算数指導に生かせるアイトラッキングを用いた新しい学習評価法の開発

• 研究課題/領域番号: 20K03060
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分09060:特別支援教育関連
• 研究機関: 独立行政法人国立特別支援教育総合研究所
• 研究代表者: 玉木 宗久 独立行政法人国立特別支援教育総合研究所, インクルーシブ教育システム推進センター, 主任研究員 (00332172)
• 研究分担者: 海津 亜希子 明治学院大学, 心理学部, 教授 (00342957)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 算数 / アイトラッキング / 学習 / 評価

研究開始時の研究の概要

学習中の認知のプロセスの実態を，直感的かつ精確に評価できるツールにアイトラッキング（視線追跡・計測）がある．本研究は，この技術の利用が遅れている算数の分野において，アイトラッキングを用いた新しい学習評価法を開発し，教育での活用可能性を検討するものである．
具体的には小学校の児童を対象とし，数直線評定課題を行っている時のアイトラッキングを学校のフィールドで実施し，その結果から（１）児童の数的感覚（及びその課題解決方略）の発達段階を視線から評価するための枠組みを作成する，（２）算数課題と視線の因果モデルを作成する，（３）算数に困難のある子どもの指導・支援の在り方等の検討を行う．

研究実績の概要

本研究は、算数に焦点を当てて、アイトラッキングによる学習評価法の開発を行い、教育でのその活用可能性を検討することを目的としている。具体的には、小学校の児童（低学年）を対象として、数直線評定課題を行っている時のアイトラッキングの計測実験を学校のフィールドで実施して、その結果から、児童の算数における課題方略等の特徴を検討するとともに、算数の学習評価法としての可能性や有効性等の検討やを行うものである。
過去２年間（令和２-３年度）は、新型コロナウィルス感染症の影響により、予定をしていたアイトラッキングを用いた実験を実施することができなかったが、今年度は小学校１校の協力を得て、予備実験を行うことができた。対象は、小学校１～２年生の児童約20名であった。以下の課題を実施した：（a）算数パフォーマンス課題（クラスで一斉に紙面で行う「系列テスト」と「計算テスト」）、(ｂ)数直線評定課題中のアイトラッキングの測定（個別で実施）。課題はいずれも学校で実施した。
予備実験の結果、算数課題の実施については、比較的短時間で一斉に行うことができ、先行研究で指摘されているとおり、児童や教員にとって負担の少ないものであることが確認できた。数直線評定課題については個別に実施し、１年生の児童においても数直線上に視線をおくなど、その課題を遂行できることが確認できた。
現在、課題結果の分析を進めており、その結果を踏まえ令和５年度に本実験を行う予定である。なお、本研究は令和５年度も延長して行うことになっている。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

新型コロナウィルスの感染の影響（特に令和２～３年度の影響）により、当初予定していた学校でのアイトラッキング計測の実験が実施できず、 延期することになったため。

今後の研究の推進方策

新型コロナウィルス感染の影響下で過去２年間、予定していた学校をフィールドとした実験を行うことができなかったが、令和４年度に小学校１校で予備実験を進めることができた。それによりデータを収集するための準備はほぼ整ってきていると考えている。
そこで、令和５年度に本実験を実施するために１年間研究期間を延長した。令和５年度の研究については、学校フィールドでの実験については、倫理委員会の審査、協力校の選定、協力承諾などをすでに終えており、計画的に準備を進めている。データ分析については、統計ソフト等をうまく活用して効率よく行っていけるように工夫していく予定である。