学習スタイルの違いはワーキングメモリ容量によって説明できるのか [ PDF

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(1)学習スタイルの違いはワーキングメモリ容量によって説明できるのかキーワード：学習スタイル，言語性ワーキングメモリ，視空間性ワーキングメモリ，学習効果行動システム専攻大塚規史問題と目的. 質問紙調査. 学習者は，一人ひとり異なる学習の仕方 (以下学習ス. 目的：実験協力者を「視覚的(Visual Style)か言語的. タイル) をもっている。そもそも学習スタイルとは，「情. (Verbal Style)か」の特性で分類すると同時に，学習スタ. 報の取り入れと処理の方法のための典型的な好み」と定. イル尺度の信頼性を検討することを目的とした。. 義され(Felder & Silverman, 1989)，多くの研究で，適性. 学習スタイル尺度：Felder & Solomon(2000) が提案し. 処遇交互作用(ATI)の「適性」として扱われてきた(e.g.,. た，「行動的か内省的か」「観念的か直観的か」「視覚的か. Sternberg, Grigorenko, Ferrari, & Clinkenbeard, 1999)。. 言語的か」「継時的か全体的か」の 4 特性に分類する尺度. 大塚・岸(2012)は，学習スタイルの「視覚的か言語的. を用い，40 項目(各 10 項目)の学習場面を想定しやすい大. か」の特性に着目し，言語的な学習を好む学習者は，提. 学生対象の日本語版に修正・改訂した。評定は，「行動的」. 示される教材の情報量が多いほど課題成績が向上するこ. 「観念的」「視覚的」「継時的」に値する選択肢を(a)，「内. とを示した。そして，この学習効果に影響を及ぼした要. 省的」「直観的」「言語的」「全体的」に値する選択肢を(b). 因が学習スタイルの違いによるものだと考える一方で，. とし，5 段階評定法を用いた。「(a)だと思う」を 1 点，「ど. ワーキングメモリ容量(以下 WM 容量)の大きさによる可. ちらかと言えば(a)だと思う」を 2 点，「どちらでもない」を. 能性も考えられることを示唆している。ここで，WM 容. 3 点，「どちらかと言えば(b)だと思う」を 4 点，「(b)だと思. 量における学習効果について，中道(2013)は，言語性 WM. う」を 5 点とし，10 点～50 点の尺度得点を設定した。. 容量と問題解決のプランニング能力は有意に関連し，言. 調査協力者：18～25 歳の大学生・大学院生 423 名(うち. 語性 WM 容量が大きい学習者は，問題理解や問題解決の. 有効回答数 384 名)を対象に実施した。. 能力が高いことを示している。この研究から，WM 容量. 結果と考察：尺度の内的一貫性を確認する Cronbach の. が学習効果に影響を及ぼす要因であることが明らかにな. α 係数を算出した。その結果，「行動的か内省的か」は α=. っていることからも，学習スタイルの違いと WM 容量の. 0.37，「観念的か直観的か」は α= 0.46，「視覚的か言語的. 大きさの間に関連がある可能性が考えられる。. か」は α= 0.76，「全体的か継時的か」は α= 0.45 であっ. そこで本研究では，「視覚的か言語的か」の学習スタイ. た。このように，尺度を構成する 4 つの特性のうち，「視. ルの違いが言語性 WM 容量と視空間性 WM 容量の大き. 覚的か言語的か」の特性で分類する尺度 10 項目のみ信頼. さと関係があるのか検討し，学習スタイルの違いを WM. 性係数が高かった。また，40 項目が 4 因子構造になるか. 容量の大きさで説明できるか明らかにすることを目的と. 検証するため，確認的因子分析を行った結果，累積寄与. する。この目的を明らかにするため，本研究では，以下. 率は 25%と低かった。ここで，Cook & Smith(2006)が,. の 2 つの仮説を立てた。. 学習スタイル尺度は，質問紙のみでなく課題と併用して. 仮説1 言語的な学習を好む学習者は言語性WM容量が大きい. 信頼性・妥当性を向上させる必要があることを指摘して. 仮説2 視覚的な学習を好む学習者は視空間性WM容量が大きい. いることからも，本研究で作成した尺度においても，質. これらの仮説を検証するために，質問紙調査で「視覚的か言語的か」の特性で学習者を分類すると同時に，尺. 問項目の内容の統一，標準化を行い，課題を用いて妥当性と信頼性を向上させる必要があるといえるだろう。. 度の信頼性を検討する。そして，実験で，言語性 WM 容. また，「視覚的か言語的か」の尺度において信頼性が高. 量と視空間性 WM 容量を測定し，学習スタイルの違いが. かったことから，測定した 10 項目の尺度得点をもとに. WM 容量の大きさとどのような関係があるのか検討する。. 「Visual Style」か「Verbal Style」に分類することとした。.

