「ゲームを作るゲーム」の教育効果について

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(1)Vol.2012-EC-26 No.5 2012/12/16. 情報処理学会研究報告 IPSJ SIG Technical Report. 「ゲームを作るゲーム」の教育効果について福地健太郎1,a). 概要：エデュテイメントあるいはゲーミフィケーションなどといった呼称で、ゲームの面白さを教育に取り入れる試みが広く行われている。授業や教材にゲームを面白くする構成要素を取り入れるという形が主流であるが、筆者らはゲーム自体を作る、あるいはゲームのためのインタフェースを設計することを教育に取り入れることの有効性に着目した教材の製作に取り組んでおり、2012 年度よりワークショップを通じてテストを重ねている。その過程で、ゲーム製作自体がゲーム性・エンタテインメント性を含んでいるのではないかという仮説に辿り着いた。これまでの取り組みとワークショップでの成果について報告する。. 1. はじめにゲームを楽しむために、単調を通り越して苦痛とすら言. 成させ、その過程からインタフェースデザインの基本的な役割、そしてゲームのプレイアビリティやユーザビリティについて考えさせることを狙ったものである。. えるような作業を進んで行うゲームプレイヤーは多い。そ. 本報告では、これまでの試作教材について説明し、2012. うしたゲームへの集中効果や動機の高さを利用するため. 年夏に開催された「かながわサイエンスフェア」の来場者. に、学習教材にゲーム要素を取り入れる提案は古くから行. に対して実施した小規模ワークショップの事例について. われてきている。また近年では学習だけでなくビジネスや. 報告する。約 30 名程の来場者に対して、レースゲーム用. 購買行動などにゲーム要素を付加して動機の向上や継続の. のジョイスティックを、ブレッドボードを利用した簡単な. 支援を狙った試みが数多く行われており、こうした手法を. 電子工作によって製作させ、それを使ってゲームを遊ばせ. 「ゲーミフィケーション」と呼ぶ。ゲーミフィケーション. る、という内容である。来場者の本来の動機は科学の体験. は一般に、既存のある課題（学習や簡単なビジネスなど）. と、大学における研究教育の実際について知ることであり、. にゲーム要素を付加することを指すため、ゲーム的行為を. ゲーム製作を志したものばかりではなかったが、様々なデ. 体験しながらそうした課題の達成を促すことを指す。. ザインを試しながら理解を深めていく様子が観察された。. 一方で、ゲーム製作そのものの学習効果の高さは以前から指摘されており、特にプログラミングの領域において豊富な実例を見ることができる。また、大学や専門学校の課程において、project based learning にゲームを題材とし. 学習効果の測定は今後の課題としている。. 2. 着想の背景 2.1 ゲームを作ることの面白さ. て取り入れ、オリジナルのゲームを企画から製作まで行わ. コンピュータゲームは、ゲームの面白さを機械や複雑な. せることによって学ばせる例がカーネギーメロン大や東京. 計算によって拡張することができることはもちろん、一人. 工科大によって実施されている。我々はこうした事例に倣. でもコンピュータ相手に遊ぶことができるという特性のた. い、「ゲームを作る」ことを題材とした学習教材の開発に取. め、コンピュータゲームを個人学習の目的に応用する事例. り組んでいる。. はコンピュータゲーム黎明期からある [1]。教育ゲームの応. 今回我々は、ゲームのための入力機器製作を題材にした、. 用範囲は広く、国語算数理科社会など基本的な学習課程に. インタフェースデザイン教育のための教材を製作し、小規. 沿うものから、大学の専門課程に対応するもの、はては生. 模ワークショップで実地に試験をした。この教材は「既存. 涯学習までをも対象としたものもある。また、クイズゲー. のゲームを面白く遊ぶための入力機器を製作する」という. ムを経由した雑学知識の学習効果もその対象とするならば. 問ゴールを設定し、簡単な電子工作によって入力機器を作. 教育ゲームの応用範囲は広範にわたる [6]。加えて近年では「ゲーミフィケーション」の語で、ビジネスや学習、普段の. 1. a). 明治大学理工学部 Meiji University, 1–1–1 Higashimita, Tama-ku, Kawasakishi, Kanagawa 214–8571, Japan [email protected]. ⓒ 2012 Information Processing Society of Japan. 買物などありとあらゆる場面に対して、ゲーム要素を加えることにより動機の向上や継続の支援を図るものを指すよ 1.

