メディアワークショップ　これからの知覚心理学教育を考える―小・中学生を対象とした心理学実験ワークショップを通して―

(1)

DOI: http://dx.doi.org/10.14947/psychono.34.28 180 基礎心理学研究第34巻第1号

メディアワークショップ

これからの知覚心理学教育を考える

―小・中学生を対象とした心理学実験ワークショップを通して―

池田まさみ

a,

*・渡邊淳司

b

_{・上田祥代}

c

_・

吉田成朗

d

・茅原拓朗

e

・北崎充晃

f a_{十文字学園女子大学人間生活学部・}b_{日本電信電話株式会社コミュニケーション科学基礎研究所} c_{お茶の水女子大学大学院人間文化創成科学研究科・}d_{東京大学大学院学際情報学府・} e_{宮城大学事業構想学部・}f_{豊橋技術科学大学情報知能工学系}

Media Workshop Series

“Brain and Mind” Science Education for Elementary

and Junior high school students

Masami Ikeda

a,

*, Junji Watanabe

b

, Sachiyo Ueda

c

,

Shigeo Yoshida

d

, Takuro Kayahara

e

, and Michiteru Kitazaki

f

a_{Faculty of Human Life, Jumonji University,}

b_{NTT Communication Science Laboratories, Nippon Telegraph and Telephone Corporation,} c_{Graduate School of Humanities and Sciences, Ochanomizu University,} d_{Graduate School of Interdisciplinary Information Studies, The University of Tokyo,}

e_{Faculty of Project Design, Miyagi University,}

f_{Department of Computer Science and Engineering, Toyohashi University of Technology}

In science education, it is crucial to create teaching materials that are directly linked to students’ individual ex-periences. On “The Japanese Psychonomic Society Committee for Developing Teaching Materials for High School Students,” using computer graphics technology, we developed a visualization system called “Face Homunculus Viewer” （FHV） that provides an opportunity for students to gain a deeper understanding of the relationship be-tween brains and minds. Additionally, we conducted a workshop on human touch perception using FHV. In the workshop, we defined the two-point discrimination threshold of touch as “tactile acuity,” and students measured their tactile acuity with the methods used in psychological experiments. Our contributions are the development of an interactive system for visualizing differences in tactile acuities between bodily sites within each individual and differences between individuals. We believe that this study will indicate a new direction in science education in which computer graphics can be applied.

Keywords: media workshop, “Brain and Mind” science education, tactile acuity, Face Homunculus Viewer

（FHV）, elementary and junior high school students

はじめに心の実験パッケージ開発委員会は，科学教育の推進や生涯学習の充実など社会的要請に応えるべく，日本基礎心理学会内に2012年に発足した。本委員会が発足した背景には，心理学に対する一般的な理解やイメージが学術としての心理学のあり方と乖離していること，また教育現場では，児童・生徒の科学 The Japanese Journal of Psychonomic Science

2015, Vol. 34, No. 1, 180–183

報告

Psychology, Faculty of Human Life, Jumonji University, 2–1–28 Sugasawa, Niiza, Saitama 352–8510, Japan. E-mail: [email protected]

(2)

