複数視点の動画を用いた授業省察補助アプリケーションの活用

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(1)Vol.2016-CLE-20 No.4 2016/11/19. 情報処理学会研究報告 IPSJ SIG Technical Report. 複数視点の動画を用いた授業省察補助アプリケーションの活用空野耕介1,a). 尾崎拓郎2,b). 概要：本研究では，複数視点の動画を用いた授業省察補助の提案を行う．従来，授業者が授業省察を行う際には自身の指導案や記憶に依存することが多い．その中で，授業者である教員が授業省察を行う時間は限られている．そこで本研究では，複数動画を用いた授業省察補助アプリケーションを開発し，その活用事例について報告を行う．動画を用いた省察により，曖昧な授業の記憶に頼ることなく，正確に自身を客観視することができる．また，複数動画を用いることにより，授業者の発言に対する学習者の反応を同時に確認することができる．アプリケーションの検証から，単一視点動画と比較すると，授業者の省察により効果があることが確認できた．. Utilize of a support application for self-reflection by videos recorded from multi-viewpoints SORANO Kousuke1,a). 1. はじめに. OZAKI Takuro2,b). 育実習生における授業省察の検証を行っている [2]．スマートフォリオを通して教育実習生と実習校の担当教員，そし. 従来，授業者が授業省察を行う際には，自身の指導案や. て大学の指導教員が情報交換を行うこと可能である．その. 記憶に依存することが多い．自身の指導案や記憶に依存す. ため，遠隔地でも実習校の担当教員と大学の指導教員が連. ることは，実際の授業を省察する上で不鮮明な点が多く存. 携して教育実習生の指導に当たることができた．スマート. 在する．. フォリオにより，実習簿や学習指導案，授業動画の閲覧を. 大阪教育大学（以下，本学）では教員養成を行う課程で，. オンライン上で行うことができた．. 様々な授業省察の試みが行われている．例として，2011 年. しかし，上記に挙げられた既存の授業リフレクション制. より省察する教師を養成する教育実習の開発の一環として，. 度は，学習者一人が行う授業省察を助けるものではない．. カンファレンスを組み込んだリフレクション・プログラム. カンファレンスを組み込んだリフレクション・プログラム. の検証がなされた [1]．教育実習生に対して，事前カンファ. は，授業者が一人で授業省察を行うものではなく，授業前. レンス，中間カンファレンス，事後カンファレンスの 3 度. 後の評議から授業省察を行う．また，スマートフォリオは. のカンファレンスの場を設けることで，授業に対する見方. 指導教員と大学教員の連携から教育実習生の授業について. や自身の授業改善への意欲を高めることができた．また，. 指導を行うものである．. 教員養成用 SNS の開発として，2014 年より教育実習にお. そこで，授業者が一人で容易かつ効果的に授業省察を行. ける情報共有サービス「スマートフォリオ」を試用し，教. うことができるタブレット対応アプリケーション（以下，. 1. 2. a) b). 大阪教育大学大学院 Osaka Kyoiku University Graduate School 大阪教育大学情報処理センター Information Processing Center, Osaka Kyoiku University [email protected] [email protected]. ⓒ 2016 Information Processing Society of Japan. 提案システム）の開発を行った．提案システムでは，複数の動画を用いて授業者の所作と学習者の反応を省察することが可能である．本稿では提案システムを用いることにより，授業力向上に対して効果があることを目指した．ま. 1.