(2) Vol.2012-EC-26 No.5 2012/12/16. 情報処理学会研究報告 IPSJ SIG Technical Report. うになり [2][4]、ゲーム要素の適用範囲の拡大が観測されており、またそれを自覚的に適用する事例が増えている。一方で、プログラミングの教育や電子工作、あるいは大学の研究などで、「ゲームを作る」という過程そのものが自己学習や教育過程に取り込まれている。古くから、例えば「ラジオの製作」「マイコン BASIC マガジン」などでは、ゲームを題材とした電子回路やプログラムが多数紹介され、初学者はそれらをそのまま再現したり、またそれを改造することによって電子工作やプログラムを独学してきた。プログラミングを例にとると、その学習動機として、市販ゲームが高価でまた種類も少なかった時代に手持ちのパソコンでゲームを遊びたい、という動機もあったことは. 図 1 ジョイスティック製作実習のための試作機. Fig. 1 Prototype of joystick creation kit.. 確かだが、自分でオリジナルのゲームを作ってみたいとい. もセンサの面白さ自体についての受講者からの言及を多数. う動機が強かったことは、先述の「マイコン BASIC マガ. 得てきた。提案教材ではセンサから得た値を圧電素子で音. ジン」でオリジナルゲーム作成講座の連載が繰り返し掲載. として出力する機能を持つが、これを利用して電子楽器の. されていたことからもうかがえる。. 構築を試みる例が出ている他、センサを使った遊びを提案. よいゲームを作る上では、核となるゲームルールのデザ. する例もあり、センサを使った入力の面白さは、提案教材. インとプログラミングだけでなく、グラフィックス表現に. の目的とは別に、利用可能性があると考えたのが、今回報. 気を配り、応答性能を向上させ、遊ぶためのインタフェー. 告したインタフェース構築教材の着想の発端になっている。. スデザインの設計にまで熟慮が求められる。ゲーム製作は広範な知識と技術を求めるためにハードルが高いが、それらの要素についての学習においては「面白いゲームを作る」という動機を利用することができるため、特にものづくり志向の学習者にとっては効果が高いことが期待できる。. 3. ゲームインタフェースの自作キットの開発とワークショップでの使用事例以上の知見をふまえ、今回はインタフェースデザインを教える教材の一つとして、ゲーム用インタフェースの構築を題材としたものを開発した。. 2.2 ゲームインタフェースの多様化. 元来、ジョイスティックの自作というのはパソコンを持. ゲームインタフェースの主流は、家庭用ゲーム機の普及. つ初学者向け電子工作の定番の一つで、自分の手になじみ. に従って十字ボタンやジョイスティックによる方向入力と. のよい配置を模索したり、少しでも操作性のよい部品を吟. 複数ボタン入力という形状に一度収斂したが、その後ゲー. 味して選んだりなと、ゲームのプレイアビリティを高める. ム内容の複雑化に対応するため、ボタン数の増加、アナロ. ための工夫の余地は豊富にある。また、配線を入れ替えて. グジョイスティック入力の（再）導入、振動フィードバッ. わざと入力しにくいジョイスティックを作るなども定番の. クの付加などがなされる。また、Nintedo DS 以降、新し. 遊びであり、ゲーム用入力機器の製作は学習者の関心を魅. いゲーム体験の提供のために入力インタフェースへの注目. きつけやすいことが想定された。. が集まり、Wii リモコンや Microsoft Kinect など、従来. そこで、今回はこれまで開発してきた教材の派生とし. のジョイスティック方式の延長にとどまらないものが現わ. て、センサ技術についての理解を深めることに加え、イン. れ、その様々な使い方の提案が続けられている。. タフェースそのもにについての学習機会を提供するための教材を開発することとした。すなわち、様々な種類のセン. 2.3 計測を題材としたセンサ教材の開発. サをゲームの入力装置として使うことにより、どのような. これまでに我々は、科学的な計測を題材とした教材の開. センサがあり、またその特性を入力にどう活かすか、そし. 発を進めている [5]。この教材の目的は、「計測」という科. てそれによりゲームの体験がどのように変化するか、につ. 学の基礎的な行為を体験してもらうこと、またその計測を. いて学ばせることを目的として設定した。. センサを利用して電気的に行うことにより、コンピュータ. 先述のセンサ教材では、計測の題材は学習者に自由に選. を用いた計測の自動化および高速化の効果を利用すること. ばせているが、今回の教材では、対象をゲームに絞り、既. で情報科学との結びつきを学び、またコンピュータによる. 存のゲームのインタフェースを変えることがゲーム体験お. データの可視化について学ばせることにある。. よぼす影響を学ぶことに集中させる形式を採用している。. 我々はこれまでに二度、提案教材を使用した科学教室を開催してきており、教材の開発目的についてはおおむね達成できたと我々は感じている。その過程で、計測行為より ⓒ 2012 Information Processing Society of Japan. 3.1 ワークショップ用試作機図 1 に、試作したデバイスの外観を示す。後述するよ 2.

