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創発現象を捉えるための逆シミュレーションによる学習コミュニティ分析手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20H01725
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分09070:教育工学関連
研究機関筑紫女学園大学 (2022-2023)
九州大学 (2020-2021)

研究代表者

多川 孝央  筑紫女学園大学, 文学部, 准教授 (70304764)

研究分担者 井上 仁  中村学園大学, 流通科学部, 教授 (70232551)
安武 公一  広島大学, 人間社会科学研究科(社), 准教授 (80263664)
山川 修  福井県立大学, 学術教養センター, 客員研究員 (90230325)
隅谷 孝洋  広島大学, 情報メディア教育研究センター, 教授 (90231381)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード学習コミュニティ / シミュレーション / 創発現象 / ウェアラブルセンサ / 映像解析 / 協調学習 / 心拍センサ / 社会性と情動についての学習
研究開始時の研究の概要

本研究はシミュレーションによる「構成的手法」を用いてコミュニティ内部の創発現象を検討する基盤となる理論モデルを構築し、さらにパラメータ推定によりそれぞれの実践事例の特徴を定量的に把握する。ここから教育の実践事例の数理モデルを構築し、実事例における学習コミュニティの状態をシミュレーションにより分析し把握することを可能とする。そこから、協調学習を成功させる学習環境の設計指針を導く。

研究実績の概要

当該年度は本研究の中核的な仮説である学習者間の相互作用による心的な関係性と学習の相互のフィードバックについて理論的な検討を行い、また心理的な安定状態の測定および分析の手法についての準備を行った。しかし、コロナ禍により教育実践の場でデータ収集と分析を行うことができなかったため、本来予定していたウェララブルセンサを用いた授業環境でのデータ収集はできず、そのかわりに対面環境ではなくカメラ越しに収集される被験者の映像を解析するソフトウェアを通じたデータ収集・分析について試行を行い、その分析を通じて同種のソフトウェアの本研究計画での活用について検討したが、運用の側面がら制約があることを確認した。また、過去のデータより、学習コミュニティが質的に成長するときや強い相互作用を通した活動が行われるとき、その活動によって蓄積される学習者の身体的リズムの集計データの特性とコミュニティの質的変化との間の関係を解析した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

本研究はシミュレーションによる理論的な研究と実データの分析による実証的な研究の両側面から計画されているが、コロナ禍のために実際の学習者集団からデータ収集を行うことが不可能となっているため、研究手法に関する検討と過去に収集されたデータによる部分的な分析のみが可能となっており、当該年度においては十分な進捗が得られていない。映像データからのデータ収集についても試行したが得られる情報が限定的であるため、進捗には寄与が少ない。また、当該年度の後半からは研究代表者の身分が教員から研究員となり、これに伴って人を対象とする研究について代表者として倫理審査を受審することが不可能となり。このことからもデータの収集に基づく研究ができなくなっている。

今後の研究の推進方策

上記のようにコロナ禍に伴うデータ収集の困難および身分の変更にともなって研究が遅延しているが、この間に本研究に含まれる理論的な検討を進めており、次年度はこれに基づいて研究を進める。またコロナ禍が終息に向かい対面での授業やその他の教育実践が可能となりつつあり、また次年度は大学を異動し教員としての活動が再開されるため、、新しくデータ収集を行い、これによっても研究を推進する

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A Preliminary Study on Data Collection from Video Sources for the Analysis and Observation of the Mental States of Learners2022

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tagawa, Osamu Yamakawa
    • 雑誌名

      Proceedings of EdMedia + Innovate Learning 2022

      巻: 1 ページ: 87-91

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Essay on the Relationship between the Characteristics of Aggregated Learning Physiological Data and the Growth of Learning Communities2022

    • 著者名/発表者名
      Yasutake, K., Nakamura,Y., Tagawa,T., Kitao,M.&Tasaka,Y
    • 雑誌名

      Proceedings of EdMedia + Innovate Learning 2022

      巻: 1 ページ: 370-375

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 教育環境におけるデータを活用した学習コミュニティ分析手法2021

    • 著者名/発表者名
      多川孝央,
    • 雑誌名

      電子情報通信学会誌

      巻: 104 ページ: 884-887

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Smartwatch-Based System for Students Sensor Data Collection: A Trial of Use and Study on Analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tagawa, Osamu Yamakawa
    • 雑誌名

      Proceedings of Society for Information Technology & Teacher Education International Conference

      巻: 1 ページ: 1036-1040

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 九州大学における教育データの利活用とそのための枠組み2020

    • 著者名/発表者名
      藤村直美, 多川孝央, 眞崎義憲, 木實 新一
    • 雑誌名

      大学情報システム環境研究

      巻: 23 ページ: 23-29

    • NAID

      40022329327

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 映像データに基づく学習者の身体活動・心的状態の情報収集についての検討2021

    • 著者名/発表者名
      多川孝央 , 山川修
    • 学会等名
      第46回教育システム情報学会全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 『遠隔』から考え直す学習とコミュニケーション2021

    • 著者名/発表者名
      多川孝央
    • 学会等名
      九州西洋史学会2021年度春季大会シンポジウム「遠隔から考え直す歴史教育実践」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複雑ネットワーク構造を組み込んだ SIR モデルによる COVID-19 禍の「Go To トラベル」政策に関する シミュレーション分析2021

    • 著者名/発表者名
      安武公一
    • 学会等名
      計算社会科学ワークショップ
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] SEL(Social and Emotional Learning)の高等教育への適応2020

    • 著者名/発表者名
      山川 修,田中 洋一,多川 孝央,中村 一浩
    • 学会等名
      , 第45回教育システム情報学会全国大会 プレスカンファレンスワークショップ
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] スマートウォッチを利用した学習者の身体活動・心的状態の情報収集システムの検討,2020

    • 著者名/発表者名
      多川孝央, 山川修
    • 学会等名
      第45回教育システム情報学会全国大会(同公演論文集, pp 73-74, 2020.09)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ヴァーチャルな空間でリアルな授業を! -インタラクティブ性を導入したオンライン授業の実践報告-2020

    • 著者名/発表者名
      安武公一
    • 学会等名
      サイエンティフィック・システム研究会教育環境分科会2020年度会合
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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