(2) Vol.2016-CLE-20 No.4 2016/11/19. 情報処理学会研究報告 IPSJ SIG Technical Report. ず，第 2 章で関連研究について述べ，第 3 章では提案システムの概要を説明する．第 4 章では提案システムの評価と実地検証について述べ，第 5 章では本研究の結論について述べる．. 2. 関連研究本章では，授業省察に関する研究を示し，本研究の位置づけを明らかにする．またジョン・デューイの定義より，省察とは「その人の信念の根拠を評価すること」とする [3]．. 2.1 動画を用いた自己省察「教師の実践的思考様式に関する研究」では，教師の実践的知識形成のためには，授業の事例研究が有効であると. 3. 提案システム 3.1 概要提案システムは，2 つの動画を用いることにより，多視点での自己省察補助を目的とした iOS 対応アプリケーションである．一方に授業者の所作を映し，他方に学習者の反応を映すことを想定しており，同時再生に伴う授業者と学習者の対話を視ることが可能である．また，単一動画の視聴も可能である．提案システムにおいて，ユーザはカメラロールから動画を圧縮しアプリ内にアップロードすることによって，動画を視聴できる．提案システムの概要図を図 1 に示す．. し，授業の事実に基づいて教師が省察することで，教師の実践的知識が形成されることを示している [4]．また，英国の教育実習生 73 名と指導者 70 名ならびにセカンダリー PAGE チューター 7 名を対象に動画活用した自己省察に関するアンケート調査を実施したところ，実習生の 9 割が動画を使用することによって自らの指導方法を効果的に振り替えることができたと回答している [5]．これらのことから，自己省察に動画を用いることは，より効果的な自己省察を行う点において有効であるといえる．. 2.2 動画を用いる問題点授業省察に複数の動画を用いることで授業者の立ち振る舞いと，授業を受けている学習者の反応を見ることでことができる．しかし，授業者が授業省察に動画を用いるためには，撮影のための撮影機材や動画を再生する環境の確保，省察時間の確保などが必要であり，授業者一人でそれらを. 図 1. 提案システムの概要図. Fig. 1 Overview of the proposed system. 整備し実現することは難しい．授業者がより正確な授業省察を行うためには，動画を用いた授業省察を容易にする必要がある．. 3.2 システム構成. 2.3 タブレットアプリケーションによる授業省察. 面，動画選択画面から成る．プロジェクトとは，プロジェ. 提案システムはプロジェクト選択画面，プロジェクト画前項の問題点について，一つのデバイスで複数動画を用いて授業省察を行うことを実現するツールを用いることに. クト画面で操作された 2 つの動画，2 つの動画におけるトリミング状態そして注視点の状態を指す．. より解決できると考えた．複数の動画を用いて省察するこ. プロジェクト選択画面では，保存されたプロジェクトを. とにより，授業者の所作と学習者の反応を同時に視聴する. 選択できる．プロジェクトを選択することによって，保存. ことが可能となる．また，撮影機材や動画再生環境の確保. されたプロジェクト内容が復元される．プロジェクトには. はデバイスを用いることで解決できる．そのため，提案シ. プロジェクト名が付与でき，日時や内容に関する名前をつ. ステムによる授業省察を考えた．. けることができる．. 平成 27 年度に行われた学校における教育の情報化の実. プロジェクト画面では，2 つの動画を並べて視聴できる．. 態等に関する調査結果から，タブレット端末の主要 OS で. また 2 つの動画に対して，トリミングや注視点の変更など. ある iOS と Android のシェアを比較すると，iOS は教育現. の操作を行うことができる．機能については 3.3 節で述べ. 場で Android の 4 倍のシェアを占めている [6]．提案シス. る．動画選択画面には選択ボタンにより遷移できる．. テムは現職教員による活用を考慮しているため，iOS 対応アプリケーションを開発することにした．. 動画選択画面ではプロジェクト画面で視聴するための動画をサムネイルから選択する．アプリ内に動画をアップロードすることによりサムネイルが表示され，動画の選択. ⓒ 2016 Information Processing Society of Japan. 2.