181 池田他：メディアワークショップ：脳と心の科学教育的・批判的思考力を育成すべき効果的な教材やメソッドが不足していることなどの問題があげられる。子どもたちに，人間を対象とした実証的な研究手法や研究の面白さを伝えることは，人文・自然に共通する「科学的なものの見方」や「探究心」を育み，ひいては，心理学の理解に留まらず，心理学研究者の誕生や心理学研究そのものの発展につながる可能性がある。今回，委員会では，心理学と脳科学をつなぐ題材として「触二点閾」を採用し，測定データを可視化する教材「Face Homunculus Viewer （以下，FHVと呼ぶ）」を開発した。また，FHV を用いて，「“触力”を測定しよう」と題したワークショップを科学館などで実施してきた。約2年にわたる本委員会の取り組みは，日本基礎心理学会第33回大会（2014年12月7日）においてワークショップ形式で発表，報告する機会を得た。本稿はその報告書である。大会での発表に基づき，「教材開発の背景」「触二点閾を採用した理由」「ワークショップの実践と研究」「FHVの開発」「FHVを用いた授業」について，発表を担当した各委員から以下に順次報告を行う。（池田まさみ）背景：メディア芸術から教材開発へのシークエンス 2000年代より，インタラクティブ技術を利用したメディア芸術1_{と呼ばれる分野の裾野は大きく広がり，体} 験型・観客参加型の展示が多く行われるようになった。近年，その技術やノウハウは，エンタテインメントや広告の分野に取り入れられている。今後は，科学教育分野においても，生徒の体験的理解を促す，インタラクティブな要素を取り入れた教材の開発が重要になると考えられる。自身の動きに反応する，自身が映像に取り込まれるなど，自身が学習内容と関係を持つことは，単に知識として理解するだけでなく，自分事としての理解につながる。「“触力を測定しよう”わたしの顔で見るホムンクルス」と題したワークショップと題したワークショップでは以下の手順を経ることで，生徒は知識と体験的理解を結びつけることになる。 1．触二点閾の説明（知識の獲得） 2．腕・顔の触二点閾の計測（実行） 3．FHVによる視覚化（意味の実感） 4．身体全体への拡張（知識の操作）（渡邊淳司）触二点閾の測定と実践最初のコンテンツとして触二点閾測定実験を採用した理由には，①特別な装置やソフトウェアが不要であること（スピアマン式触覚計は樹脂製の安価なノギス（工具）で代用した），②計測値が目視でき直感的に理解しやすいこと，③単なる現象記述にとどまらず神経表現（ホムンクルス）との関連づけることができること，④実験者と被験者の役割が明確で実験参加者同士のコミュニケーションが生みやすいこと，などがあげられる。計測では，実験参加者がペアを組み，ファシリテータの教示に従って実験者役と被験者役を交代しながら行われた。測定値記入シートに記入された各人の測定値は FHVのデータとして可視化され，また，全体の平均値をその場で算出して，その値に基づきホムンクルスの解説が行われた。これまでの「触力を測定しよう」ワークショップの参加者は，学会シンポジウム等で開催した場合を除き，心理物理学の知識がない人びとが中心であったが，計測は問題なく行われ，過去のデータとの比較からも妥当な計測が行われたことが伺えた（ばらつきは見られたものの「腕＞額＞唇」という関係は一貫していた）。計測の際， 2点の提示が同時ではなかったために閾値が小さくなってしまったケースや触覚が順応してしまったため判断に苦しみ，時間がかかってしまったケースについては，「刺激提示は2点同時にチョンと軽く行う」という教示を加えることで改善した。（茅原拓朗）実践と研究：脳と心の関係理解について子どもたちは触二点閾の実験を通して，身体部位によって触感度が異なることを理解する。それをFHVによって脳内ホムンクルスシミュレーションとして体験する。そこで，「感度の高い（触解像度の高い）身体部位は脳内では大きく表現されている」という知識を獲得した子どもたちが，それを顔から全身に拡張して考えるとどのようなホムンクルスが描けるかを調査した。子どもにとっては，顔の2つの部位のデータと知識に基づき，日常経験からそれを全身に適用・拡張するという科学的思考の訓練となる。一方，研究者としては，子どもたちが身体のどこを感度が高いと考えているかを知る方法と言える。その結果，小学生も中学生も共通して身体の物理的形状からそれほど乖離しない身体像を描くことがわ 1_{文化芸術振興基本法（2001年12月7日公布）第九条} 国は，映画，漫画，アニメーション及びコンピュータその他の電子機器等を利用した芸術（以下「メディア芸術」という．）の振興を図るため，メディア芸術の製作，上映等への支援その他の必要な施策を講ずるものとする．

(3)

182 基礎心理学研究第34巻第1号かった。つまり，感度は身体部位によってそれほど違わないと思っているか，身体の絵を実際よりも大きく変えて描くことに抵抗を感じるということが示唆された。実験で学んだ唇に加えて，手や耳が大きく描かれており，実際の脳のホムンクルスに類似した傾向が見られた（Figure 1）。一方興味深いことに胴体（腹）や足が非常に大きく描かれることが少なからず見られた。これは，柔らかい部分は触感度が高い，くすぐったい部分は触感度が高いという子どもの仮説によると思われる。（北崎充晃） FHV開発：測定結果の可視化 FHVは，実験で測定した額と口の二点弁別閾の値をもとに顔画像を変形し，その人の脳内にある「ホムンクルス顔」を提示するためのソフトウェアである。自然で高速な顔画像の変形は，筆者らが開発した「自身の表情が変化したように錯覚させて感情を変化させる表情変化画像処理プログラム」（Yoshida, Sakurai, Narumi, Tanika-wa, & Hirose, 2013）を利用することで実現した。

