• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2018 年度 実績報告書

評価の刷新-学習科学による授業モニタリングシステムの開発と社会実装-

研究課題

研究課題/領域番号 17H06107
研究機関東京大学

研究代表者

白水 始  東京大学, 高大接続研究開発センター, 教授 (60333168)

研究分担者 益川 弘如  聖心女子大学, 文学部, 教授 (50367661)
齊藤 萌木  東京大学, 高大接続研究開発センター, 特任助教 (60584323)
飯窪 真也  東京大学, 高大接続研究開発センター, 特任助教 (40609971)
辻 真吾  東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任助教 (80431823)
市川 治  滋賀大学, データサイエンス学部, 教授 (00821612)
北澤 武  東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (80453033)
研究期間 (年度) 2017-05-31 – 2022-03-31
キーワード学習評価 / 学習科学 / アクティブ・ラーニング / 知識構成型ジグソー法 / 自動音声認識
研究実績の概要

本研究は,学びのPDCAサイクル確立のために1.児童生徒が授業中に複数のグループに分かれて同時並行的に活動するような授業での言動をモニタリングできるシステムを開発し(システム開発班),2.小中高の授業場面に活用して(実践班),3.従来型のテストがいかなる学力を測っていたかと(テスト検証班),4.それが新型の小中高大連携事業でいかに変わるか(小中高大連携班)を対比的に明らかにする。その成果を基に小中高大社会と子どもが前向きに学びを接続していける環境を実現し,「テストのための教育」から「教育のための評価」へと評価観を刷新することを目的とする。
本年度,システム開発班は,授業づくりのPDCAサイクルのP「授業案作成」とA「実践結果の共有・提案」を支える「学譜システム」を開発し10月から運用を開始した。さらに昨年度開発したD「授業実践」時の対話認識システムに,C「学習評価」のためのデータ可視化・分析支援システムを統合した「学瞰システム」を開発した。実装結果として123グループの授業データを基にした音響モデルの訓練により,対話場面の音声認識率を約60-70%まで引き上げた。実践班は,対話認識システムも用いた対話分析ワークショップを計7回行うとともに,自治体主体の授業研究サイクル確立を計10以上の自治体について支援した。テスト検証班は,数学のセンター試験,国語のセンター試験対東大2次試験問題の思考発話実験を行い,テストが出題者の求める資質・能力を発揮させることに必ずしも成功しておらず,その得点が表すものの解釈に注意を要することを指摘した。小中高大連携班は,中高生が大学の先端知に触れるための一日型のワークショップを中高生対象に二回行い,その過程を分析した。
以上の成果を国内外学会発表17件,雑誌論文10件にまとめ,7月にシンポジウムを行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

申請当初は,上記「6.研究実績の概要」に記した研究目的の1,2をH29-30の二年間で集中的に行うことにしていたが,1のシステム開発が終わらなかった反面,H31-R3の三年間で集中的に行う予定にしていた3をH29から開始しこの二年間で計画以上に進展した。総合して上記の区分とした。
以下,進展の想定とずれた二班を詳述する。
システム開発班の「学瞰システム」は,知識構成型ジグソー法授業の事前事後記述,授業中の対話データを収集・管理・認識・可視化・キーワード検索できる要素技術を集めたものであるが,反面現場教員が簡便に使えるものになっておらず,現状は1グループのみの音声を即時に同期して取り込み起こすか,あるいは全グループの音声を記録して技術者が処理するフローになってしまっている。このユーザビリティを上げていくこと,および音声認識を阻害する各種要因を同定し実験を繰り返して,現場での使用に耐えられる認識精度(80%を目的としている)まで上げていくことに時間がかかっている。ただし,ICTの教育利用として先進的なモデルとみなされ,国内外から注目を集めつつある。
テスト検証班は世間の急ピッチな高大接続改革に歩調を合わせて進展し,日本テスト学会に掲載した2本の論文や入試研究ジャーナルに掲載した論文の思考発話実験の結果から,出題者の意図と思考発話から見える児童生徒の思考過程のずれや,選抜テストをクリアできる学力が果たして入学後の生産的な学びにつながるのかへの疑問を明るみに出した。テストで引き出したい資質・能力や教科理解と児童生徒に引き起こされる認知過程との間のずれを精緻に検証し,より適切な評価の場をつくり出す「テストのPDCAサイクル」を確立する準備を整えた。「人はいかにテストを解くか」と題した学会でのシンポジウムは150名以上を集め好評だった。