(3) Vol.2016-CLE-20 No.4 2016/11/19. 情報処理学会研究報告 IPSJ SIG Technical Report. を行うことができる．また動画のサムネイルを長押しすることによって，アプリ内から動画を削除することができる．プロジェクト選択画面を図 2 に示し，プロジェクト画面. ができるが，シークバーの同期はできない．シークバーの同期とは，それぞれの動画におけるシークバーに対して，一方のシークバーによる挙動を同期させる機能である．シークバー同期ボタンが存在し，シークバー. を図 3 に示す．. の同期状態を切り替えることができる．シークバーの同期状態の場合にシークバーの同期機能を利用することができる．シークバーを同期させることで，互いの再生位置における対応をずらすことなく，シークバーを動かすことができる．シークバー同期中は動画トリミングができない．注視点の変更とは，一方の動画をフルスクリーンに置き，他方をパンによる動画の移動とピンチイン・ピンチアウトによる拡大・縮小を行うことで動画の注目を変えることができる機能である．注視点の変更は再生中に行うこともで図 2. プロジェクト選択画面. Fig. 2 Project selection screen. きるため，注目したいタイミングで注視点を変えることができる (図 4)．プロジェクトの保存では，2 つの動画や，2 つの動画におけるトリミング状態，焦点の変更状態，プロジェクト名を保存できる．保存されたプロジェクトは提案システムのプロジェクト選択画面に表示される．. 図 3. 複数動画プレーヤ画面. Fig. 3 Multiple video player screen. 3.3 機能. 図 4. 注視点の変更による授業省察. Fig. 4 self-reflection using the change of the gaze points. プロジェクト画面での機能について述べる．. • 各動画の再生, 停止 • 各動画の音量調整 • 同時再生機能 • 注視点の変更 • 動画トリミング. 3.4 開発環境開発環境について表 1 に示す．テスト環境について表 2 に示す.. • 動画反転 • シークバーの同期 • プロジェクトのアプリ内保存 • ムービーの書き出し各動画プレーヤに再生と停止が可能であり，音量も動画プレーヤに依存して設定ができる．. 表 1. 提案システム開発環境. Table 1 Development environment of the proposed system ソフトウェア. バージョン. OS. OS X El Capitan. 10.11.3. 統合開発環境. Xcode. 7.2. 開発言語. Swift. 2.1.1. 動画トリミングでは，動画の長さや，開始時間を変更することができる．動画トリミング作業中は再生や音量調整. ⓒ 2016 Information Processing Society of Japan. 3.

(4) Vol.2016-CLE-20 No.4 2016/11/19. 情報処理学会研究報告 IPSJ SIG Technical Report 表 2 提案システムテスト環境. 育実習生が行う授業に対して検証を行った．検証では図 5. Table 2 Environment for test of the proposed system. のように教卓の左右に iPad を配置し撮影を行い，撮影し. OS. バージョン. た動画をもとに提案システムを用いて授業省察を行った．. iPad mini2. iOS. 9.3.2. 授業を撮影するにあたり，学校からの許可や教育実習担当. iPad Pro. iOS. 9.3.2. 教諭からの許可，児童生徒からの承諾を得て撮影を行った．また撮影準備の際には実際の教育現場と同様に，教育実習. 3.5 提案システムで扱う動画提案システムは iOS 対応タブレットのカメラロールに保. 生一人で撮影準備を行うようにした．教育実習終了後，実地者に対してアンケートの回答を依頼した．. 存されている動画を扱うことができるため，提案システムで扱うことができる動画も iOS 対応タブレットのカメラロールに準拠する．また，提案システム内にアップロードできる動画時間は. 5,000 秒 (約 90 分) であり，大学の 1 講義分の動画をアップロードできる．. 4. 評価 4.1 授業省察としての提案システム提案システムは，タブレット上で動作するアプリケーションであるため，人数や時間，場所にとらわれず利用することができる．また教員は動画を用いて授業省察を行うため，授業から長時間離れていても，記憶に左右されず正確な授業省察を行うことができる．複数視点により授業者の所作と学習者の反応を同時に確認できることによって，より良い授業省察を行うことができる．異なる 2 つの動画を扱う以外に，プロジェクト保存機能やシークバーの同期機能，同時再生機能などは，授業省察に配慮した機能である．特に，注視点の変更機能は，手軽に 2 つの動画の注視点を変更できるため，教員が教員固有の授業省察を行うことができる．提案システムはオフラインで使用可能であるため，提案システムに関してデータの漏えいを考慮する必要がなく，データの取り扱いに注意するだけに留めることができる．