The goal of this study is to clarify how students’ learning styles give effects to their learning experience and behaviors while visual contents presented at high speed. In our experiment, participants (10 visual learners and 9 verbal learners) categorized by Felder’s index of learning styles learned information science by watching the video content composed of 6 slides. The participants watched the content on the YouTube and used variable-speed playback functionality: 0.5×
1.0×
1.25×: 1.5×
2.0× and we recorded participants’ behaviors by using video cameras and measured how long they spent using the functionality. We applied ANOVA to the participants’ scores on the comprehension test, mean responses for the questionnaire, and the mean percentage of functionality-usage time duration. The comprehension test results indicated no signify discrepancies between visual learners and verbal learners. Questionnaire survey showed that verbal learners felt significantly less difficulty on the slide 2. The functionality usage time duration indicated that verbal learners spent significantly longer time duration watching the video content at 2.0× speed. Those findings suggest the possibility that verbal learners tend to use the hi-speed playback functionality longer than visual learners when they feel less difficulty on educational slides.

<p>本研究は，TUIを有するタンジブル天体学習用AR教材を開発した．また，開発したタンジブル天体学習用AR教材の教育現場における教材としての適性およびインタフェースについて評価した．次に，協同作業における学習者特性を観点として教材を評価した．さらに，本教材を使った協調学習における発話を分析することで，本教材の利点および改善点を明らかにし，本教材を用いた授業実践に向けての示唆を得ることを目的とした．その結果，本教材は学習者の興味を引きつけるとともに，月の満ち欠けのしくみの理解を促し得ることが示された．また，学習意欲を高める上で有用であることが示唆された．さらに，協同作業に対する意識が低い被験者においても協調学習を支援する教材として有用である可能性が示された．発話分析の結果，TUIやARを実装することにより，仮想環境内で現実環境のオブジェクトを関連付けることでき，学習者間の知識共有に有用であることが明らかになった．</p>

<p>本研究では，オンライン学習環境を想定した映像コンテンツの高速提示と学習効果の関連性を明らかにすることを目的とした．１倍速，1.5倍速，２倍速の提示速度の異なる映像コンテンツを３種類作成し，大学生75名に提示した．作成した映像コンテンツは高等学校における情報科の宣言的知識を扱ったものであった．学習の前後に実施した理解度テストの得点から，学習効果を検証した．また，３種類の提示速度に対する主観評価を，質問紙を用いて調査した．理解度テストの分析結果から，提示速度の相違は，学習効果に影響を与えないということが明らかになった．一方，質問紙調査の結果から，映像コンテンツを利用した学習に適した提示速度として，1.5倍速が最も支持されているのに対し，２倍速に対する主観評価は肯定的ではないことが明らかになった．これらのことから，ある条件によっては，一定時間に，これまでの1.5倍から２倍の学習ができる可能性が示唆された．</p>

<p> 本研究では，外国語でのオンライン学習時における映像教材の提示モダリティと英語字幕に関する実験を実施し，両者の関連性を明らかにした．実験では， MOOC上の３種類の映像コンテンツを，音声情報のみ（聴覚条件），視覚情報のみ（視覚条件），音声情報と視覚情報（マルチメディア条件）の３条件で提示した．また，オリジナルの英語字幕を全ての条件で提示した．理解度テストの結果，視覚条件における得点が，他の条件に比べて有意に高かった．また，映像教材の提示モダリティによって，英語字幕の活用方略が異なることが示唆された．一方，提示モダリティに対する主観評価から，マルチメディア条件が最も支持されたことが明らかになった． </p>

<p> 本研究では，視覚障がい者がスクリーンリーダを用いた際のウェブアクセシビリティについて，ウェブからの情報取得よりも困難である入力フォームに着目し，JIS規格に準拠しただけのウェブアクセシビリティの問題点を改善した入力フォームの開発を行った．また，その有効性について検討を行った．普段からスクリーンリーダを使用してウェブを閲覧している視覚障がい者６名を被験者として実験を行った．その結果，「ページ全体の把握」，「ページ内の現在位置の把握」，「入力のしやすさ」の３つの要素について，ウェブページを作成する際にJIS規格に加える配慮設計の有効性が示唆された． </p>

社会的ジレンマにおいて協力行動を取ろうとする「道徳意識」を獲得するためのカードゲーム教材である「The irreplaceable Gift」を開発した.ゲームは,参加者にこれまでのゲームでは体験できなかった「社会的ジレンマによる悪影響の時間的遅れ」を体験させ,協力行動を取ろうとする道徳意識を獲得することができるようにデザインされた.「The irreplaceable Gift」を用いた実験群と,「時間的遅れ」の要素を除いたゲームを用いた統制群との比較実験の結果,本ゲームの参加者は「道徳意識」を獲得しており,その獲得はゲーム終了時のリフレクションを通して「未来への世代」への影響を参加者が判断した結果によることが示唆された.

タブレット端末は，教育現場への普及が大きく期待されるデバイスのひとつである．修学旅行においてもICT活用の有用性が報告されており，事前事後学習の時間短縮や，パソコン教室の確保などの課題を解決する一助となり得る．そこで，本研究では，修学旅行班別自主研修における，タブレット端末を活用した実践デザインについて「興味」，「有用性」の観点から評価した．その結果，事前学習の調べ学習において，タブレット端末は生徒の興味喚起を促すツールとして有用であることが示唆された．また，事前学習でタブレット端末に保存したデータが体験活動時に有用であったことが示された．さらに，タブレット端末で視聴可能なARポスターが事後学習での成果発表のツールとして有用であることが示された．

本研究では,高等学校情報科の文部科学省検定済教科書に,授業の担当教員が出演する動画コンテンツを含むAR教材を試作し,高校1年生を対象にタブレット端末を用いた授業実践を行なうことで生徒への効果を検証した.その結果,ARテキストは生徒の教科書に対する興味関心や学習意欲を高める効果があることが示された.またARテキストに含まれるAR教材のうち,学習についての課題動画,教科書の使い方の説明動画,教室では演示しにくい実験動画,教科書の難しい部分の説明動画など,試作したすべてのAR教材について有用性が明らかになった.

