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学習者のメタ認知情報に基づく

授業改善の可能性

Learners' Metacognition and Possibile Teaching Improvement

佐藤博進藤聡彦

SATOHiroshi SHINDOToshihiko （技術職業科教室）（心理学教室）概要：教育評価のうち、授業改善のための評価の問題が取り上げられた。学生による技術科領域の模擬i的な授業が行われた。教授者は学習者自身による授業中の認知過程のモニター情報に基づき、授業の評価を行った。分析に当たっては、発話プロトコルと映像がリンクし、教授一学習場面を再現することが容易な授業研究演習システムが用いられた。その結果、得られたモニタリング資料は教授者の授業改善ための有効な資料となる可能性が示唆された。キーワード：教育評価授業分析マイクロティーチング技術科教育メタ認知 1．問題と目的授業を巡って行われる評価は、その評価を行う主体と対象、目的の組み合せから3種のものに分類される。まず、教師が学習者の理解を対象に、学校運営上の目的で行う評価である。その結果は、指導要録の作成などに使われることがある。次に、学習者自身が自らの理解を対象に、以後の学習の指針を得る目的で行う評価である。この場合、教師は発問やテストの作成・採点などを通して、その援助的役割を果たす。更に3番目として、教師が自らの授業を対象に授業の調整や改善の目的で行う評価が挙げられる。本稿では、ここに挙げた3番目の授業の調整や改善のための評価の問題を取り上げていく。教師は授業の調整・改善を行うために、通常はあらかじめ用意された指導計画に基づく授業中の教示や発問に対して予想した学習者の反応と実際の反応のずれ、また、教授目標と授業後のテスト結果のずれを資料として教授効果について判断を下す。しかし、そこで得られる学習者の認識や認知過程に関する情報は間接的なものである。そして、間接的であるが故に、教師の主観によるバイアスが混入する可能性がある。そこで、より直接的な学習者の認知過程に関する情報を得るために、授業中の学習者自身の認知過程をモニターさせる方法が考えられる。森1）は、教授一学習事態におけるメタ認知的知識が、教師の教授行動を規定していると述べる。そこでいうメタ認知とは、授業者自身の理解レベルや教授方略に関わる自己モニターや教授行動の有効性に関してモニターする教授行動モニターなどである。教授行動モニターでは学習者自身の学習過程に関する認知と教師の推定する学習者の認知のずれを正確に認識することが必要である。本稿で取り上げられる学習者自身の認知過程のモニター情報は、教授行動モニターを促進し、学習者自身の認知と教師の学習者に対する認知のずれに関する情報を教師に直接的にもたらすと考えられる。そこで、以下では実際に授業を行い、そこで得られた学習者のメタ認知情報の分析を通して、学習者による学習過程のメタ認知により得られた情報が、授業の改善に資する情報を教師にもたらし得るか、その可能性を探っていく。

