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学習行動改善モデルに基づくラーニングアナリティクス基盤の開発と評価

研究課題

研究課題/領域番号 22H00552
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分62:応用情報学およびその関連分野
研究機関九州大学

研究代表者

山田 政寛  九州大学, データ駆動イノベーション推進本部, 教授 (10466831)

研究分担者 合田 美子  熊本大学, 半導体・デジタル研究教育機構, 教授 (00433706)
谷口 雄太  九州大学, 情報基盤研究開発センター, 准教授 (20747125)
大久保 文哉  九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (40608824)
Lu Min  秋田大学, 理工学研究科, 助教 (60750007)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
42,380千円 (直接経費: 32,600千円、間接経費: 9,780千円)
2025年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2024年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
2023年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2022年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
キーワードラーニングアナリティクス / デジタル教材配信 / メタ認知 / 自己調整学習 / デジタル教材 / 学習プロセス / 教育工学 / 社会認知理論 / 社会共有調整学習 / 探求の共同体
研究開始時の研究の概要

本研究は学習行動の改善を目的に, 学習効果を高めることを実証した教育・学習理論に基づいて、学習行動を連続性のある行動として捉え、学習行動の改善モデルの構築を行う。 そのモデルに従い、学習分析基盤の開発・評価を行う。この評価結果を踏まえて、学習行動の改善を促進させるための学習データ分析基盤のデザインモデルの構築を行う。

研究実績の概要

2023年度では大きく3つの研究事項を行った。1つ目は2022年度で抽出したメタ認知行動がどういうシーケンスで発生するのか分析した。2つ目は学習行動改善モデルをより発展的に拡張するために、デジタル教材配信基盤に手書きノート機能の開発を行った。3つ目は本開発基盤の発展的拡大のためにGoogle classroom対応を行った。1つ目については、メタ認知高群・低群別にメタ認知行動が引き出されるシーケンスを分析すべく、ラグシーケンシャル分析を使用し、分析を行ったところ、メタ認知高群はメタ認知行動が連続して、発生し、知識のインプットに関わるデジタル教材配信システム、学習データ分析に関わる学習のデータ分析機能の利用、課題の提出まで連動して発生していることに対し、メタ認知低群については、それぞれのシステムで利用が閉じられており、学習のアウトプットまで出るプロセスが確認できないことが示された。2つ目はデジタル教材配信機能における手書きノート機能については、メモについて、書かれている内容に対して、即時的にアノテーションをすることで情報整理・統合処理をし、精緻化方略として有用であることは多くの先行研究で示されている。そこで手書き機能の開発を行った。3つ目はGoogle classroom対応である。学習行動改善モデルとそれに合わせたLA基盤開発が順調に行われているため、その普及とモデルやLA基盤をより洗練させたものとするため、初等中等教育への展開を行う。そのために初等中等教育で多く利用されているGoogle classroomとの連携対応を行った。本開発によって、LTI対応している学習管理システム、およびGoogle classroomの2バージョン対応ができるようになり、利用層の拡大し、LA基盤としての意義が高まることが期待される。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

学習行動改善モデルの構築、それを踏まえたLA基盤の開発は概ね当初目標達成がみえており、本研究知見の広がりに向けた研究へ展開できる目処がついたため

今後の研究の推進方策

2023年度はGoogle classroom対応、手書き機能開発が終わり、初等中等教育への展開・研究を進める。既に2校、共同研究を進めることで合意を得ており、1学期中にシステムテスト、2学期に本研究実施へ展開する。また、随時、収集データの見直しを行い、学習行動改善モデルの修正やLA基盤の改修も進め、LA基盤開発のデザインモデルの抽出を行っていく。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (10件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] ミシガン大学(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] ミシガン大学(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Analysis of learning behavior in an English vocabulary-learning support system with Automatic Speech Recognition2024

    • 著者名/発表者名
      Hirata, S., and Yamada, M.
    • 雑誌名

      Proceedings of LAK 2024

      巻: n/a ページ: 112-114

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 教育工学における新たな学習評価研究の創出に向けて2023

    • 著者名/発表者名
      深見 俊崇, 森本 康彦, 泰山 裕, 山田 政寛, 大浦 弘樹, 益川 弘如
    • 雑誌名

      日本教育工学会論文誌

      巻: 47 号: 4 ページ: 579-592

    • DOI

      10.15077/jjet.47137

    • ISSN
      1349-8290, 2189-6453
    • 年月日
      2023-12-20
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Learning behavioral patterns of students with varying performance in a high school mathematics course using an e-book system2023

    • 著者名/発表者名
      Geng Xuewang、Chen Li、Xu Yufan、Ogata Hiroaki、Shimada Atsushi、Yamada Masanori
    • 雑誌名