現代社会における深刻な問題の1つである社会的ジレンマを体験し,協力行動を促進するためのゲーム教材である「Connect the World II」を用いて,環境問題に対する協力行動意図への影響を調査した.評価実験の結果,ゲームの効果により,ゲーム直後において「習慣的環境配慮行動」が高まった.また半年後に行った遅延調査の結果,実験の際に「個人の行動が環境問題の解決に重要である」という回答をした参加者は,協力行動意図が半年後も維持されており,このような意識を獲得できるゲームデザインの重要性が示唆された.

本研究は,タブレット端末によって視聴可能な天体学習用ARテキストを試作した.さらに,試作したARテキストが有するコンテンツを評価した.その結果,AR型動画コンテンツは,講師の解説による講義映像の提示が効果的であったことが示された.また,「見易さ」を考慮し,紙テキストに重畳表示する動画の画面構成や配置を検討する必要性が示された.AR型CGコンテンツにおいて,3DCGによる立体的な提示が有用であることが示された.また,タブレット端末を動かすことによる様々な角度からの能動的な観察が効果的であることが示された.

本研究は,モバイル端末向けARアプリケーションソフトウェアを活用した天体学習用AR教材を試作し,効果的な情報提示の検討を目的とした.本教材は天文分野における「季節の変化」,「月の満ち欠けのしくみ」を具体的な事例とし,動画コンテンツや3次元CGコンテンツを紙媒体に重畳表示させたものである.大学生を対象にアンケート調査による主観評価を行い,3つのコンテンツを有する本教材を評価した.その結果,学習に対する興味の喚起や内容理解,意欲を高める教材としてそれぞれのコンテンツの有用性および改善点が示唆された.

本研究は,タンジブル太陽系教材における実物模型操作の有用性を検討することを目的とした.大学生を対象に,天体模型および天体カードの2種類のインタフェースを介した比較実験を行った.その結果,天体模型を用いることにより,学習者の興味,操作に対する集中力,学習意欲,理解,教材の有用性,イメージのしやすさに対して高い評価を得た.また,空間認識が苦手な学習者に対しては,天体模型を用いることによって直観的な操作が促進され,学習意欲や集中力を高めることが示された.

本研究では,文部科学省検定済教科書上に,講師映像と天体3DCGを重畳表示する天体学習用ARテキストを開発し,講師映像の有無の観点から教材の有用性を検討することを目的とした.大学生を対象に評価を行った結果,講師映像を提示することによって学習者は講師を身近に感じ,興味や意欲が高くなる可能性が示唆された.また,ARテキストは,講師映像の有無に関わらずオンデマンド授業や家庭学習に有用であることが示唆された.

本研究は,美術教育における彫像鑑賞を具体的事例として,AR教材を用いた能動的操作の有用性について検討することを目的とした.大学生を対象に評価した結果,スクエアマーカーおよびキューブマーカーを用いた能動的操作によって,彫像鑑賞に対する積極性や集中力,学習意欲が高まる反面,プロフィールへの関心が低下することが示された.

本研究は,教育現場で自然に触れる機会や観察・実験などの体験が減少していることから,小学校理科「土地のつくりと変化」の学習として,3D仮想空間を利用した野外観察実習教材を制作した.制作した教材は,教育現場で教員や学習者が能動的に使用することを想定し,被験者に体験させた.質問紙調査により,教材としての有用性,自己理解度,インタフェース,意欲・関心の4つの観点かを検討を行った.その結果,教材としての有用性が示唆され,興味・関心なども高かったと考えられる.インタラクティブ性による自己理解度の向上も示唆された.

本研究は,直感的インタフェースを有する多視点型インタラクティブ教材を開発し,効果的な活用方法を検討することを目的とした.多視点型インタラクティブ教材は,太陽系タンジブルシステムおよび太陽系実物呈示システムを有し,具体物である模型によって直感的に操作することができる.高校生を対象に教材を用いた授業実践を行い,学習方法とシステムの呈示順序の観点から評価した.その結果,学習方法や呈示順序に関わらず,学習内容問題に対して同様の理解度を得ることが明らかになった.また,多視点型インタラクティブ教材を能動的に操作することで応用問題に対する理解度が向上することが明らかになった.一方,タンジブルシステムの後に,実物呈示システムを用いることで教材に対する興味や自己理解度,集中力を向上させることが明らかになった.

An international Web-based Personalized System of Instruction (PSI) course has been implemented as a pilot study between the United States and Japan. Totally, 22 Japanese students participated in the authentic programming course as non-credit students via the Internet. Students from both countries could use the same learning management system, automatic test submission system, and application server. 10 Japanese students who completed the course answered a six-category questionnaire prepared to investigate the level of motivation, difficulty of contents, communication media, proctors, sense of presence, and learning mode. As a result, they exhibited strong motivation to study abroad and dependence on the proctors who supported their learning on site. However, two issues were recorded: First, since Japanese students were non-credit participants in the course, other incentives to motivate their participation were found necessary. Second, some initial network communication trouble to access the Application Server frustrated the Japanese students. These represent but a few of relevant issues pertaining to cross cultural instructional systems.

The purpose of this study was to investigate the effects of international virtual learning classes. For the purpose, the class implemented using multipoint communication system which was constructed high quality video transfer systems on a cross-border infrastructure (gigabit bandwidth) between Japan to South Korea. In order to reveal the effects of the class, a questionnaire was composed of five categories
Consciousness to Foreign Countries, Nationality, Acquisition of View Point, Motivation, Recognition to the partner country. The results of 2×2 mixed two-way ANOVA showed differences of characteristics of two countries and changes of student's attitude. The results revealed that an international virtual learning class has a possibility to develop and enhance student's awareness of humanity and the world. Future implementation will depend on growth and sustenance of the international relationship for a prolonged period.

