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2018 年度 実施状況報告書

アクティブラーニングに活用できる教室用音声環境の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K18631
研究機関大阪大学

研究代表者

前迫 孝憲  大阪大学, 人間科学研究科, 名誉教授 (00114893)

研究分担者 黒田 恭史  京都教育大学, 教育学部, 教授 (70309079)
河崎 哲嗣  岐阜大学, 教育学部, 准教授 (00582488)
岡本 尚子  立命館大学, 産業社会学部, 准教授 (30706586)
西森 年寿  大阪大学, 人間科学研究科, 教授 (90353416)
ZAORSKI SPENCE  大阪大学, 人間科学研究科, 助教 (70779660)
奥林 泰一郎  大阪大学, 人間科学研究科, 招へい研究員 (60580941)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
キーワード教育工学 / アクティブラーニング / 音声
研究実績の概要

近年、行動主義から構成主義への流れの中で、学習者の能動的活動を重視するアクティブラーニングが推奨され、学習現場でもグループ活動等が盛んに行われるようになってきた。この時、同一室内の複数グループで異なる映像や音声を活用したり、各グループで遠隔交流学習を行う場合、隣のグループの音声に邪魔され聞き取りが難しかったり、妨害を与える機会も多くなってきた。そこで、本研究では、教室内等を複数の音響空間として、グループや個人単位に分離可能とし、グループ活動や多言語学習に対応できる音響環境を開発、身体に与える影響等を調査すると共に、その効果を検証することを目的としている。
研究2年目にあたる平成30年度は、前年から行なっている、学習現場における音響設備の状況や利用方法、指向性音響システム等音声を限定した空間に届ける技術開発動向についての調査を継続すると共に、超音波を空間に送出する電子音響回路を用いて身体に与える影響等を検討した。さらに、超音波を搬送波として音声を伝送するための周波数や変調方式について検討を行ない、音声変調を行なった超音波を任意の空間・方向に向けて送出することが可能となるような制御装置を開発、撮像カメラ等と連動させて伝送する方法等について検討を進めた。
この過程で、音声変調を行なった超音波環境に違和感を感じる内耳手術経験者が見つかったことから、超音波を搬送波として連続送出する方法以外についても考慮することとし、音波の進行を揃える平面波の活用等についても詳細な検討を加えることとした。

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

これまでに、超音波を搬送波とする伝送方式についてさまざまな実験を行ない、任意の空間・方向に向けて送出することが可能となってきた。また、音声変調超音波の身体に与える影響について調査を行ない、課題が明らかとなってきた。これらの成果から、研究は概ね順調に推移していると考える。

今後の研究の推進方策

これまでの調査や実験の結果を受け、開発を行なっている音響設備が身体に与える影響などの検証を進め、改善を計画している。また、音響設備を天井や壁面に分散配置することにより、教室内や科学館等の学習現場で各々独立した音響空間が実現できるように開発を進める予定である。
さらに、超音波は反射した壁面等が新たな音源として機能するため、反射音の影響を減少させるための方策や音響特性に優れた設備・材質に関する研究を進めると共に、平面波の活用等、空間への連続した超音波搬送波の送出を避ける方法についても実験を行ない、学習現場等で音響空間の分離状態の確認や効果の検証を進める予定である。
また、研究成果について発表を行いたいと考えている。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Characteristics of eye movement in the instruction process of teachers and the problem-solving process of students2019

    • 著者名/発表者名
      Naoko Okamoto, Yasufumi Kuroda
    • 雑誌名

      Ritsumeikan Social Science Review

      巻: 54(4) ページ: 39-50

  • [雑誌論文] 小学校高学年からの複合量の認識を高めるためのデータ活用-体積に関するフェルミ推定を扱った問題解決に向けて-2019

    • 著者名/発表者名
      稲葉芳成、河崎哲嗣、山本春輝
    • 雑誌名

      岐阜大学教育学部研究報告(自然科学)

      巻: 43 ページ: 1-12

  • [雑誌論文] 魚類の形態的・行動的特徴の理解を促すAR展示の開発2019

    • 著者名/発表者名
      今井亜湖、吉冨友恭、ゼオースキ スペンス、前迫孝憲
    • 雑誌名

      教育システム情報学会誌

      巻: 36(2) ページ: 154-159

    • DOI

      https://doi.org/10.14926/jsise.36.154

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 脳活動計測の教育分野への応用例―学習者のやる気を脳活動で評価できるか?―2019

    • 著者名/発表者名
      山﨑まどか、江田英雄、岡本尚子、黒田恭史
    • 学会等名
      第35回 日本脳電磁図トポグラフィ研究会
  • [学会発表] 生理学的アプローチによる学習・教育研究―科学的根拠に基づく教育の可能性―2019

    • 著者名/発表者名
      岡本尚子
    • 学会等名
      日本発達心理学会 第30回大会
  • [学会発表] IoTによる新たな価値を創造するSTEAM教育 その2 水の三態変化における温度データの活用2019

    • 著者名/発表者名
      河崎哲嗣、S. ZAORSKI、前迫孝憲、中村 琢
    • 学会等名
      2019年度 数学教育学会 春季年会(予稿集 118-120)
  • [学会発表] 数学教育学会のこれからの使命 生理学データがもたらす数学教育学の新たな潮流2019

    • 著者名/発表者名
      黒田恭史
    • 学会等名
      2019年度 数学教育学会 春季年会(予稿集 191-193)
  • [学会発表] 学習者同士が教え学び合う過程における両者の脳活動の特徴―大学生を対象としたタングラム課題実験を通して―2018

    • 著者名/発表者名
      岡本尚子、黒田恭史
    • 学会等名
      教育システム情報学会 第43回全国大会
  • [学会発表] Development of mutual learning system for advanced educational research. - NIRS and GSR measurement during tangram puzzle2018

    • 著者名/発表者名
      Madoka Yamazaki, Hideo Eda, Naoko Okamoto, Yasufumi Kuroda
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] ICTを用いた教材コンテンツ制作における現職教員教育としての効果2018

    • 著者名/発表者名
      黒田恭史、岡本尚子
    • 学会等名
      日本教育実践学会 第21回研究会
  • [学会発表] Measuring Hazard Prediction Skill with Eye Movements2018

    • 著者名/発表者名
      Naoko Okamoto, Yasufumi Kuroda
    • 学会等名
      6th International Conference on Trends in Health and Medicine
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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