      Research and Practice in Technology Enhanced Learning

      巻: 19 ページ: 011-011

    • DOI

      10.58459/rptel.2024.19011

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] How Students Use Learning Analytics Dashboards in Higher Education: A Learning Performance Perspective2023

    • 著者名/発表者名
      Chen Li、Geng Xuewang、Lu Min、Shimada Atsushi、Yamada Masanori
    • 雑誌名

      SAGE Open

      巻: 13 号: 3 ページ: 011-011

    • DOI

      10.1177/21582440231192151

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Using learning analytics to investigate learning processes and behavioural patterns in an augmented reality language learning environment2023

    • 著者名/発表者名
      Geng Xuewang、Yamada Masanori
    • 雑誌名

      Journal of Computer Assisted Learning

      巻: 39 号: 2 ページ: 532-546

    • DOI

      10.1111/jcal.12760

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Does support of learning time management influence learning behaviors and learning performance?2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, H., Chen, Li., Geng, X., Goda, Y., Shimada, A., and Yamada, M.
    • 雑誌名

      Proceedings of EdMedia + Innovate Learning 2023

      巻: n/a ページ: 93-948

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of using the first principles of instruction in a content and language integrated learning class2023

    • 著者名/発表者名
      Hao, H., Susono, H., Geng, X., Chen, L., and Yamada, M
    • 雑誌名

      Asian-Pacific Journal of Second and Foreign Language Education

      巻: 8 ページ: 2-2

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Relationship Between Learning Time in an Online Course and Learning Behavior and Outcomes2022

    • 著者名/発表者名
      Goda, Y., and Hayward, C.
    • 雑誌名

      Proceedings of EdMedia + Innovate Learning

      巻: n.a ページ: 917-925

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] AUTOMATIC SPEECH RECOGNITION SYSTEM TO ENHANCE THE USE OF VOCALIZATION STRATEGY2022

    • 著者名/発表者名
      Hirata, S., and Yamada, M.
    • 雑誌名

      Proceedings of CELDA 2022

      巻: n.a. ページ: 147-154

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Can Seat Location Data Be Useful for the Prediction of Learners’ Learning Attitude and Performance?2022

    • 著者名/発表者名
      Yamada, M., Egi, H., and Goda, Y.
    • 雑誌名

      Proceedings of ED-MEDIA 2022

      巻: n.a. ページ: 367-374

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 音声認識を用いた英単語学習システムの開発と評価2024

    • 著者名/発表者名
      平田沙希, 山田政寛
    • 学会等名
      日本教育工学会2024年春季全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 仮想現実技術を活用した擬情語学習システムの設計と開発:感情表現の分類に基づくデザイン2024

    • 著者名/発表者名
      李トウ, 山田政寛
    • 学会等名
      日本教育工学会2024年春季全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 粒度が細かい学習データ分析で見えることとは?-学習プロセスの分析を如何に行うかを考える-2024

    • 著者名/発表者名
      山田政寛, 耿学旺, 谷口雄太
    • 学会等名
      日本教育工学会2024年春季全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 仮想現実を活用した擬情語学習支援システムの設計と開発2023

    • 著者名/発表者名
      李トウ, 山田政寛
    • 学会等名
      第39回教育学習支援情報システム(CLE)研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 複合動詞の多義性理解を目的としたAR活用学習支援システムのデザイン2023

    • 著者名/発表者名
      耿学旺, 山田政寛
    • 学会等名
      第39回教育学習支援情報システム(CLE)研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 音声記憶方略の使用を促進する英単語学習支援システムを使った授業デザイン2023

    • 著者名/発表者名
      平田沙希, 山田政寛
    • 学会等名
      第39回教育学習支援情報システム(CLE)研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] IDの第一原理に基づく日本語CLIL授業の効果検証2023

    • 著者名/発表者名
      カク皓, 須曽野仁志, 山田政寛
    • 学会等名
      日本教育工学会2022年度春季全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 日本語複合動詞学習支援システムにおけるダッシュボードの開発2022

    • 著者名/発表者名
      耿学旺, 山田政寛
    • 学会等名
      日本教育工学会2022年度秋季全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 留学生のアカデミックライティングスキルの習得を支援する CLIL授業のデザイン2022

    • 著者名/発表者名
      カク皓, 山田政寛
    • 学会等名
      日本教育工学会2022年度秋季全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 英単語学習における 「音声記憶方略」の獲得を目的とした 学習支援システムの デザイン2022

    • 著者名/発表者名
      平田沙希, 山田政寛
    • 学会等名
      日本教育工学会2022年度秋季全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] Automatic Speech Recognition System to Support Aural Vocabulary Learning in Smart Learning Environments in the Post Pandemic Era(pp 89-113)2024

    • 著者名/発表者名
      Hirata, S., and Yamada, M., In: Sampson, D.G., Ifenthaler, D., Isaias, P. (eds)
    • 総ページ数
      270
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-04-17  

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