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このための環境の一つとして、授業研究演習システムを用いる授業がある。このシステムは書換型ビデオディスクレコーダー（VD R）に録画した授業をパソコンにより制御し、授業を分析しようとするものである。すなわち、具体的な方法としては授業の様子を映し出した画面を基に、学習者自身に授業中の認知活動についてモニターさせ、それをパソコン上に登録する。この方法は、従来の文字による授業記録に基づいてモニターさせた場合に比べ、学習文脈がよりリアルに提示されることになり、学習状況の文脈が記憶検索の手掛かりとなる2）ことが考えられる。このことにより、より正確な再生が期待できる長所がある。また、ビデオテープレコーダー（VT R）に比べ授業の特定場面の検索が容易である点も長所として挙げられる。なお、今回の試みは学習者のメタ認知能力に負うところが大きい。そこで、年少の者に比べ比較的正確なメタ認知が可能だと推定される大学生を被験者とした。 II．授業研究演習システムの概要本システムは山梨大学教育学部附属教育実践研究指導センターに設置されているものである。システムのユニットは，パソコンとV DRからなり，研究者用1ユニット、学習者用6ユニットからなる。各ユニットはネットワークでつながっている。研究者用ユニットから学習者用ユニットにフレーム単位（1／30 コマ）で同一情報がディスクコピーできる。 VDRはパソコンにより再生・逆再生・早送再生・早戻再生・スロー再生・コマ送り再生・停止などが容易に制御できる。映像情報を見ながら、本システムにより発話プロトコルを作成し、その発話プロトコルに対応する場面の映像情報（VDRの始めと終わりのフレーム番号）をパソコンに入力する。このようにしてパソコン上にフレーム番号を入力すると、発話プロトコルに対応した映像を即座に再生することができる。またこのシステムでは2 台のVDRの同期再生が可能であるため、2 台のカメラで撮影した教授者と学習者の別々の映像を同時に見ることができる。こうした環境の下で教授者と学習者は映像と発話プロトコルを手掛かりに、授業中の認知活動をモニターし、その結果をパソコンに入力する（以下、この課題を授業分析と呼ぶ）。なお、本システムについては、参考文献3）に更に詳しい説明がある。皿．「シミュレーション授業」による実験 1．教材の選択今回の授業では、技術科の専門領域の教材が取り上げられた。先行研究において、ロールプレイング方式のマイクロテイーチングで、現実の授業場面の中から一定の場面を抽出し、大学生に中学生の役割取得を課す授業が行われている。その結果、対象となった大学生は中学生の役割取得が困難であるという結論にいたった4）5）。そこで今回は、大学生用の授業場面を設定し、大学生にとって適切な教材を用いた教授一学習の過程を分析することにした。教材は、現在までに学生がその基本を学習しており、授業を通して内容理解を深められるものを検討した。その結果、技術科機械領域の中のリンク機構の応用である「形削盤のバイトの動きの仕組」を取り上げることにした。すべての学生は既に大学の授業で基本的なリンク機構について教授されている。これを踏まえ、VDRによる形削盤のバイトの動き（揺動スライダクランク）の機構を教材として用いる方針が立てられた。 2．授業状況の設定本実験は、中等技術科教育演習の授業の一環として行われた。以下、この授業を「授業」と呼び、実験として行われた授業を「シミュレーション授業」と呼ぶことにする。「シミュレーション授業」に参加したのは、山梨大学教育学部中学校教員養成課程技術科の学生4

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名（男子2名、女子2名）であり、いずれも「授業」の受講者であった。実験に割り当てられたのは、平成7年10月から11月にかけての「授業」7回分であり、その内容は、「シミュレーション授業」、発話プロトコル入力、発話プロトコルとVDRによる「シミュレーション授業」中の認知活動に関するモニタリングの内容の入力であった。授業回ごとの概略を以下に記す。

7回目学生教授者が3名の学生学習者に

「シミュレーション授業」を行った。教授時間には20分間が用意された。「シミュレーション授業」のようすをVTRカメラ2台に録画した。その際、教授者と学習者全員が映し出されるよう留意された。録画したテープ2本は、2台のVDRで同期して見れるようにまとめられた。 2回目授業研究演習システムの説明が実験者（佐藤）によって行われ、教授者と学習者は実際にVDRとパソコンを用いて発話プロトコルを分担で入力する作業を行った。 3・4回目完成した発話プロトコルと「シミュレーション授業」のようすが映っているビデオ映像（教授者と学習者の映像が同期再生する）を再生視聴しながら、教授者と学習者は自らの認知過程をモニターし、それを発話プロトコルに対応させてパソコンに入力した。 5・6回目教授者と学習者には、自身の発話プロトコル記録及びモニタリング結果が記載されている資料が配付された。他の者のモニター結果と併せ、パソコン上にまとめる課題が与えられた。 7回目「シミュレーション授業」とモニタリング結果について、技術科の教官である実験者のうちの一人（佐藤）がコメントを加えた。授業時間だけでは、「シミュレーション授業」の分析が不十分だと判断されたので、最終的な分析結果をレポートとして提出させることにした。 IV．シミュレーション授業 1．教授者と学習者「シミュレーション授業」には「授業」の受講者4名がいずれも参加した。既に述べたように、4名のうちの1名が教授者として、残る 3名が学習者（以下、T， U， Kと略す）となった。教授者が、3名の学習者に授業を行うという形式で「シミュレーション授業」が進められた。 2．教授者に与えられた課題教授者役の学生に与えられた課題は以下の通りであった。（ア）「形削盤の揺動スライダクランク機構」についての授業案の作成。（イ）「シミュレーション授業」の授業案についての授業前の評価。これは、学習者の理解を促進するという観点から工夫したと考える点（以下、工夫した点と略す）、わかりにくいかもしれないと考える点（以下、わかりにくいかもしれない点）、をそれぞれ箇条書きで挙げる課題であった。また、学習者の理解について7段階（1：全く理解できない∼7：非常に理解できる）で推定する評定課題も併せて行われた（この評定課題の結果については、今回の分析の視点からは反れるため省略する）。（ウ）「シミュレーション授業」の実施。（エ）事前と同一課題からなる事後評価。（オ）「シミュレーション授業」中の認知過程をモニターし、記録する授業分析課題。（カ）学習者の分析課題の結果と併せ、一覧表にした分析表の閲覧。（キ）「シミュレーション授業」の分析後評価。事前・事後評価と同一の課題であった。 3．「シミュレーション授業」の指導案教授者の作成した「シミュレーション授業」の指導案は、以下に示す3つの機構部分の説明から構成されていた。（a）円盤上のスライダの等角速度の説明（b）一端を固定したリンクの揺動の説明（c）揺動スライダクランク機構の説明

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それぞれの説明部分に対応する図を図1に示す。さらに図2にスライダとクランクの軌跡を示す。図2の①∼⑫の数字はそれぞれのスライダとリンクが単位時間当りに移動した軌跡に対応している。あらかじめ教授者は、形削盤のバイトの動きの仕組をスライダ部分とリンク部分に分割した。そして、それぞれの分割部分の動きについてVDRによりコマどりした映像を動画化し、ビデオテープに再録した。さらにスライダ部分とクランク部分を組合わせた揺動スライダクランク機構の動きについても同様に再録した。それを教材として用いた。このビデオテープを提示しながら（a）から（c）までのリンク機構を説明した。この後、「シミュレーション授業」の授業案について、事前評価課題を行った。なお、「シミュレーション授業」の指導案の作成に当たって、教授者は教授内容とその要点を整理しておいた。また、実施に先立ち、「シミュレーション授業」が時間内に終わるようにリハーサルを行った。その際、どのような質問を誰に当てるのか、またその時の回答の予想を行った。更に、授業の調整のための発問を誰に指名するのかについても詳細に決めておいた。 4．学習者に与えられた課題学習者は、1回目の「授業」で「シミュレーション授業」を受け、終了後に授業を評価する課題を行った。その内容は、授業者が学習者の理解を促進するよう工夫して肯定的な評価ができると考える点（以下、良かった点と略す）と改善の余地があると考える点（同、改善の余地がある点）を列挙することであった。「授業」の2回目以降の学習者の活動は既に述べた通りである。回転運動

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スライダ（a）円盤上のスライダの等速度運動の説明 1ンク（てこ）振動運動、 ● ’ 、 ● ス振動運動ンクてこ）（c）揺動スライダクランク機構の説明