(3) Vol.2012-EC-26 No.5 2012/12/16. 情報処理学会研究報告 IPSJ SIG Technical Report. た。ワークショップブースの配置を図 2 に示す。図にあるように、ワークショップを実施する主テーブルに加え、提案教材を利用した入力装置を体験できる展示テーブルを用意し、ワークショップ参加者が構築した入力インタフェースを体験できるコーナーを設置している。ワークショップでは、対象とするゲームとして Super. Tux Kart および Tux Racer というオープンソースのレースゲームを使用した。両方とも、XY 軸のアナログ入力によって、左右の方向および加速度を調整するもので、ボタン操作は今回は使用しなかった。アナログ入力のレースゲームを対象とした理由は、アナログセンサの特性を活用できることと、XY 軸それぞれの使い道が明確に分離され図 2 「かながわサイエンスフェア」におけるブースレイアウト. Fig. 2 Illustration of the booth layout at Kanagawa Science Fair.. ており、それぞれに別々のセンサを利用することに意味を持たせることができるためである。ワークショップの進め方は、最初に曲げセンサを X 軸に、圧力センサを Y 軸に挿して、センサとジョイスティッ. うにワークショップ開催時間および準備期間の制約によ. ク入力の基本的な関係について説明し、次に、センサを入. り、今回はブレッドボードを使用した簡易な実装で済ま. れ替えて体験させることで二つのセンサの特性の違いにつ. せている。85mm×55mm のブレッドボードに mbed NXP. いて理解を促し、最後にどちらのセンサも自由に取り替え. LPC1768 およびミニ USB 端子を載せたもので、指定され. させ、好きな入力インタフェースを構築させる、という手. た箇所にセンサの足を挿して使用する。使用するセンサに. 順とした。. は、Phidgets inc. が提供するスライダやダイヤルなどの. 今回用意したセンサ群の中では、我々が観察した限りで. 基本的なセンサ群の他、曲げセンサや温度センサなどを用. は、X 軸にダイアル入力を、Y 軸にスライダの構成をとる. 意した。今回の試作機では、XY 軸の入力にセンサからの. ことが、入力のわかりやすさでは優れていたように見えた。. アナログ入力をそのまま使用した。ボタンの入力について. 特に、レースゲームがそれ程難しくないため加速度の微調. は、デジタル入力のみ対応している。ブレッドボードのピ. 整が必要なかったため、Y 軸についてはスライダを最大値. ン数制約により、2 ボタンまでの対応とした。. で固定（アクセル踏みっぱなしに相当）できることが、操. ファームウェアはセンサからの入力値を加工し、USB. 作のしやすさにつながったものと考えている。. ジョイスティックの信号に変換して送信する。センサは. ワークショップ参加者の間では、圧力センサの操作感覚. mbed の ANALOG IN の値を 8 ビットで扱い、0∼255 の. について支持が多く、主に加速度入力にこれを利用する者. 値を-128∼+127 に変換する。このため、一部のセンサで. が多かった。しかし中にはハンドル操作に圧力センサを使. は-128∼+127 のすべての範囲を入力することができない。. うことを楽しむ者も数人見られた。圧力センサをハンドル. また、圧力センサなどはニュートラル入力を表す 0 を安定. に使用する場合、ニュートラル入力が先述した理由により. して入力し続けることは難しい。ファームウェアは実習中. 難しいため本来はハンドル操作には向かない筈だが、一人. は変更しないことを想定しているが、値域の変換について. の参加者は、指先の力の加減で操作できるため慣れればか. 特別な対応が必要なセンサについては、プログラムを書き. えって手をほとんど動かさずに簡単に入力できるのがよい、. 換えて対応する。. という意見を述べていた。また、ニュートラル入力ができない難しさをかえって楽しんでいる様子も観察された。. 3.2 サイエンスフェアでの事例. 変わったセンサの使い方の例としては、照度センサを. 我々は提案教材を利用したワークショップを、2012 年 7. 使って、会場の天井照明と床との明るさの違いを利用して. 月 14 日にそごう新横浜店内新都市ホールで開催された「か. ハンドル操作に用いようとした者がいたほか、振動センサ. ながわ発・中高生のためのサイエンスフェア」において、. を加速度入力に用い、センサを振ることで前に進むという. 明治大学理工学部の展示として開催した。一回のセッショ. インタフェースを構築した者がいた。. ンが 40 分で、6 名を対象とし、合計 5 セッションを実施し. なお、多く聞かれた意見として、各センサが筐体や机に. た。インストラクターとして、教員 1 名（著者）に加え大. 固定されていないため両手で操作するのに難があるという. 学 2 名が参加した。ワークショップ参加者の年齢層は、イ. ものがあった。これについては、紙箱などの工作も取り入. ベント名は「中高生のための」とあるが、実際には小学校. れることですぐに改善できると考えている。また、ブレッ. 低学年から高校 2 年生にわたった。参加総数は 30 名だっ. ドボードを使用したため配線が抜けやすいなどの苦情が. ⓒ 2012 Information Processing Society of Japan. 3.