The purpose of this study was to investigate the effects of international virtual learning classes. For the purpose, the class implemented using multipoint communication system which was constructed high quality video transfer systems on a cross-border infrastructure (gigabit bandwidth) between Japan to South Korea. In order to reveal the effects of the class, a questionnaire was composed of five categories; Consciousness to Foreign Countries, Nationality, Acquisition of View Point, Motivation, Recognition to the partner country. The results of 2x2 mixed two.-way ANOVA showed differences of characteristics of two countries and changes of student's attitude. The results revealed that an international virtual learning class has a possibility to develop and enhance student's awareness of humanity and the world. Future implementation will depend on growth and sustenance of the international relationship for a prolonged period.

This article discusses the value of cellular phones use in science education. 74 elementary school students participated in this research. They were connected to the plant information search system for cellular phones which was constructed by National Institute for Educational Policy Research (NIER) of Japan. They retrieved plant information using cellular phones via the Internet. The results were as follows: (1) pupils learned about plants in the field, and retained the knowledge for at least a week, (2) the score of 'interest' increased, (3) the score of 'motivation' also increased. It is believed that cellular phones could be one of the most effective tools for fieldwork in science classes because students could access information immediately in the field.

The purpose of this study was to investigate the effects of international virtual learning classes. For the purpose, the class implemented using multipoint communication system which was constructed high quality video transfer systems on a cross-border infrastructure (gigabit bandwidth) between Japan to South Korea. In order to reveal the effects of the class, a questionnaire was composed of five categories; Consciousness to Foreign Countries, Nationality, Acquisition of View Point, Motivation, Recognition to the partner country. The results of 2x2 mixed two.-way ANOVA showed differences of characteristics of two countries and changes of student's attitude. The results revealed that an international virtual learning class has a possibility to develop and enhance student's awareness of humanity and the world. Future implementation will depend on growth and sustenance of the international relationship for a prolonged period.

This article discusses the value of cellular phones use in science education. 74 elementary school students participated in this research. They were connected to the plant information search system for cellular phones which was constructed by National Institute for Educational Policy Research (NIER) of Japan. They retrieved plant information using cellular phones via the Internet. The results were as follows: (1) pupils learned about plants in the field, and retained the knowledge for at least a week, (2) the score of 'interest' increased, (3) the score of 'motivation' also increased. It is believed that cellular phones could be one of the most effective tools for fieldwork in science classes because students could access information immediately in the field.

The relation between backchannel utterance and idea-generation has hardly been studied. Based on preliminary investigations, we formulated a hypothesis that a listener's backchannel utterances facilitate a speaker's idea-generation. This study experimentally manipulated the frequency of backchannel utterances by listeners during speakers' idea-generation for think-aloud tasks. 16 Japanese female undergraduates participated. Analysis indicated that frequent backchannel utterances increased not only the number of ideas generated but also the speaking time for the tasks.

The relation between backchannel utterance and idea-generation has hardly been studied. Based on preliminary investigations, we formulated a hypothesis that a listener's backchannel utterances facilitate a speaker's idea-generation. This study experimentally manipulated the frequency of backchannel utterances by listeners during speakers' idea-generation for think-aloud tasks. 16 Japanese female undergraduates participated. Analysis indicated that frequent backchannel utterances increased not only the number of ideas generated but also the speaking time for the tasks.

In this study, a Web Based-Learning system to complement lectures for teacher professional development was developed and evaluated by five points of view. The WBL courses using prior inference task were developed by Mashiko (2001) to exploit the lectures. The system including the courses had three function modes, (1) administrator mode, (2) learners mode and (3) instructor mode, are integrated using RDBMS. The learners estimated usefulness and practicability of the system for professional development of teachers especially the interaction in the online asynchronous forum with the face pictures of learners was valued.

In this study, a new type of Web Based Learning (WBL) courses for professional development of teachers was developed. We set up "inference tasks" as the core of our WBL courses. These tasks were expected to be effective in reflecting learners 'various experience on learning process and in keeping learners' highly-motivated learning. The developed test courses were generally evaluated as useful by subjects. However, it was also suggested that inference activity was more effective in the case of presenting simple information than that of complicated one.

In this study, a Web Based-Learning system to complement lectures for teacher professional development was developed and evaluated by five points of view. The WBL courses using prior inference task were developed by Mashiko (2001) to exploit the lectures. The system including the courses had three function modes, (1) administrator mode, (2) learners mode and (3) instructor mode, are integrated using RDBMS. The learners estimated usefulness and practicability of the system for professional development of teachers especially the interaction in the online asynchronous forum with the face pictures of learners was valued.

In this study, a new type of Web Based Learning (WBL) courses for professional development of teachers was developed. We set up "inference tasks" as the core of our WBL courses. These tasks were expected to be effective in reflecting learners 'various experience on learning process and in keeping learners' highly-motivated learning. The developed test courses were generally evaluated as useful by subjects. However, it was also suggested that inference activity was more effective in the case of presenting simple information than that of complicated one.

モバイルデバイスの画面は小さく,提示する情報である教授メディアは適宜選択しなくてはならないことから,その開発はeラーニングコンテンツの開発方法とは異なる可能性がある.本稿では,講義スライドとインストラクタおよび指示棒の合成,講義スライドとポインタの合成という指示メディアの異なる2通りのコンテンツを開発し,学習者に与える影響を測定するために実験を行った.その結果,パフォーマンステストでは,両コンテンツで学習効果には差がないものの,主観評価では多くの項目でポインタを合成したコンテンツが高い値を得た.