図1 3つの機構

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③②

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図2 揺動スライダクランク機構

のスライダとリンクの軌跡

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V．教授者の授業評価授業案作成に当たって授業者が工夫した点、わかりにくいかもしれない点として挙げたのは、以下の表1に示す各3点であった。併せて、表1に授業実施後と授業分析後の上記各 3点に関する評価も表1に示す。なお、表中、 1）工夫した点と2）わかりにくいかもしれない点の①∼③は授業実施後の授業評価および授業分析後の授業評価の番号とそれぞれ対応している。また、授業分析後の評価の1）工夫した点の③の記述中、「尾ひきの軌跡」とはリンクの単位時間当りの移動距離を示したリンクの軌跡のことである。 W．学習者のメタ認知と授業評価 1．教授者と学習者のメタ認知表1 教授者の授業評価 1．授業前の授業評価 2．授業実施後の授業評価 3．授業分析後の授業評価 1）工夫した点 1）工夫した点 1）工夫した点 ①VTRを使用することにより、軌跡を動画で提示する。これにより、動きのイメージを形成した上で、理論的な原理を説明したこと。 ①VTRによる説明が、授業への関心を喚起した。そのことが、教授者の意図通りに授業の展開につながった。 ①VTRの使用は、よかったと考えられる。ただし、余計な説明があった。 ②揺動スライダクランク機構を円盤の部分の動きとリンク部分の動きに2分割した上で、両者を統合するという説明をしたこと。 ②VTRを利用して、分割する説明は成功したように思う。最初の軌跡の説明は分かりにくかったようだが、 2度目の目盛りと移動距離の関係が分かったのではないかと思う。 ②軌跡と目盛りを使用して、単位時間当りの進行距離を説明しようとした意図は評価できるが、「尾ひきの軌跡」は誤解されやすいようであった。省略した方が良かったのではないか。 ③発問、教示に際しては専門用語や原理的な説明を排除して、理解しやすくしたこと。 ③学習者の顔を見た限りでは、うまく理解されたように思う。専門用語を排除した点が、話に引き込まれるきっかけになったのではないか。 ③もう少し、レベルを上げた方が良かったのかもしれない。また、よかれと思ってやった専門用語の排除が、少々まわりくどい説明であったようであり、伝えたい内容を分かりやすく伝えるのは難しいと思った。 2）わかりにくいと思われる点2）わかりにくいと思われる点2）わかりにくいと思われる点 ①受容学習的な形式の授業であるため、学習者の主体的な思考活動が期待できない。このことが、理解を深めるのに支障となる可能性があること。 ①事前に危惧されたほど、一方的になることはなかった。学習者の顔をよく見ることが、この問題の解決する一つの手段になったようである。 ①一方的にはならなかったが、たまたま授業の流れが自然にそうなったのだろう。 ②視聴覚のイメージの形成は、原理的な説明と比較し、必ずしも論理的に理解されるものではないため、上記の工夫した点の①の意図とは逆に、学習者に分かりにくい可能性が残されること。 ②冒頭の軌跡の説明で既にイメージがうまく作れなかったようだ。しかし、説明を繰り返すことで、この問題は解決されたようである。 ②（該当する記述なし） ③難解な理論や用語を排除することによって、必要な理論をも排除してしまって、分かりにくくなってしまう可能性があること。 ③イメージ先行の授業ではあったが、分かりにくくなるということはなかった。ただし、最初の説明は退屈なように見うけられた。 ③事前に予想した通りになってしまった。事前に学習者のレベルを知っておく必要を感じた。

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分析に用いた発話プロトコルと発話プロトコルに対応した学習者T、U、 K及び教授者のメタ認知的モニタリングの例を表2に示す。表2は、VDRで提示された教授一学習過程をみながら、各自がそれぞれの場面でどのような認知をしていたのかについて分析を行った結果を一覧表にまとめたものの一部である。 10：52：19の「Tさん、この機械の名前は何といいましたか」という発問に対して、Tは「そんな簡単なことを聞くな」と考えながら「セーバー」と回答しているが、Uは「シェーバーだっけ？セーバーだっけ？」と自問自答している。Kは「なんだっけ？どわすれをした」とし、教授者は「絶対、これは答えられるに違いないそ」と推定している。それぞれの認識に差異があることが分かる。表3 学習者の授業評価学習者U 学習者T 学習者K 1）良かった点 1）良かった点 1）良かった点授業後○説明だけでは分かりにくい機構を、それぞれの部品の動きから説明するだけではなく、ビデオを使うことによって目で確認できるという点がよかった。 ○ビデオを使うことで興味が持てた。

OVTRやOHPを使って、

全員がいっせいに見ることができた。 ○やはり言葉の説明に加え、何週間もかけて作ったビデオでの説明で分かりやすい説明になっていた。分析後○説明が丁寧である。 ○ビデオの使用は形削盤を思い出させるのに役立った。 OOHPの図がわかりやすかった。 ○笑顔をたやさない。 ○ビデオを用いた。 ○教材の作り方、使用方法、ゆっくりとした説明、時間をかけただけあってしっかりとした教材になっている。使用方法は少しとろい面もあったが、部分部分でしっかりと把握できるようになっている。 2）改善の余地がある点 2）改善の余地がある点 2）改善の余地がある点授業後○簡単なところも難しいところもすべて丁寧に教えていたので、簡単なところではあきてしまう。 ○授業の中で一番の山はどこなのかよくわからなかった。 ○それぞれビデオを動かすときなどについて、時間をとりすぎた。この時間を省いたら、発展的な内容に入ることができたのではないか。 ○全部が同じような時間配分であったので、簡単な部分は長すぎてあきてしまい、重要な部分は短くて物足りない感じがした。 ○電気をつけたりけしたりが多いので目がつかれてくる。 ○細かく切りすぎているように感じられる。 ○言葉づかいがわかりにくい。 ○声が小さかったかなという点。自分もちいさいので注意しなくてはいけないが、やはり聞き取りにくかった。 ○壁に向かって説明する部分もみられた。やはり受講者の方を最初から最後まで見なくてはと思う。 ○ビデオでの色の指定をもう少し考えなくてはと思った。もう少し明るい色を使うなどを考えなくては？分析後○わけのわからない言葉が多すぎる。（まあ、あの一、など） ○ビデオの使用回数が多すぎるため無駄な時間が（操作に要する場間が）多くなってしまっている。 ○難しい部分や簡単な部分で、説明に変化がない。 ○ビデオであれだけ詳しくやっているのなら、別にOHPを用いなくともよかったのでは？ ○質問がわかりにくい。 ○説明中の言葉づかいがわか ‘J‘こくし、。 ○やはり「じゃ一」「あの一」「んで」を少なくするようにする点。「それ」「これ」「あの」「その」などの代名詞や接続詞などが多いので少なくしなくてはならないのでは？