今後の研究の推進方策

今後は上記目的の1-3を一体的に展開し4につなげる。
1のシステム開発班は,学譜システムに蓄積された2千以上の教材の一覧表示・検索機能の追加,学瞰システムのユーザビリティ向上を急ぐ。音声認識は小中高生対象に今年度80%の認識精度を達成するため,マイク選定・開発,言語及び音響モデル訓練,VAD(voice activity detection)開発を行う。2の実践班は,①授業実践データ収集の多様なフロー確立と,②現場教員によるデータ保管・処理・活用,③データを活用した授業研究の三層で行う。②はCoREFの技術者から関係教員,教育行政関係者へと活用主体を拡大する。③はシステムを用いた対話分析ワークショップを協調学習のマイスターや研究開発・推進員の教員に行い,授業研究の質向上に及ぼす効果を検証する。3のテスト検証班は,①テストが引き起こす認知過程と測定する学力の検証および検証方法の開発・社会実装,②2で協調学習の授業を受けている児童生徒の学力をテストやその改変版(全国学力・学習状況調査や各種入学試験の協調問題解決やCBTなど)がどれほど測定できるかの検証を行う。4の小中高大連携班は,①パフォーマンス課題など新しいタイプの評価手法の開発・社会実装,②2で協調学習の授業を受けている児童生徒の学力評価の可能性,③システム開発版が蓄積する学習履歴のポートフォリオへの転用可能性の検証を行う。
評価の刷新が難しい要因には「テストの点数を取る」ことが依然教育の目的(上限)となっていること,およびそこから派生した後ろ向きな(ゴールとして設定された言動を期限までにできるようにする)マインドセットがある。子どもが対話から学んでテストを突破できる学力を獲得すると同時に,それを超えて学びうる姿をシンポジウムや書籍で社会と共有し,評価の刷新基盤となる産官学民のネットワーク形成につなげる。

備考

(取材記事) "センター試験の出題形式が読解や思考を阻害" リーダーズ・ライブラリ2019/04 Vol.12
(取材記事) "〈深掘り・先読み〉教育ニュース 「小中高大接続」で考えるべきこと" 月刊教職研修2019年4月号
(取材記事) "教育政策動向ウオッチ あと1年の入試改革はどこへ行く…?" 月刊高校教育 2019年4月号

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 4件、 招待講演 6件) 図書 (4件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] 思考発話法を用いた穴埋め式問題の解決プロセスの解明―大学入試センター試験問題の数学既出問題を活用して―2019

    • 著者名/発表者名
      河﨑美保,白水始,益川弘如
    • 雑誌名

      日本テスト学会誌

      巻: 15(1) ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 東京大学入学試験の国語記述式問題が引き出す思考過程―思考発話法を用いた大学入試センター試験の国語多肢選択式問題との比較実験―2019

    • 著者名/発表者名
      益川弘如,白水始
    • 雑誌名

      大学入試研究ジャーナル

      巻: 29 ページ: 162-168

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 協調学習で学びを見る,学びを見直す2018

    • 著者名/発表者名
      白水始
    • 雑誌名

      協同と教育

      巻: 14 ページ: 45-66

  • [雑誌論文] 協働学習―多様な考え方を生かす学習の在り方―2018

    • 著者名/発表者名
      白水始
    • 雑誌名

      LD研究

      巻: 27(1) ページ: 58-64

  • [雑誌論文] アクティブ・ラーニング2018

    • 著者名/発表者名
      白水始,齊藤萌木
    • 雑誌名

      児童心理学の進歩

      巻: 57 ページ: 123-144

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 思考発話法を用いた多肢選択式問題の解決プロセスの解明-大学入試センター試験問題の国語既出問題を活用して-2018