本研究は,へき地・離島地区の教師によるコンピュータとテレビ会議の利活用の意識と実態を,都市部の教師との比較を通して明らかにすることが目的である.具体的には(1)授業内外でのコンピュータ活用の実態,(2)テレビ会議利用の実態とそのニーズ,について,へき地・離島地区と都市部の教師と比較した.結果として,コンピュータ利用については学校でも授業外においては,利用に差が見られないが,授業においては,教材提示,情報検索や表現上の道具として子どもに利用させる場面において,へき地・離島地区の教師のほうが都市部の教師よりもよく利用していることがわかった.また,テレビ会議の利用経験についての差は見られなかったが,へき地・離島地区の教師のほうが都市部の教師よりも肯定的な評価をしており,特に総合的な学習の時間や離れた学校との共同学習,職員研修や他校の教師との打ち合わせおいて,より活用したいと考えていることがわかった.

現状の学校教育の問題点として,自ら学び自ら考える力が乏しいことが挙げられており,これまでの教育の基調を転換することが求められている。理科離れが懸念される今,それを打開すべく新たな教材開発・それに伴った授業計画が必要であると考えた。そこで本研究では,科学技術的認識の思考形成モデル及び原爆を題材としたVR教材を用いた科学技術教育の授業計画の提案を行った。

本研究では,提示ディスプレイを後方投影式の偏光スクリーンに限定し,効果的な二眼式立体映像教材作成のための基礎的な調査を行った.まず,提示装置の特性を明らかにするため,クロスポイントとオブジェクトの提示位置をパラメータとして立体感と見やすさについて調査を行った.次に,講師がオブジェクトを提示する場面に着目し,立体映像教材を試作した.そして,立体感と見やすさの観点から評価を行った,実験の結果から,立体感得られかつ見やすいパラメータの設定や講師とオブジェクトの関係を示した.

本研究では,学習者が能動的に空間内を探索しながら科学技術的観点から学習を進めることができる原爆を題材としたVR教材の開発と,それを遠隔地に伝送する遠隔VR伝送システム及び立体視により遠隔地との対話を可能にする遠隔立体視対話システムの開発に関する全体構想について述べた。また,それらを用いた学習の例を示した。

原爆に関する VR 教材と，携帯端末の連携による学習環境を開発し，授業実践を行うとともにシステム的な側面から主観評価にもとづく評価を行った。その結果，次のことが明らかとなった。●VR 教材については，被爆直後の「瓶」と現在の「平和祈念像」で，改善の効果が見られた。●VR や携帯端末の操作に関しては，それほど説明を必要としなかった。●探索モードと対象物の見易さに関する，検討を必要とする。●VR 用 PC のスペックとファイルサイズの関係を考慮しつつ，3DCG の質の向上について検討する必要がある。

離島・へき地の多くは児童・生徒数が極端に少なく、時には学級が複式化されるために教師は忙しく、しかもほとんどが低速の通信回線しか持てない地域であるため、テレビ会議システムを使った交流はあまり行われておらず、また、行えないと考えられているようである。このような環境にある離島での教育支援にICT技術を適用する試みの一つとして、離島・へき地のコンピューターインターネットを利用した教育支援を行うことを目指して、鹿児島県大和村立名音小中学校（奄美大島）、長崎県対馬市立久原小中学校（対馬）、沖縄県竹富町立小浜小中学校（小浜島）の小学校５・６年生の複式学級をインターネットテレビ会議システムで結び、交流授業を試行した。この試みを、主として琉球大学教育学部e-Learning部会が行った、小浜小学校の交流授業参加に向けた支援の内容と、行われた交流授業の内容について述べた。

2019年度は，STEM学習教材開発並びに関連する実践研究を行い，成果を報告した。STEM学習教材開発に関しては，引き続き，HMD型VR教材の開発を行った．HMD型VR教材については，数学の空間図形の断面を提示する教材と，理科の太陽系の天体の位置関係を探索的に操作できる教材の2タイプを改良した．また，テーブルトップ型インタフェースを実装した顕微鏡画像提示システムに関する実践研究について成果を報告した。一方で，HMDなどの機材を必要としない教材の開発と評価も行った。算数・数学の授業で実施可能なゲーム型学習教材を開発し，思考力に着目して分析を行った結果，論理的思考力の育成に関する有用性が示唆された。STEM/STEAM教育の実践研究では，実践する教師の育成も重要な課題となっている。そこで，小・中学校の教員を志望する教員養成系大学生を対象として，実践並びに調査研究を行なった。実践においては，STEM教育に関連した活動を体験させるとともに探究のプロセスを記録させた。質問紙調査を用いて，実践前後における学生の意識の変化を分析した結果，STEM教育に関する興味，指導案の作成，授業の実施に関する自信の項目において，それぞれ有意に向上したことが明らかになった。以上，実践的評価を行う中で，STEM教育の実践の可能性が示唆された。しかしながら，学校教育に導入する際に，教科間の連携が難しいことも明らかになった。特に，中等教育段階では，学習指導において教科の枠組みで知識や技能を修得させることが中心となっているため，教科横断的な学びであるSTEM/STEAM教育を実践することはとても難しい。STEM教育に関連した領域を横断的に学ぶためのカリキュラムを提案するとともに，小学校から大学までのk-16を視野に入れた実践的検証が必要であることを認識した。令和元年度が最終年度であるため、記入しない。令和元年度が最終年度であるため、記入しない

本研究では，特別支援学校に在籍する肢体不自由児の学習支援を目的としたテレプレゼンスロボット導入の事例を通して，肢体不自由児のコミュニケーションを支援するための学習環境モデルを開発した．操作者である肢体不自由児の身体的動作を代替する人型ロボットを活用した．本研究では，参加型デザインに基づき，肢体不自由児のコミュニケーションを支援するツールの開発と導入を，学習環境再編のプロセスとして位置づけ，そのプロセスにおける様々な要因を包括的に分析，モデル化した．具体的には，既存の学習環境再編の促進要因と阻害要因，関係者の再編への関与の仕方と役割，生み出された実践と生徒の変容を描き学習環境モデルを提示した

本研究では，21世紀型スキルを考慮したICT活用指導力向上プログラムを開発した．結果，次の成果が得られた．１）大学生のデジタルネイティブの特徴分析を行ったところ，教員養成系の大学生のリテラシーの課題が明確になり，最先端のICT活用などを直接体験する授業が効果的であることが分かった．２）「授業リフレクションシステム」を活用して自分や他者の模擬授業を評価したところ，これまで気付かなかった自分の模擬授業の改善点に気づくことなどが分かった．３）児童にICTを活用させる模擬授業を実践することで，教師のICT活用のみならず，児童のICT活用に対する指導力についても意識が向上することが明らかになった

本研究では，空間的思考力の育成を目的として，科学技術教育に関連した理数系科目中心に，空間的思考力に関わる課題の抽出を行なった．本研究課題では，理科における「月の満ち欠け」に着目し，太陽，地球，月の位置関係を回答させる課題を抽出した．また，情報科における「プログラミング」にも着目し，研究を進めた．また，タンジブル学習システムの改良ならびに評価を行った．タンジブル学習システムは，具体的なものを用いて空間的思考力を育成するシステムである．本研究では，太陽，地球，月の位置関係を学ばせるシステムとして，開発を進めた．そして，教員養成大学の大学生を対象としてシステムの実践的な評価を行なった

本研究は、相互理解を促進させる交易理論に基づく協調的思考力を育成する指導方法の開発と評価を行った。信頼感の有無が取引量を左右する交易ゲーム教材を開発し、中学生を対象としたパイロット授業を行った。相手の立場を共感的に理解し、協調的に問題解決を行う思考力を育成する目的であった。パイロット授業の結果、中学校２，３年生を対象とした総合的な学習の時間において、教材として継続的に使用したいという中学校教員からの評価を得ることができた。加えて、大学生を対象にゲームで使用する財の名前を変更した実験を行ったところ、財の名前によって交換にゆがみが発生するが明らかとなった

本研究の目的は，リアルとバーチャルの世界を接続するAR学習支援システムを開発することであった，システムには，次に示すいくつかの機能を実装した．まず，学生は，実際のモデルを操作することによって仮想オブジェクトを制御することができる．また，太陽，地球，月，スペースシャトルなどのモデル上に視点を移動することが可能である．本システムの有用性を検証するため，大学生を対象に協調学習支援の可能性を検討した．また，中学生を対象に実践授業を行い，理解度テストに対するシステムの有用性を検証した

1.対面コミュニケーションにおける創造的思考の支援方法に関する実験:創造的思考課題として日常的推論課題を作成し,より多くのアイディアを産出させるブレーンストーミング的指示をした群とより深く考えるKJ法的指示をした群を比較し,例示の効果を調べた。その結果として例示をすることでより質の高いアイディアが産出されることを示した。この成果について国際会議で発表を行った。また,対面コミュニケーション実験を行い,アイディアの産出の様子をビデオカメラに記録し分析を行い,あいづちの頻度が発想量に影響を与えることを示した。一方で,思考・想像力検査課題の各項目と概念マップの評価指標との関係を調べ,拡散的思考力と概念マップの関係を明らかにし,概念マップを用いた創造的思考の育成の可能性を示した。
2.インターネット・コミュニケーション・システムの開発:JAVAアプレットを用いた概念マップ作成システムを開発した。このシステムは,インターネット上で(1)キーワードを自由に張込む機能,(2)そのノードを自由に移動できる機能,(3)関係を示すリンク(連結線)を作成する機能,(4)概念マップの作成過程を記録する機能,(5)作成した概念マップをどこからでも再生する機能を有する。現在,プロトタイプをweb上に公開している。このアプレットと,相手の表情を見ることができる(6)webカメラによる通信機能,(7)web上でのコラボレーション開発機能については,NetMeetingを補完的に用いることで解決した。また,鳴門教育大学と長崎大学間で遠隔授業を行い,WBTシステム上で推測型Web教材と連動させ,実用性を確認した。この成果については,現在論文投稿中である。

本研究は,共同思考におけるコプレズンス効果を実験的に検討し,その結果を遠隔共同思考の設計に活かすことを目的とする。コプレズンスとは,コミュニケーションに際して,話し手と聞き手が同じ空間の中で,すぐそばにいることを意味する。
昨年度は,物理的コプレズンスを伴う対面状況において自然に発生する,聞き手から話し手へのあいづち行動に着目し,まず,あいづち頻度が話し手の発想に及ぼす効果を実験的に調べた。結果は以下の通りであった。
聞き手があいづちを頻繁に打つことにより,(1)話し手の考える意欲,自分の考えに対する聞き手からの同意,関心,ほめの認知が高まった。(2)思考課題に対する話し手の発想量が増加した。すなわち,高頻度のあいづちは,認知・感情両側面に対して促進効果を持ち,共同思考の基礎となる個人の発想を促すことが明らかになった。
そこで,この結果を受けて,本年度は物理的コプレズンスを伴わない状況におけるあいづちの効果を実験的に調べた。具体的な実験状況は,2台のビデオカメラを用いて,別室からビデオを介して相手とコミュニケーションをとるものであった。すると,(1)については同様の結果を得たものの,(2)については有意な増加が認められなかった。すなわち,ビデオを介した場合には,あいづちによる発想促進効果が生じなかったのである。ここから,聞き手のあいづちが話し手の発想を促すことができるのは,両者のコプレズンスによるもの,すなわち,コプレズンス効果であると考えられる。この効果がどのようなメカニズムで生じるのか,また,遠隔共同思考場面において,物理的コプレズンスの欠如を補い,話し手の発想を促進することは可能か,といった問題を追究する必要がある。