(2) 実験Ⅰ. 【視空間性 WM】Shah & Miyake(1996)をもとに久保寺. 目的：視覚的な学習を好むか言語的な学習を好むかの学. (2008)が作成した空間スパンテスト(ST)を用いた。テス. 習スタイルの違いは，言語性 WM 容量と視空間性 WM. トは，呈示されたアルファベット(文字)が正像(普通の文. 容量の大きさと関係している可能性があることから，本. 字)なのか鏡像(鏡文字)なのかの「向き」を回答しながら，. 実験では学習スタイルの違いとWM容量の大きさには関. その文字がどの方向に傾いているかの「傾き」を記憶す. 連があるのか検討することを目的とする。. るというものである。アルファベットは練習試行用とし. 実験協力者：九州大学の大学生・大学院生 56 名(平均年. て G，本試行用として R・F・J・L・P の 5 つを使用し，. 齢 21.1 歳)に実験協力の依頼をした。学習スタイルによる. 1 アルファベットごとに文字が 2 個，3 個，4 個，5 個と. 内訳は， Visual Style 29 名， Verbal Style 27 名であった。. 連続呈示されるように設定した。なお，本試行で使用す. 実験装置：視界に画面以外の情報が入らないように，防. るアルファベットの呈示順序は 1 パターン(G→R→F→J. 音・暗室の部屋で実験を行った。パソコンは Apple Mac. →L→P)のみとし，試行内の呈示パターンはランダムに設. mini を用い，19 インチの CRT モニター(リフレッシュレ. 定した。文字の向きの回答はできるだけ早く正確に回答. ート100 Hz，空間解像度 1024×768 ピクセル)上に刺激. するように教示した。また，回答が行われないときには，. を提示した。視距離は 56 cm であった。刺激の提示には，. 呈示後 3 秒経つと自動的に次の文字が呈示されるように. MAT-LAB を用いた。. 設定した。向きの回答にはカーソルキーを用い，正像で. ワーキングメモリ容量測定指標. あれば“←”(左キー)，鏡像であれば“→”(右キー)に設. 【言語性 WM】苧阪(2002)の日本語版リーディングスパ. 定した。そして，傾きの回答もカーソルキーで操作でき. ンテスト(RST)を用いた。テストは，呈示される文章を声. るように設定し，文字の頂点がどの方向を向いているか. に出して読み，文中の赤い下線の語句を記憶し，口答で. を基準に回答するものとした。評定値は，文字の傾きの. 再生するというものである。文章は一文ずつ呈示し， 2. 総数 70 個のうち正しく回答できた数(正答率)を算出した。. 文条件(二つの文を読み，二つの語句を記憶する条件)から 5 文条件まで，各 5 試行(全 70 試行)実施した。また，練習試行は各条件を 1 試行ずつ行った。再生時間は，再生する語句数(2 文条件ならば 2 語)×5 秒とし，制限時間を過ぎると次の試行の開始画面(凝視点)が呈示されるように設定した。語句の再生順序は，親近性効果を防ぐため，試行内の最後の文の単語を最初に報告することを禁止した。評定は，記憶する語句を正しく再生できているかの基準のもとに行い，評定値は，正答率(正しく再生できた語句数/70)とした。. Figure2 空間スパンテストの呈示例. 手続き：RST では，まず，協力者には凝視点が呈示された。協力者がスペースキーを押すと，試行が開始され，協力者は呈示された文章を声に出して読んだ。そして，文章を読み終えると同時にスペースキーを押した。試行内全ての文章の呈示後，ブランクの画面で記憶する語句を口答で回答した。ST では，まず，協力者には「スペースキーを押してください」という教示文が呈示された。協力者はスペースキーを押すと画面に呈示される文字の向きをカーソルキーで回答し，回答後，次に呈示される文字の向きを回答した。試行内全ての文字の呈示後，一 Figure1 リーディングスパンテストの呈示例.

(3) つ目の文字から傾きをカーソルキーで選択し，選択後ス. いる。このことからも，本実験で用いた指標のみではな. ペースキーを押し，次の文字の傾きを回答した。なお，. く，異なる指標を用いて視空間性 WM 容量を測定し，再. RST と ST の実施順序は実験協力者間でカウンターバラ. 度，学習スタイルと視空間性 WM 容量との関係を検討す. ンスをとった。. る必要があるだろう。. 結果と考察：学習スタイルと RST 正答率の要因におい. そこで実験Ⅱでは，実験Ⅰと異なる指標で視空間性. て，一要因分散分析を行った。その結果，学習スタイル. WM 容量を測定し，学習スタイルとの関係を検討する。. 間で言語性 WM 容量に Visual Style ＜ Verbal Style の有意差がみられた(F(1,55)＝4.92,p<.05, d=.60)。これより，. 実験Ⅱ. 学習スタイルの違いによって言語性WM容量の大きさは. 目的：視空間性 WM 容量の大きさを実験Ⅰと異なる指. 異なることが示唆された(Figure3)。一方，学習スタイル. 標で測定し，学習スタイルの違いと視空間性 WM 容量の. と ST 正答率の要因において，同様の一要因分散分析を. 大きさの関係を再検討することを目的とする。. 行った結果，学習スタイル間で有意差がみられなかった. 実験協力者：実験Ⅰに参加してくれた 56 名中，実験Ⅱ. (F(1,55)＝0.10,n.s.)。つまり，学習スタイルの違いと視空. への協力を了承してくれた46名(平均年齢20.5歳)であっ. 間性WM容量の大きさとの間には関連性がないことが示. た。学習スタイルによる内訳は，Visual Style 23 名，Verbal. 唆された(Figure4)。. Style 23 名であった。実験装置：防音・暗室の実験Ⅰと同様の環境で，同様の. p<.05. パソコンを用いて実施した。視空間性ワーキングメモリ容量測定指標 Luck & Vogel(2007)が作成した視覚的作業記憶課題を行った。課題は，連続的に呈示される二つの刺激のうち，一カ所が異なるかどうかを回答するというものである。課題は，図形の色が変化しているかを回答する「色変化. Figure3 RST 正答率. Figure4 ST 正答率. 検出課題」と，図形の傾きが変化しているかを回答する. ここで，本実験の結果について二つの解釈をする。. 「傾き変化検出課題」の二種類を実施する。試行数は全. 一つは，「視覚的か言語的か」の学習スタイルの違いを. 部で 168 試行行い，練習試行は 24 試行(12 試行×色/傾き. 決定づける要因として，情報の処理や保持の並列処理が. 変化検出課題 2 種類)，本試行は 144 試行であった。本試. 影響しているわけではない，という解釈である。この解. 行 144 試行の内訳は，色/傾き変化(2 種類)×呈示項目数(3. 釈は，学習スタイルが言語性 WM と関連する一方で，視. 段階)×変化あり/なし(2 パターン)×繰り返し(12 回)であ. 空間性WMとは関連しないことが示唆されたことに基づ. る。呈示する刺激は，赤・青・白・黄の四色のいずれか. く。もう一つの解釈は，ST が視空間性 WM 容量を正確. の色がついた棒であり，一度に呈示される棒の数(呈示項. に測定できていない，という解釈である。これは，ST が. 目数)は 2・6・10 個の三段階，棒の傾き(方位)は 0・45・. 視空間性WM容量を測定する指標として妥当か明らかに. 90・135°の四段階である。回答は二つ目の刺激が消え. なっていないことに基づく。久保寺(2008)は，ST を指標. た後に行い，タイプキーで回答するように教示した。回. に視空間性 WM 容量を測定し，視空間性 WM 容量がグ. 答に用いるタイプキーは，刺激が同じであれば“f キー” ，. ラフの読解力や説明力に影響を及ぼすことを示している。. 異なれば“j キー”に設定した。また，第一刺激の呈示時. このことからも， ST は視空間性 WM 容量を測定できて. 間は 0.1 秒，第二刺激は 2.0 秒であり刺激間間隔は 0.9 秒. いると考えることはできる。ところが，これまでの指標. に設定した。評定値は，色変化検出課題と傾き変化検出. は，視空間性スケッチパッドに関連する課題が少なく，. 課題の 2 種類の課題を合わせた正答率とした。正答率は，. 視空間性WM容量を多角的に測定する指標を開発する必. ヒット率とフォールスアラーム率の平均によって算出した。. 要性があることを，神田・山村・井田(2012)は指摘して.

(4) 仮説 2 は支持されなかった。このことから，視覚的な学習を好む学習者が，視覚情報を手助けに学習する特徴は，情報の処理・保持のしやすさによるものではなく，知覚や環境によるものである可能性が明らかになった。また，言語的な学習を好む学習者は，言語性 WM 容量が大きく，情報の処理や保持をしやすい言語情報を手助けに学習している可能性が示されたことと，言語的な学習を好む学習者は高い学習効果を示す傾向がある(大塚・ Figure5 視覚的作業記憶課題の呈示例(色変化検出課題). 岸, 2012)ことから，言語的な学習を好む学習者は，視覚的. 手続き：協力者には「Color(Orientation)」というブロッ. な学習を好む学習者より高い学習効果を示す傾向がある. クの開始画面が呈示された。スペースキーを押すとビー. ことが考えられるだろう。しかし， WM 容量が大きくな. プ音がなり，二つの刺激が連続的に呈示された。刺激呈. い学習者に対しては処理効率性理論に基づき，学習課題. 示後，画面には凝視点が呈示され，タイプキーで二つの. に合わせた学習支援を行う。それによって，WM 容量が. 刺激が異なるかどうか回答した。回答して次の試行の準. 大きくない学習者は，WM 容量が大きい学習者と同程度. 備ができたらスペースキーを押し，次の試行を開始した。. の学習効果を得られることが示されている(中條・中尾,. 結果と考察：学習スタイルとVT 正答率の要因において，. 2005)。このことからも，言語性 WM 容量が大きくない. 一要因分散分析を行った結果，学習スタイル間で有意差. 視覚的な学習を好む学習者には，学習者の特性に合わせ. がみられなかった(F(1,45)=1.20,n.s.)。これは，実験Ⅰと. た学習支援を行い，学習効果を高めることが重要であろ. 同様の結果であり，学習スタイルと視空間性 WM の間に. う。そのためにも，学習スタイルの尺度の妥当性と信頼. は関連性がないことを示唆している(Figure6)。また，学. 性を向上させ，「視覚的か言語的か」の特性を多面的に測. 習スタイルを決定づける要因については研究者間で見解. 定できる指標を開発し，視覚的な学習を好む学習者の学. が異なっているが， Oxford & Anderson(1995)は，学習ス. 習効果を促進する要因を明らかにする必要があるだろう。. タイルの「視覚的か言語的か」の特性を，物事をどのように処理し，理解するのかという認知的スタイルではなく，学習者の知覚と環境が関与する生理的スタイルであ. 主要引用文献 Cook, D. A., & Smith, A. J. (2006). Validity of index of learning styles. ると示している。このことからも，実験Ⅰで述べた，「視. scores:multitrait-multimethod comparison with three cognitive. 覚的か言語的か」の学習スタイルを決定づける要因とし. /learning style instruments Medical Education, 40(9), 900-907.. て情報の処理や保持の並列処理が影響しているわけではない，という解釈が支持され，学習スタイルと WM との間に関連があると言い切れない可能性が示唆された。. Felder, R. M., & Soloman, B. A., Index of Learning Styles, <http://www.ncsu.edu/felder-public/ILSpage.html>(April20,2012) 神田尚・山村豊・井田正則 (2012). 作動記憶検査作成の試み立正大学心理学研究年報 3, 71-82.. 総合考察学習スタイルの違いがWM容量の大きさとどのような関係があるか言語性 WM 容量と視空間性 WM 容量それぞれについて検討した。その結果，言語的な学習を好む学習者は視覚的な学習を好む学習者に比べて言語性 WM. 中道圭人 (2013). 児童における算数問題解決，ワーキングメモリ，およびプランニング能力の関連教科開発学論集 1, 91-101. 中條和光・中尾美月 (2005). 作業記憶容量と補償的文章読解方略の使用との関係－眼球運動を指標として－読書科学 49,41-52. 大塚規史・岸学 (2012). 映像による学習の理解度は学習スタイルに左右. 容量が大きくなった。すなわち，言語的な学習を好む学. されるのか－日本語版に修正した学習スタイル測定尺度を用いて－. 習者は言語性 WM 容量が大きいことが示唆され，仮説 1. 日本認知心理学会論文集 76, 753. が支持された。一方で，学習スタイルの違いによって視空間性WM容量の大きさに差がみられなかったことから，. Oxford, R. L. & N. J. Anderson (1995). A Crosscultural view of learning styles Language Teaching, 28, 201-215..

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