    • 著者名/発表者名
      益川弘如,白水始,根本紘志,一柳智紀,北澤武,河﨑美保
    • 雑誌名

      日本テスト学会誌

      巻: 14(1) ページ: 51-70

    • DOI

      https://doi.org/10.24690/jart.14.1_51

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 理解深化を促進する協調問題解決活動による問いの生成支援―学校外の科学教室におけるSTEM授業を例に―2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤萌木,飯窪真也,堀公彦
    • 雑誌名

      STEM教育研究

      巻: 1 ページ: 53-62

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] アクティブ・ラーニングPDCA――自校に沿った「主体的・対話的で深い学び」の探求 (1)Plan 知識構成型ジグソー法2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤萌木,白水始(監修)
    • 雑誌名

      教職研修

      巻: 2018年10月号 ページ: 52-54

  • [雑誌論文] アクティブ・ラーニングPDCA――自校に沿った「主体的・対話的で深い学び」の探求 (2)Do 知識構成型ジグソー法2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤萌木,白水始(監修)
    • 雑誌名

      教職研修

      巻: 2018年11月号 ページ: 54-56

  • [雑誌論文] アクティブ・ラーニングPDCA――自校に沿った「主体的・対話的で深い学び」の探求 (3)Check/Action 知識構成型ジグソー法2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤萌木,白水始(監修)
    • 雑誌名

      教職研修

      巻: 2018年12月号 ページ: 50-52

  • [学会発表] Dialogue to Text for Assessment of Collaborative Learning2019

    • 著者名/発表者名
      Shirouzu, H., Nakayama, T., Saito, M., Iikubo, S. & Nagano, T.
    • 学会等名
      The annual meeting of the American Educational Research Association
    • 国際学会
  • [学会発表] Dialog to Text in Collaborative Learning Environments2019

    • 著者名/発表者名
      Shirouzu, H.
    • 学会等名
      IBM THINK2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Renovating Assessment for the Future: Design-Based Implementation Research for a Learning-in-Class Monitoring System Based on the Learning Sciences2018

    • 著者名/発表者名
      Shirouzu. H., Saito, M., Iikubo, S., Nakayama, T.& Hori, K.
    • 学会等名
      13th International Conference of the Learning Sciences (ICLS) 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Revitalizing Japanese Lesson Study through Shared Tools Embedded in Design-Based Implementation Research.2018

    • 著者名/発表者名
      Iikubo,S., Saito, M. Shirouzu, H. & Atarashi, A.
    • 学会等名
      13th International Conference of the Learning Sciences (ICLS) 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 英語教育におけるアクティブ・ラーニングの課題と可能性2018

    • 著者名/発表者名
      白水始
    • 学会等名
      JACET関東支部大会
    • 招待講演
  • [学会発表] シンポジウム「学習科学:学びのデザイン ことばを学ぶということ―学習科学の立場から―」2018

    • 著者名/発表者名
      白水始
    • 学会等名
      第29回第二言語習得研究会(JASLA) 全国大会
    • 招待講演
  • [学会発表] オーガナイズド・セッション「協調学習の評価の刷新:指標を探す」2018

    • 著者名/発表者名
      白水始,益川弘如,堀公彦,齊藤萌木,飯窪真也,河﨑美保,中山隆弘
    • 学会等名
      日本認知科学会第35回大会
  • [学会発表] 人はいかにテスト問題を解くか―思考発話法を用いた検討―2018