1)ルーブリックの開発方法論と評価場面での教師の実践知に関する研究:中学校選択理科における生徒の相互評価,小学校算数科における継続的練習の評価,それぞれについて,中長期的な授業実践を通した評価規準の開発方法論に関する研究を行った。中学校選択理科においては,相互評価活動を活性化するための種々のワークシート開発,小学校算数科においては,学習者の意欲と教師の意思決定の相互作用に関する知見,特に「教材運用」に関する教師の知識の重要性が得られた。また,開発方法論については,理科におけるオーセンティックアセスメントについて理論的な基盤を固めると同時に,「思考」に焦点を当てながら中学校社会科を題材として研究を行った。得られた知見は当然,理科・数学においても十分に活用できるものである。2)教育実践研究の方法論のための事例研究:教育実践研究の事例として,特に科学教育研究においても有用であると考えられる,小学校理科授業における授業ルーチンの導入に関する研究および高等学校における「学習のケア」を実現するシステム開発研究を行った。後者は,理科・数学を対象としたものではないが,不登校生徒に対応するためのシステム開発であり,安易に学校現場で実験できるものではなく,教師の目から見たシステム設計・開発・評価を行うという方法論を採用したものである。3)教育実践研究に対する研究者側からのアプローチ:教育実践研究を遂行する上で,研究者がどのような立場でアプローチすればよいのか,研究グループ内で具体的事例を元に検討を加えた。その結果,単に研究成果を学校へ還元する,という単方向的なアプローチではなく,研究を進める中で重要な,研究者と実践者間の「協働的」な関係構築にとっては,研究者側にとってもメリットを見出そうという態度が重要であるとの方向性が示唆された

1)事例外挿法による相対運動の教材開発:事例外挿法とは,基本的な科学的概念の学習を終えた状態の学習者に対し,「より正確で間違いのない」概念形成をねらう(科学の世界への「内挿」)のではなく,「科学的意味の使用が適切であるときの鋭い評価力」を持った事例,具体的には,生活の中の様々な技術的問題の解決場面において,科学的概念が持つパワーが発揮されている事例を与え,学習した概念がどのように使われているのかを考える(テクノロジーの世界への「外挿」)ことにより,柔軟で生き生きとした科学的概念の形成を促進することをねらった教材の開発方法である。この手法により,中学生および高校生を対象にした事例外挿法による相対運動の学習コンテンツを開発した。外挿事例としては,(1)移動する列車から落下する鉄球の動きを予測する基本的ルールの習得を行う「電車サブコンテンツ」,(2)比較的容易な外挿を行う「気象衛星サブコンテンツ」,(3)比較的高度な外挿を行う「VTRヘリカルスキャンサブコンテンツ」からなる。3つのサブコンテンツはWeb経由でインタラクティブに実験条件の設定が可能であり,各条件に合致する動画がサーバーよりストリーミング技術によって配信されるようになっている。2)評価:公立中学校1・2年生21名,現職教員を含む大学院生17名を対象に,事例外挿法による教材の効果を検証した。すると,(1)相対運動のルールの理解は,学習後に向上していた,(2)各コンテンツは,予測通り機能しており,特に「多少理解に困難な伴うコンテンツほど面白さが向上する」という効果を検証することができた

1)簡易LMSの開発推測型WBT学習コンテンツにより,レポート提出・評価や受講生相互の非同時的コミュニケーションを展開するために,簡易LMSを開発した。2)推測型WBT学習コンテンツの開発と定式化多様な経験を持つ現職教師の経験を引き出し,学校で勤務しながら大学院レベルの学習を可能にする推測型WBT学習コンテンツを開発した。このコンテンツはケース(実践事例)をもとに,学校での日常的な授業実践と,大学院レベルの学習内容を結びつける講義前・後の学習活動を非同時的メディアによって実施するものである。フィールドワークを通じて収集した実践事例を基盤としたコンテンツ3事例,現職教師との共同研究事例を基盤としたコンテンツ5事例,解説用ビデオコンテンツ4事例である。また,講義前・後の学習を展開する推測型の講義の実践方法を定式化した。3)簡易LMS上での推測型W8T学習コンテンツの評価現職教員大学院生を対象とした講義において,推測型WBT学習コンテンツの評価を行った。評価は,On-Campusの大学院生を対象に2年間,実際に働きながら学ぶ現職教師を対象とした夜間・遠隔大学院の学生を対象に1年間実施した。On-Campusの学生に対する試行の結果,学習意欲の向上や知識の理解度など,当初予定していた効果が見られるとともに,動画による課題は短い提示ほど効果が高いと想定されること,などが示された。4)遠隔学習に特化した非同時的学習のマネージメント方略実際に働きながら学ぶ現職教師を対象とした試行では,推測型WBT学習コンテンツを利用するとともに,非同時的学習をマネージメントする教育方法を開発し,その効果を検証した。特に,掲示板におけるコミュニケーションを活性化させるためのスレッド・マネージメント方略が効果的であることが示された

本研究では,視点移動能力の育成を支援するストリーミング学習コンテンツの設計および開発を行った.まず,松森(1983)の試作した視点移動の類型化のうち,具体的視点移動から心的視点移動への転換について,動画像やコンピュータグラフィックスを用いることでより効果的に支援できると考え,仮想的視点移動を新たに提案した.次に,コース設計を行い,コンテンツ開発を行った.課題を与えその課題を遂行する際に視点移動を行うよう配慮した.仮想的かつ能動的視点移動を行う画面では,地球は自転し,月は自転しながら地球の周りを公転している仮想空間をインタラクティブに操作できるShockWave3Dの技術を用いた.そして,インターネットを経由してこのコンテンツにアクセスできるよう,Webサーバを設置し,公開した。そして,開発したコンテンツについて主観評価を行った。評価項目は、インターフェイスに関する項目(操作性、見やすさ)とコンテンツの有用性とした。「教育に利用できるか」という質問に対して、大学生13名中、10名が中学校の教材として「非常にそう思う」「ややそう思う」と回答し、残り3名は「あまりそう思わない」という評価をした。ここで,コンピュータグラフィックによる提示だけでは学校教育における学習は不十分であると考え,天体模型を作成し,そこに小型カメラを設置して視点を移動できるよう工夫した教材を開発した.この教材は持ち運びができるため,教室に持ち込んで提示することが可能である.以上,対面授業で使用できる実物教材と,その教材によって学習したことをweb上で学習するためのweb3Dコンテンツを開発し評価を行った.今後の課題は,教育現場における実践利用と更なる改良を行うことである

本研究課題で得た成果は,次の通りである.1.簡易式バーチャルリアリティ提示装置の評価V字型簡易式バーチャルリアリティ提示装置の改良型として,U字型提示装置の評価実験をV字型と比較する形で実施した.地図課題及び主観評価の結果,地図課題ではU字スクリーン型提示装置はV字と同等の高い学習効果を示した.また,主観評価においては,U字スクリーン型提示装置はV字より有意に高い結果を示した.2.時空間GISの教育への活用可能性空間GISの概念を明確にするとともに,時空間データの作成を通して,その教育分野への活用の可能性を明らかにした.3.教材としての時空間VRコンテンツの開発簡易式バーチャルリアリティ提示装置に搭載するSTSP(Science, Technology, Society, and Peace)教材として,長崎における原爆をテーマとする時空間VRコンテンツを開発した.時空間GISにより起こした被爆前,直後,現在の地図情報をもとに,浦上天主堂近辺の新旧の写真を活用することで,現在の天主堂と被爆直後の天主堂を瞬時に切替表示できるようにした.4.遠隔授業における有用性の検討長崎大学における遠隔授業研究の成果をもとにして,直接対話を重視した遠隔授業の現状として,小学校道徳における遠隔授業の事例,教育実習の遠隔参観,そして国際遠隔授業についてまとめた.それを基にして,遠隔授業と時空間コンテンツの利用と遠隔授業におけるVRの可能性を明らかにした

本研究課題の目的は,1)教材の効果的な多言語表示法の開発,2)日韓遠隔交流における伝送画質の教育的評価,3)日韓遠隔交流に関する実証実験授業の実践と評価であった。その成果として,以下のことが挙げられる。1)教材の効果的な多言語表示法の開発に関して・Web上に配置される語句の多言語表示は,相手の国への関心を高めることが分かった。・母国語に依存しないコミュニケーション手法として,絵カードによる非言語対話の可能性が示された。・Web-GIS教材及び日韓遠隔交流用翻訳チャットシステムの開発により,効果的なコミュニケーションが実現できた。2)日韓遠隔交流における伝送画質の教育的評価に関して・日韓遠隔交流時のトラフィック評価,伝送画質の客観的評価,伝送画質の主観的評価を行うことができた。・長崎-広島間におけるHD (High Definition)動画による遠隔交流を実践した。・DV及びHD動画の使用による言語,非言語情報の伝達特性について明らかにした。・DV及びHD動画による遠隔立体視を試行し,十分な機材の準備とネットワークの確保で,遠隔立体視による交流が可能であることが分かった。3)日韓遠隔交流に関する実証実験授業の実践と評価に関して・日韓間の中学校及び大学において,高精細動画と翻訳チャット,Web-GIS教材を用いた遠隔授業が実践できた.・主観評価から,これらの遠隔授業は学習者,教師等にとって,有用性の高い授業であった.・日韓遠隔交流を進めるに当たっては,教育内容や伝送システム等について,日韓両側に協力者が不可欠であった。・中学生,大学生ともに,遠隔国際交流により国際性に関する意識の変容が見られ,国際交流の効果が確認できた

本研究では,STSP (Science, Technology, Society, and Peace)教材の開発ならびに没入感や臨場感の教育効果の検討を目的とした。STSP教材については,長崎原爆を題材として取り上げ,浦上天主堂の被爆前と後をコンピュータグラフィックスで再現した。そして,コンピュータグラフィックスによる仮想空間内を自由に探索できるよう,3次元立体視可能なバーチャルリアリティ教材として完成させた。この教材では,学習者がコントローラーを操作することによって仮想空間内を自由に移動できる。また,学習者はボタンを操作することによって,原爆投下前と後の様子を切り替えられる。続いて,先の教材を4つのクライアント・コンピュータと1つのホスト・コンピュータから構成される簡易式没入型バーチャルリアリティ提示装置(P-IPTS)で提示できるよう開発を進めた。P-IPTSは,5m×2mの大型スクリーンに液晶DLPプロジェクター4台を使って仮想空間を投影することができ,かつ,移動設置することが可能な装置である。設計時に,教材に取り入れることになっていた被爆者の映像については教材化することができなかった。評価については,P-IPTSを特別教室に設置し提示実験を行った。高等学校の生徒を対象に調査を実施した結果,視覚的な効果が学習者の興味を喚起していたことが明らかになった。一方で,P-IPTSをより実用的なものにするため,教員を対象にアンケート調査を実施し,大型スクリーンとは別に,より小型のスクリーンも開発した。そして,教員が実際に授業で活用するために必要な条件を明らかにした。現職教員は,通常の授業での利用を想定した場合は,教卓より少し大きめのスクリーンがよいこと,3分程度で設置できるものがよいことがわかった。また,大人数では大きなスクリーンがよいことが明らかになった

1.教師のリソース・マネジメントモデルの開発授業場面や教材開発事例として,小学校環境教育(地域教材の開発),小学校理科(三態変化),中学校理科(三態変化,慣性の法則),中学校技術科(地域教材の開発),情報関連機器の授業での利用(小学校・重点共同研究地域の鳴門市との協力)等の教材開発過程を詳細に検討した。これら事例の収集・分析により,教師が教材開発を行う際のリソース・マネジメントモデルとして,時間的制約条件(授業と授業を「つなぐ」活動の必要性)および,空間的制約条件(理科室や教室と,外部とを「つなぐ」活動の必要性)という2つの知見を得,モデルの詳細化を行った。2.リソース・マネジメント能力開発プログラムの試行と評価重点共同研究地域である熊本県の遠隔教員研修プログラムとして,教材開発に認知心理学の理論を応用するコース(担当・川上),素材を授業の適切な場所に配置しながら授業設計を行うコース(担当・益子)の2種類を実施・評価した。前者のコースは,学習した理論を自分自身の実践へ反映させる,つまり日頃自分自身が行っているリソース・マネジメント活動の意味をスキーマ理論の観点から再構成し,さらに新たな教材を開発する点に特徴があるコースであった。後者のコースについては,昨年度開発した「つなぐ」リソース・マネジメントモデルを組み込んだコース内容である。いずれも希望研修であるため,教科・学校段階を問わずに募集・実践を行った。コースはいずれも,3ヶ月程度の期間で実施された。研修初日にテレビ会議システムによる理論面の解説を行い,その後3ヶ月程度の間に自分自身で教材を開発し実践を行うものである。研修後,スキーマ理論のコースにおいて,運勢ライン法によるコース評価を行ったところ,研修を進めるにつれて意欲が向上し研修後もその意欲が持続することが示された