(4) Vol.2012-EC-26 No.5 2012/12/16. 情報処理学会研究報告 IPSJ SIG Technical Report. あったが、これについては専用基板およびセンサ固定用ソケットの使用によって解決できる。. 4. 議論ゲーム作りが楽しいのは、ホビープログラマには昔からよく知られていることではあるが、その楽しさをインタフェースデザインの教材に持ち込むことについては、感触. [2]. [3] [4] [5]. を感じることができた。ワークショップによって、インタフェースの工夫によって新しいゲーム体験が産まれるということについては理解されたと言えると我々は考えている。しかし、どんなインタフェースであれ、ゲームの面白さに引きずられてプレイするうちに慣れていき、それに. [6]. McGraw-Hill Osborne Media (2003). Gray, D., Brown, S. and Macanufo, J.: Gamestorming: A Playbook for Innovators, Rulebreakers, and Changemakers, O’Reilly Media (2010). Rosenbaum, E. and Silver, J.: Makey Makey, http: //www.makeymakey.com/. 井上明人：ゲーミフィケーション―＜ゲーム＞がビジネスを変える，NHK 出版 (2012). 福地健太郎，茂木大佑：センサによる計測を題材とした小学校高学年向け教材の開発とその活用事例，情報処理学会研究報告. HCI, ヒューマンコンピュータインタラクション研究会報告， Vol. 2011-HCI-145, pp. 1–8 (2011). 社団法人日本機械工業連合会，財団法人デジタルコンテンツ協会：平成 19 年度シリアスゲームの現状調査報告書，http://www.dcaj.org/report/2007/ix2_2.html (2008).. よってインタフェースのデザインの悪さを突破する例も多く観察された（サイエンスフェアには単に遊びに来た児童も多い）。これはゲームを取り入れることの弊害とも言える点である。面倒なインタフェースだからこそおかしみが産まれ、それが故に面白く遊べてしまい、またそれへの習熟過程がまたゲームになってしまうという構造を本教材は、また「ゲームを作るゲーム」という教材デザインは本質的にはらんでいる。また今回は、「自分用」のものを作る実習であったが、これが他の人に遊ばせるためのインタラクションデザインという課題であったら、どのような結果が出るかは興味の対象となる。実際にはインタラクションデザインを職業として選択するのであれば、それは必ず他人向けのデザインということになるため、今回の実習ではそうした点については学ぶことができない。. 5. 関連研究 MIT Media Lab と Sparkfun が共同開発している Makey Makey[3] は、身近な日用品をタッチセンサ化し、それをゲームインタフェースとして利用するためのツールキットである。一般的なセンサのイメージにとらわれず、青果物や水槽の水など様々なものをインタフェースとして利用できる点に優れているが、タッチ認識によるデジタル入力のみを対象としており、またスライダやノブのような物理的な操作部品を動かすインタラクションは提供されない。. Bill Budge らの “Pinball Construction Set” は、自分でオリジナルのピンボール台をデザインできる初のコンピュータゲームである。内部に簡易な物理シミュレーションが取り入れられており、台の形状やレイアウトの自由度が高く、ピンボールではないゲームをその中に構築する者も多かった点において、「ゲームを作るゲーム」の嚆矢と捉えることができる。参考文献 [1]. DeMaria, R. and Wilson, J. L.: High Score!: The Illustrated History of Electronic Games, Second Edition,. ⓒ 2012 Information Processing Society of Japan. 4.

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