    • 著者名/発表者名
      白水始,益川弘如,齊藤萌木,大杉住子,西岡加名恵
    • 学会等名
      日本教育心理学会第6総会
  • [学会発表] 協調学習の評価の刷新:指標を探す2018

    • 著者名/発表者名
      白水始,益川弘如
    • 学会等名
      日本認知科学会第35回大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 指標探索のための人間と機械の建設的相互作用2018

    • 著者名/発表者名
      中山隆弘,白水始
    • 学会等名
      日本認知科学会第35回大会
  • [学会発表] 大学入試センター試験数学の解決プロセスの検討ー思考発話法を用いてー2018

    • 著者名/発表者名
      河﨑美保・白水始
    • 学会等名
      日本教育心理学会第60回総会
  • [学会発表] 知識構成型ジグソー法における中学生発話を対象とした音声認識の試み2018

    • 著者名/発表者名
      長野徹,東出紀之,倉田岳人,立花隆輝,中山隆弘,白水始
    • 学会等名
      研究報告音声言語情報処理(SLP) 2018-SLP-124
  • [学会発表] 理解深化につながる対話を見とる指標の提案:対話中の疑問を軸として2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤萌木,飯窪真也,白水始
    • 学会等名
      日本認知科学会第35回大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 学びのモデルに基づく指標を複数重ねることから見える対話の質2018

    • 著者名/発表者名
      益川弘如,河崎美保
    • 学会等名
      日本認知科学会第35回大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 大学入試センター試験国語における多肢選択式問題の解決方略2018

    • 著者名/発表者名
      益川弘如
    • 学会等名
      日本教育心理学会第60回総会
  • [学会発表] 卒業後も見据えて教科等で育てたい資質・能力を適切に評価するテストの検討2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤萌木
    • 学会等名
      日本教育心理学会第60回総会
  • [学会発表] 知識構成型ジグソー法の授業デザイン :中学校理科「運動の仕組」2018

    • 著者名/発表者名
      堀公彦
    • 学会等名
      日本認知科学会第35回大会
  • [図書] "学習科学" "知識構築" "デザイン研究" "波多野 誼余夫" "三宅なほみ" 質的心理学辞典2018

    • 著者名/発表者名
      白水始
    • 総ページ数
      419
    • 出版者
      新曜社
    • ISBN
      9784788516014
  • [図書] "認知的徒弟制" 質的心理学辞典2018

    • 著者名/発表者名
      益川弘如
    • 総ページ数
      419
    • 出版者
      新曜社
    • ISBN
      9784788516014
  • [図書] 学習科学ハンドブック第二版・第1巻-基礎/方法論-2018

    • 著者名/発表者名
      大島純, 森敏昭, 秋田喜代美, 白水始(監訳), 望月俊男, 益川弘如(編訳), R. K. ソーヤー(編)
    • 総ページ数
      238
    • 出版者
      北大路書房
    • ISBN
      9784788516014
  • [図書] "教育におけるアセスメントの設計と利用についての学習科学的視点"学習科学ハンドブック第二版・第1巻-基礎/方法論-2018

    • 著者名/発表者名
      益川弘如(訳)
    • 総ページ数
      238
    • 出版者
      北大路書房
    • ISBN
      9784788516014
  • [備考] 東京大学CoREF

    • URL

      http://coref.u-tokyo.ac.jp

  • [備考] How AI is helping to transform education in Japan

    • URL

      https://www.ibm.com/blogs/client-voices/how-ai-is-helping-transform-education-in-japan/

  • [備考] "教育心理学特論 [新訂]" UTokyo BiblioPlaza

    • URL

      https://www.u-tokyo.ac.jp/biblioplaza/ja/D_00228.html

  • [備考] "自治体との連携による協調学習の授業づくりプロジェクト" 東京大学未来社会協創推進本部

    • URL

      https://www.u-tokyo.ac.jp/adm/fsi/ja/sdgs_project180.html

URL: 

公開日: 2019-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi