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マンガ教材学習過程の生体情報解析に基づく個別適応型学習システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K21763
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分9:教育学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

白井 詩沙香  大阪大学, サイバーメディアセンター, 講師 (30757430)

研究分担者 ORLOSKY JASON  大阪大学, サイバーメディアセンター, 特任准教授(常勤) (10815111)
長瀧 寛之  大阪電気通信大学, メディアコミュニケーションセンター, 特任准教授 (20351877)
武村 紀子  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (60733110)
上田 真由美  流通科学大学, 経済学部, 教授 (30402407)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード漫画 / ラーニングアナリティクス / 視線解析 / 学習支援システム / マルチモーダル
研究開始時の研究の概要

デジタル教科書の導入に向けて,教材のデジタル化が進められている。デジタル化の利点の一つとして,教材による学習時の行動を収集し,学習支援に活用できることがあげられる。しかし,学習教材として身近なものになりつつあるマンガ教材はセリフや図といったマルチモーダル性を有するため,学習時の詳細なログを取得することは容易ではない。本研究の目的は,マンガ教材学習時の生体情報から理解度を推定し,学習者一人一人に適した学びを提供することである。研究期間内に視線追跡情報による学習者の理解度推定モデルを構築,マンガ教材学習時の理解度を用いた個別適応型システムの開発および教育実践による評価を行う。

研究成果の概要

本研究では,漫画教材を用いた学習において個別最適化された学習支援を実現することを目的に,漫画教材読書時の視線特徴量を用いた主観的難易度推定モデルの構築に取り組んだ。VR空間での漫画教材を用いた学習を対象に,漫画教材読書時の視線特徴量として「視線停留点と視線の交点の距離」,「コマ間・エリア間の視線移動のパターン」に着目した新たな3種類の特徴量を含む28種類の視線特徴量を用いて,コマ単位で主観的難易度推定を行う手法を提案し,その有効性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

マンガの教育的利用に関する歴史はまだ浅く,これまでは教育実践による有用性の評価に力が注がれていた。本研究課題では,新しい試みとして,マンガ教材学習時の視線データに基づく学習行動解析に取り組み,視線データに基づく主観的難易度推定モデルを提案することができた。また,VR空間での学習支援の観点からも新たな可能性を示すことができた。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [国際共同研究] Augusta University(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Augusta University(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Subjective Difficulty Estimation of Educational Comics Using Gaze Features2023

    • 著者名/発表者名
      SAKAMOTO Kenya、SHIRAI Shizuka、TAKEMURA Noriko、ORLOSKY Jason、NAGATAKI Hiroyuki、UEDA Mayumi、URANISHI Yuki、TAKEMURA Haruo
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E106.D 号: 5 ページ: 1038-1048

    • DOI

      10.1587/transinf.2022EDP7100

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2023-05-01
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Exploring Pupillometry as a Method to Evaluate Reading Comprehension in VR-based Educational Comics2020

    • 著者名/発表者名
      Kenya Sakamoto, Shizuka Shirai, Jason Orlosky, Hiroyuki Nagataki, Noriko Takemura, Mehrasa Alizadeh, Mayumi Ueda
    • 雑誌名

      2020 IEEE Conference on Virtual Reality and 3D User Interfaces Abstracts and Workshops (VRW)

      ページ: 422-426

    • DOI

      10.1109/vrw50115.2020.00090

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 情報システムにおけるデータベースの仕組みを学ぶ共通教科「情報」授業の提案と実践2019

    • 著者名/発表者名
      白井詩沙香, 長瀧寛之, 竹中一平, 武本康宏, 田邊則彦, 兼宗進
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌 教育とコンピュータ(TCE)

      巻: 5(3) ページ: 23-34

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 視線,表情,心拍,脳波を用いたVR空間でのマンガ教材読書時の主観的難易度推定2024

    • 著者名/発表者名
      石塚 裕之, 坂本 賢哉, 白井 詩沙香, Jason Orlosky, 平尾 悠太朗, Monica Perusquia Hernandez, 磯山 直也, 内山 英昭, 清川 清
    • 学会等名
      電子情報通信学会 メディアエクスペリエンス・バーチャル環境基礎研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] マンガ教材読書時のリアルタイム難易度推定に向けた視線ヒートマップ分解能の検討2022

    • 著者名/発表者名
      坂本賢哉, 白井詩沙香, 武村紀子, Orlosky Jason, 長瀧寛之, 上田真由美, 浦西友樹, 竹村治雄
    • 学会等名
      第27回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 視線情報に基づくVR空間でのマンガ教材読書時の主観的難易度推定2021

    • 著者名/発表者名
      坂本賢哉, 白井詩沙香, 武村紀子, 長瀧寛之, 上田真由美, 浦西友樹, 竹村治雄
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会 第64回複合現実感研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2025-01-30  

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