スタンドアロンで利用可能な提案システムを利用することで，授業省察を行う環境を整えることができた．. 図 5. 授業における想定環境. Fig. 5 Supposed Situation of Shooting in the Class. 検証の流れを示す．検証は依頼した教育実習生の教育実習校毎に行った．. (1) 教育実習開始前に検証に協力を依頼した教育実習生に対して，検証の目的や撮影動画の取り扱い方等について説明を行う．. (2) 検証を行う教育実習校に対し，検証の協力を依頼する． (3) 提案システムで撮影した授業動画を用いて授業省察を行う．. (4) 授業省察を繰り返し，教育実習が終了したところで，アンケートを実施し，回答を依頼する．. 4.2 実地検証提案システムにおいて，自己省察を目的とした動画を利. （1）の作業では，教育実習生に事前ヒアリング用の資料を配布し，制約事項を確認した．また iPad を所持してい. 用し，提案システムが省察に与える影響に効果があるのか. ない教育実習生に対しては iPad の貸し出しを行った．. 検証を行った．本検証の目的は，2 画面を用いて省察する. 4.2.3 検証結果と考察. ことによって，提案システムがユーザの授業省察へ効果を. 検証終了後，依頼したアンケート結果について述べ，考. 及ぼすかどうかを調査するものである．また，提案システ. 察を行う．アンケートは教育実習生 4 名に依頼し，回答を. ムのアクセシビリティについても調査した．. 得られた．アンケートでは，5 段階のリッカート尺度（以. 4.2.1 検証項目. 下，5 段階評価）を用いている．5 段階評価では，「1:強く. 本検証では，以下の 2 つの項目について調査を行う．. 同意する」「2:同意する」「3:どちらともいえない」「4:同意. • 提案システムによる授業省察への効果. しない」「5:強く同意しない」の中から回答を依頼した．. • 提案のアクセシビリティ 4.2.2 検証内容本検証は，平成 28 年度本学教育実習生 4 人を対象に，教. ⓒ 2016 Information Processing Society of Japan. 省察に関するアンケート結果を表 3 に示す．省察に関するアンケートを行った結果，教育実習生ごとに自身の授業での立ち振る舞いの評価が分かれているのに対し，授業中. 4.

(5) Vol.2016-CLE-20 No.4 2016/11/19. 情報処理学会研究報告 IPSJ SIG Technical Report 表 3. 提案システムを用いた省察に関するアンケート結果. Table 3 Questionnaire results for reflection using the proposed system 評価の分布. 質問項目. 中央値. 最頻値. 0. 2.5. 1,2,3,4. 0. 3. 3. 0. 0. 1. 1. 0. 0. 0. 1. 1. 0. 1. 0. 0. 1. 1. 2. 0. 0. 1. 2. 2. 2. 0. 0. 1. 1. 2.5. 1. ビデオクリップの時間トリミング機能は授業省察に用いる上で，効果的である. 1. 0. 3. 0. 0. 3. 3. 動画反転機能は授業省察に用いる上で，効果的である. 0. 0. 0. 2. 2. 4.5. 4,5. 1. 2. 3. 4. 5. 自身の授業での立ち振る舞いは適切だった. 1. 1. 1. 1. 授業時間の生徒の反応は想定通りだった. 0. 0. 3. 1. 省察に複数動画は必要である. 4. 0. 0. 同時再生/同時停止機能は授業省察に用いる上で，効果的である. 4. 0. ピンチイン/アウトによる，動画プレーヤの拡大/縮小機能は授業省察に用いる上で，効果的である. 3. プロジェクト選択機能は授業省察に用いる上で，効果的である. 1. シークバー機能は授業省察に用いる上で，効果的である. 表 4. 提案システムのアクセシビリティに関するアンケート結果. Table 4 Questionnaire results for the user-friendliness of the proposed system 評価の分布. 質問項目. 中央値. 最頻値. 0. 1. 1. 0. 1. 1. 0. 0. 1. 1. 2. 0. 1. 3. 3. 0. 1. 2. 4.5. 5. 0. 0. 0. 0. 1. 1. 3. 1. 0. 0. 0. 1. 1. 3. 1. 0. 0. 0. 1. 1. 注視点切り替えボタンのデザインは適当である. 4. 0. 0. 0. 0. 1. 1. シークバー同期ボタンのデザインは適当である. 0. 1. 2. 0. 1. 3. 3. 1. 2. 3. 4. 5. 各種ボタンの配置は適切である. 3. 0. 1. 0. 動画選択画面の挙動は自然である. 3. 1. 0. 0. 動画選択画面の挙動は自然である. 3. 1. 0. ビデオクリップの時間トリミングの挙動は自然である. 0. 1. シークバーの挙動は自然である. 1. 0. ピンチイン/アウトによる，動画プレーヤの拡大/縮小の挙動は自然である. 4. 時間トリミングボタンのデザインは適当である動画反転ボタンのデザインは適当である. の生徒の反応は「3:どちらともいえない」の回答が多く得. • 提案システムの機能別ボタンデザインについて. られた．