FHVには主に2つの機能がある。1つは顔の撮影機能で，この機能を使って実験参加者の正面顔を簡単に撮影できる。顔が斜めを向いていたり，髪の毛で顔が隠れていたりした場合は注意事項が表示されるため，適切に修正することで効率良く実験に適した顔写真が撮れる。2 つ目は，顔写真の変形機能である。変形は，計測した額と口の二点弁別閾の値を入力すると，それらの比率計算によって顔写真が変形して表示される。変形後は，元の顔とホムンクルス顔を切り替えて表示することができるため，「実際の顔」と「脳の中の顔」のギャップを簡単に見比べられるという学習・理解に有効な特徴をもつ（Figure 2）。（吉田成朗） Figure 1. Examples of “Naive Homunculus” by an elementary school student （left） and a Junior high-school student （right）．

(4)

183 池田他：メディアワークショップ：脳と心の科学教育 FHVを用いた授業 「触力を測定しよう」のワークショップは，①講義， ②実験，③結果： FHVで「脳の中の顔」を見る，④考察：身体全体のホムンクルスを想像して描く，という流れで行われた。 ①講義と②実験では，講師とファシリテータが実際に触二点閾の測定をやってみせることで，子どもたちは「触力」や実験手順について無理なく理解することができていた（Figure 3左図）。ただし，実験を実施する際は，ノギスの当て方や，平均値の算出において，子どもの年齢に応じてファシリテータや親のサポートが必要である。 ③実験結果を FHVで見た子どもたちはとても喜び，変形顔（脳の中の顔）そのものに興味を示した（Figure 3右図）。また，実験に参加した友だちの顔が同様に変形するのを見て，変形顔が「脳のなかの触力の敏感なところを示している」ということを，楽しみながら自然と理解したようだ。 ④考察（理解のアウトプット）では，子どもは顔の実験結果に基づいて，身体全体の「敏感なところを大きく描く」ということは理解しているものの，絵を描くこと自体が難しく，恥ずかしがる子も見られた。このようなときは，ファシリテータが適度に説明を繰り返すなどして，描くこと（アウトプット）を上手く促すことも大切である。実験後，子どもたちは「敏感なところと痛みは関係するのか」など興味津々に話していた。鏡で見る顔（物理的な情報）と心の中の顔（感覚）が異なることを実感をもって理解できているのではないかと思われる。（上田祥代）おわりに本委員会では，小・中学校の教員などが「触力を測定しよう」の授業を自ら実施できるよう，FHVをはじめ授業に必要なもの一式をDVDに収めパッケージ化した。本パッケージは現在，日本科学未来館を通して全国科学館に貸出されるている（2015年10月より開始）。委員会活動の詳細はホームページに公開すると同時に，FHVの動画情報（日本語版，英語版）をyoutubeでも配信している（以下URL参照）。委員会では今回の開発をシリーズ第1 弾として，今後さらに，知覚・認知に関する心理学的現象を組み込んだ体験型科学教材の開発を進めていく。（池田まさみ）心の実験パッケージ委員会ホームページ https://sites.google.com/site/kokorojps/ 触力を測定しよう概要（日本語版，3分） https://www.youtube.com/watch?v=geEd0DzWrsQ Let’s measure “Haptic Acuity” and visualize it with your face!

（英語版，3分） https://www.youtube.com/watch?v=Tj_EH-6dd9k ワークショップ・出前授業に関するお問い合わせ [email protected] 謝辞東京大学の佐藤隆夫先生には，本委員会の立ち上げから，教材開発およびワークショップの実施に至るまで，多大なお力添えとご指導を賜りました．また，慶應義塾大学の川畑秀明先生には有益なご助言をいただき活動を支えていただきました．先生方に心より御礼申し上げます．最後に，出前授業やワークショップにご協力くださった学校および科学館関係者の皆様，参加者の皆様，大学院生の方々に，この場を借りて感謝申し上げます．引用文献

Yoshida, S., Sakurai, S., Narumi, T., Tanikawa, T., & Hirose, M. (2013). Manipulation of an emotional experience by real-time deformed facial feedback. Proceedings of The 4th

Inter-national Conference on Augmented Human 2013, 35–42.

メディアワークショップ これからの知覚心理学教育を考える―小・中学生を対象とした心理学実験ワークショップを通して―