課題における学習者の解決方略の特徴 -生体情報を用いた分析を通して-2020

    • 著者名/発表者名
      木下卓海,岡本尚子,黒田恭史
    • 学会等名
      数学教育学会2020年度春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 学習中の助言が学習者に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      岡本尚子,黒田恭史
    • 学会等名
      第37回日本生理心理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 立体図形課題遂行時における学習者の思考過程の分析-脳活動計測を通して-2019

    • 著者名/発表者名
      木下卓海,岡本尚子,黒田恭史
    • 学会等名
      数学教育学会 夏季研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Characteristics of Brain Activity in Students Alternating Between Teaching And Learning Roles2019

    • 著者名/発表者名
      Yasufumi Kuroda, Naoko Okamoto
    • 学会等名
      The 43rd Annual Meeting of the International Group for the Psychology of Mathematics Education
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 視線移動・脳活動の同時計測による立体図形課題遂行時の思考分析2019

    • 著者名/発表者名
      木下卓海,岡本尚子,黒田恭史
    • 学会等名
      第44回教育システム情報学会全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] How direct or indirect social interaction affects the brain activities during the drum playing?2019

    • 著者名/発表者名
      Hideo Eda, Tatsuro Sibuya, Miki Uchiyama, Tsutomu Tanaka, Madoka Yamazaki, Naoko Okamoto, Yasufumi Kuroda, Masayuki Satoh
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Changes in prefrontal brain activity associated with order information memory2019

    • 著者名/発表者名
      Katsuki Higo, Naoko Okamoto, Mariko Osaka
    • 学会等名
      Psychonomic Society's 60th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳活動計測の教育分野への応用例 ―学習者のやる気を脳活動で評価できるか?―2019

    • 著者名/発表者名
      山﨑まどか,江田英雄,岡本尚子,黒田恭史
    • 学会等名
      第35回日本脳電磁図トポグラフィ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 立体図形問題遂行時における学習者の思考過程の分析-視線移動計測を通して-2019

    • 著者名/発表者名
      木下卓海,岡本尚子,黒田恭史
    • 学会等名
      教育システム情報学会2018年度学生研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 生理学的アプローチによる学習・教育研究 ―科学的根拠に基づく教育の可能性―2019

    • 著者名/発表者名
      岡本尚子
    • 学会等名
      日本発達心理学会第30回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 立方体の切断課題における視線移動の特徴-視線移動計測実験の結果を通して-2019

    • 著者名/発表者名
      青木駿介,岡本尚子,黒田恭史
    • 学会等名
      数学教育学会2019年度春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 系列順序情報保持に関わる脳活動の計測2018

    • 著者名/発表者名
      肥後克己,岡本尚子,苧阪満里子
    • 学会等名
      第36回日本生理心理学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 学習者同士が教え学び合う過程における両者の脳活動の特徴 ―大学生を対象としたタングラム課題実験を通して―2018

    • 著者名/発表者名
      黒田恭史,岡本尚子
    • 学会等名
      教育システム情報学会第43回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] プランニングと系列順序記憶の関連についての検討2018

    • 著者名/発表者名
      肥後克己,岡本尚子
    • 学会等名
      第82回日本心理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 展開図課題における視線移動特徴2018

    • 著者名/発表者名
      岡本尚子,黒田恭史
    • 学会等名
      日本教育工学会第34回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of mutual learning system for advanced educational research. - NIRS and GSR measurement during tangram puzzle2018

    • 著者名/発表者名
      Madoka Yamazaki, Hideo Eda, Naoko Okamoto, Yasufumi Kuroda
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measuring Hazard Prediction Skill with Eye Movements2018

    • 著者名/発表者名
      Naoko Okamoto, Yasufumi Kuroda
    • 学会等名
      6th International Conference on Trends in Health and Medicine
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 文章問題観察時の視線特徴―教職課程学生と非課程学生の比較―2018

    • 著者名/発表者名
      岡本尚子,黒田恭史,鈴木麻希
    • 学会等名
      数学教育学会2018年度春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 除法筆算観察時における教師の視線特徴2017

    • 著者名/発表者名
      岡本尚子,黒田恭史
    • 学会等名
      第35回日本生理心理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 空間性系列順序記憶を担う神経基盤の検討2017

    • 著者名/発表者名
      肥後克己,岡本尚子,苧阪満里子
    • 学会等名
      第35回日本生理心理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Laterality Index plot of NIRS data clearly indicates the difference of the brain activation during Kraepelin performance test and the 2-digit calculation test2017

    • 著者名/発表者名
      Hideo Eda, Madoka Yamazaki, Naoko Okamoto, Yasufumi Kuroda
    • 学会等名
      14th ICB Polish-Japanese Seminar on Biomedical Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Pre-service teachers’ eye movements while observing children’s calculation process2017

    • 著者名/発表者名
      Naoko Okamoto, Yasufumi Kuroda
    • 学会等名
      International Conference on Interdisciplinary Social Sciences
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 教師の計算観察過程における着眼点 ―視線計測による大学生との比較をとおして―2017

    • 著者名/発表者名
      岡本尚子,黒田恭史
    • 学会等名
      数学教育学会2017年度秋季例会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 学習観察時における指導者の着眼点―現職教員と教員志望学生の違い―2017

    • 著者名/発表者名
      岡本尚子
    • 学会等名
      日本・中国 数学教育国際会議
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Increase of the deoxyHb calculated by NIRS indicates artifact, that does not contradict BOLD theory of fMRI2017

    • 著者名/発表者名
      Hideo Eda, Madoka Yamazaki, Naoko Okamoto, Yasufumi Kuroda
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 順序情報の保持と処理に関わる脳活動の変化2017

    • 著者名/発表者名
      肥後克己,岡本尚子,苧阪満里子
    • 学会等名
      第15回日本ワーキングメモリ学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 算数科教育2018

    • 著者名/発表者名
      岡本尚子,二澤善紀,月岡卓也,口分田政史,渡邉伸樹,黒田恭史,竹歳賢一,佐伯昭彦
    • 総ページ数
      204
    • 出版者
      ミネルヴァ書房
    • ISBN
      9784623081998
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 立命館大学研究者データベース

    • URL

      https://research-db.ritsumei.ac.jp/rithp/k03/resid/S001057

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 立命館大学研究者データベース

    • URL

      http://research-db.ritsumei.ac.jp/Profiles/103/0010246/profile.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書 2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-12-28  

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