本研究では,原爆への科学技術的認識を育てることを意図したVR(Virtual Reality)技術を活用した学習環境を構築し,それを用いた遠隔授業実践を行うことを目的として研究を行った。その結果,携帯端末との連携を図るVR学習環境及び,それを遠隔地から操作するとともにテレビ会議映像の立体視伝送を行う環境を開発することができた。そして,これらの環境を用いた授業実践を行い効果を確認するとともに,今後の課題を把握することができた

本研究では,プログレスチャートシステムの構築,オンライン学習コースの作成とLMSへの実装,学習者特性の測定,ブレンディッド学習の実施と分析を行った.そして,WebベースPSIコースのようなブレンディッド学習において,効果的な学習支援の方法を検討した.MBTIを用いた学習者特性の調査から,Eタイプ,もしくはIタイプの場合,具体的にどのような支援をしたらよいか,その方法論に関する知見を示した

提案した授業を通して、数学や情報機器(活用)、協力活動に対する学生の自信や好みを高め、コンピュータ不安を軽減させ、数学に対して好ましいものというイメージをもたせることができた。小学校教員養成課程の学生の数学や情報機器に対する態度をより肯定的なものへと変容させるために、(1) 数学への能動的な関わり、(2) 情報機器の効果的活用、(3) 協力活動、(4) 数学(学習)や情報機器活用の意義の認識のため又「教師」の視点から授業を捉え直すための振り返り(反省的思考)、を考慮して授業を構想することが望ましい

本研究では,タンジブル技術を応用し,空間認識能力を育成するため拡張現実(AR)の技術を応用したタンジブル教材を開発するとともに,実践的活用における有用性を評価した.小学校での実践的研究の結果,タンジブル教材は,空間認識力の高い児童の「月の満ち欠け」に関する理解を促進したことが明らかとなった.中学校での実践的研究の結果,「金星の満ち欠け」に関する理解度テストの得点は,授業後に有意に上昇していた.高等学校では,理解度テストの得点は上昇しなかったが,空間認識テストの得点が有意に上昇していた.これらの結果から,タンジブル教材を用いた授業は,小・中学校における理解度の促進,並びに高校生の空間認識力の育成に有効であることが示された

　本研究では，特別研究期間を利用し，米国マサチューセッツ工科大学において，ゲーム学習ならびにゲーミフィケーションによる大学教育改善のための調査を行った．ゲーム学習は，近年，学校教育に取り入れられている新しい授業設計の一つである．ゲーム学習では，学習教材をゲームのようにデザインすることで，これまで興味を示さなかった学習者を動機づけ，学習成果を上げられることが明らかになっている．一方，ゲーミフィケーションは，ゲームの要素を取り入れた活動のことである．ニューヨーク市で実証実験が進められているQuest to Learnなどの取組をはじめ，ゲームの要素を取り入れたカリキュラム構成などの報告がなされている．本課題では，Glass Labによるステルス評価の方法などに関する文献を収集しまとめた．

本研究課題では，(1)マルチタッチ式テーブルトップ型インタフェースを応用した学習支援システムの開発，(2)開発した学習支援システムの有用性評価を行った．

タンジブル教材とは，実空間に存在する実物模型と，仮想空間に位置する仮想コンピュータグラフィックスモデルが連動して動く装置である．人間が直接手で触れることができるインタフェース（Tangible User Interface）は，MITメディアラボの石井教授によって提唱された．本研究課題では，これまでに開発したタンジブル教材を改良し，STEM教育で注目されている空間的思考力の育成を目指した授業のデザインと評価を行った．

　本研究課題では，「仮想現実とタンジブルの技術を用いて空間認識能力を育成する科学教育の方法」に関する，これまでの研究成果を公表することを目的とした．　まず，「Science Class using Interactive Multimedia and Tangible Learning System: A Pilot Study」では，中学生107人を対象としてタンジブル教材の有用性を検討した．iPadを用いたCGシミュレーションの提示とタンジブル教材の有用性が検証された．また，これまでの研究の検証をすべく，広島県三原市内の公立中学校生徒を対象として，空間的思考力に関する調査を実施した．成果はまだ公表されていない．次に，「タブレット端末を活用した天体学習用ARテキストの評価」では， AR（拡張現実）の技術を用いて，実空間にある紙媒体のテキストに，コンピュータグラフィックスで構成した仮想空間を重畳提示させるARテキストを開発した．また，iPadを用いてこのコンテンツを提示し，その有用性を評価した．最後に「多視点型天体教材を用いた授業実践における能動的学習の効果」では，タンジブル教材における模型教材の有用性を明らかにした．なお，これらの研究成果の一部は，「教育システム・ツールの開発研究の方法」として，書籍にまとめられ出版された．　一方で，近年，米国で注目されている「学習科学（Learning Sciences）」の第一人者であるミシガン大学アナーバー校Barry Fishman教授を訪問した．これまでの研究成果について議論を行った結果，教育実践における研究方法として，「デザイン研究」を用いることでさらなる成果が望めることが明らかになった． 　今後の課題は，タンジブル教材を用いた空間認識力の育成を，理科だけではなく，数学，技術科，情報科などの領域に拡大し，領域横断的な能力育成のカリキュラムとして体系だてることである．