これは，自身の授業の出来が良かったと考えた教. 提案システムに関するアンケートにおいて，操作性に関. 育実習生でも，動画を用いても生徒全体の意識や反応を正. するアンケート結果では，提案システムの機能の多くが自. しく評価できなかったと考えられ，生徒の省察を慎重に行. 然な挙動であるという回答を得られた．また機能別ボタン. う必要があることがわかった．またアンケート項目の「省. デザインに関するアンケート結果では，シークバー同期ボ. 察に複数動画は必要である」，「同時再生/同時停止機能は授. タンデザインは比較的低評価であったが，ボタンデザイン. 業省察に用いる上で，効果的である」から中央値，最頻値. の大部分が適当であるという回答を得られた．自由記述で. ともに 1 という結果が得られた他，自由記述から「自分で. は「パソコン操作は不慣れであるが，iPad の操作は普段利. は見えていない児童の様子を見ることができ，自らの話し. 用しているスマートフォンと同じなので操作が容易であっ. 方や立ち方の癖や姿勢を見ることで授業改善に大変役立っ. た」というコメントを得られた．. た」というコメントが得られた．これらのことから，自身. しかし，アンケート結果から「シークバーの挙動に違和. の立ち振る舞いの他に，生徒全体の意識や反応を細かく省. 感を感じる」結果が得られ，操作が十分に行えない可能性. 察を行うことができる提案システムは授業力向上効果の可. があることがわかった．提案システムのシークバーの挙動. 能性があることがわかった．. に関して，改善を行う必要があると考えられる．. 提案システムを用いた省察時間は，教育実習生 3 名は 1 時間程度，1 名は 2 時間程度であった．. 5. おわりに. 提案システムに関するアンケート結果を表 4 に示す．提. 本稿では複数視点の動画を用いた授業省察補助アプリ. 案システムに関するアンケートでは，提案システムのアク. ケーションの提案を行い，授業省察に対し提案システムを. セシビリティを調査するため，主に以下の項目について調. 用いることで，授業省察に対する効果を検証した．本検証. 査した．. の結果，手軽に複数動画を用いた授業省察が可能となり，. • 提案システムの操作性. ⓒ 2016 Information Processing Society of Japan. 授業力を高める効果がある可能性を示した．しかし，アク. 5.

(6) 情報処理学会研究報告 IPSJ SIG Technical Report. Vol.2016-CLE-20 No.4 2016/11/19. セシビリティに関するアンケートから，大部分は適当である回答を得られたが，シークバーの挙動などユーザの感覚と違うものが存在することが分かった．そのため，今後操作性やボタンデザインの改善を行い，授業省察向上効果やアクセシビリティについて検証を行っていく．参考文献 [1]. [2]. [3]. [4]. [5]. [6]. [7]. 馬野範雄，新坊昌弘，菱田準子，恵美成至，橋本隆公：「省察する教師」を育成する教育実習の開発‐カンファレンスを組み込んだリフレクション・プログラムの検証‐，大阪教育大学紀要, 第 IV 部門，第 64 巻，第 1 号，pp.55-67 (2015) 仲矢史雄，尾崎拓郎，江藤亮，手取義宏，森田英嗣，片桐昌直，越桐國雄：動画，手書きデータ，デジタルファイルを活用できる教員養成用 SNS の開発，日本教育大学協会研究年報，Vol.33，pp.215-223 (2015) Dewey J.: How we think ,A restatement of the relation of reflective thinking to the educative process, Boston, MA: D. C. Heath. (1933). 佐藤学，岩川直樹，秋田喜代美：教師の実践的思考様式に関する研究‐熟練教師と初任教師のモニタリングの比較を中心に‐，東京大学教育学部紀要，第 30 巻，pp.177-198 (1990) Lofthouse, R. and Birmingham, P.: The camera in the classroom: video-recording as a tool for professional development of student teachers, Tean Journal, Vol 1, No(2),(2010) 入手先 ⟨http://bit.ly/tyfJ5M⟩ 文部科学省：H27 学校における教育の情報化の実態等に関する調査結果，入手先 ⟨http://www.estat.go.jp/SG1/estat/List.do?bid=000001075698&cycode=0⟩ （参照 2016.4.2）． Apple：iPad - 仕様書，入手先 ⟨https://support.apple.com/kb/SP580?locale=ja JP&viewlocale=ja JP⟩ （参照 2016.4.3）．. ⓒ 2016 Information Processing Society of Japan. 6.

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