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10：53：19でビデオを使った回転円盤の説明に対して、Tは「簡単なことなのにこんなに長く説明しなくていいのに」と感じ、Uも同様に「この説明、もっと簡単に言ってもわかるよ、つまんないな」と感じている。Kは教授者の教材ビデオを見た感想を書いている。これに対して教授者は、T、 Uが思っていることが外見から読み取れないのか、「うまく分かるかな？これくらいは分かって欲しいのだが… 」と不安を感じている。このようにT、Uの認識と教授者がT、 Uの外面から推定した認識では隔たりがある。 10：54：09で「ここまでだいじょうぶですね、分かりますね」という確認の発問に対して、 Uは「ばかにしとんのか」という認識をもったことを記述した。TもUと同様に「ばかにするな」としており、Kはこの2人の態度に驚いている。ここでようやく教授者は、Tと Uがどう感じているのかを知った。教授者は導入の部分から丁寧に説明しようとしていたが、Uの発言やUの態度から「やはり面白くないだろうな」という認識をもった。そして、その次の機構説明部分について「もうすぐ分からなくなるぞ」と推定している。以上のように、教授一学習過程の各場面に即応した十分な情報が得られ、具体的な発問や教示とそれへの反応、そしてその場面ごとの認知の状態が明らかになるので、直接的な学習者の認知過程と教授者自身の認知過程を対応させた授業評価が可能になる。 2．授業評価学習者が教授者の「シミュレーション授業」に対して行った評価の結果を表3に示す。学習者U、T、 Kそれぞれの授業後、分析後の結果を示してある。授業後、分析後ともにビデオのことを記述している。 w．考察授業案作成時に考えられた工夫した点、わからないかもしれない点についてその変化を事後評価、分析後評価、および学習者の評価を対応させながら探っていく。以下の番号は、先の番号に対応する。 ①VTRを用い、動画的なイメージの形成を目論んだ結果は、授業後評価、分析後評価と一貫して肯定的な評価であった。この点に関しては、学習者もUとTの2名が「わかりやすい」とする肯定的評価をしている。 ②教材を小ステップに分割して提示する構成自体については、授業後評価、分析後評価のいずれでも否定していない。ただし、それぞれの部分について、授業後評価で「スライダの動き」にふれ、分析後評価でより具体的に「尾引きの軌跡」が学習者に分かりにくかったことを指摘している。このことについて、学習者Uが「山がどこか分からなかった」、学習者Tが「細かに区切りすぎている」、さらにこれら両名が「簡単な部分と難しい部分を同等に扱っているため、前者では飽き、後者では物足りない」としている。これらに相当する分析表の記述は、円盤回転の説明部分など、数カ所で学習者UとTが、説明が冗長であることを指摘している。また、最終部分で学習者TやKが説明が速すぎることを挙げている。更に、ステップの構成が細かすぎることに関しては、学習者Tの「また、ビデオ見るのか」といった記述が見られる。これらの点に関しては、工夫した点③に関連しており、授業後評価では、肯定的な評価をしているのに対し、分析後の評価では事前に学習者のレベルを知っておくべきだったとしたように、まわりくどい説明であったことを反省している。これについては、学習者も「言葉遣いが分かりにくい」や「不要な言葉が多い」ことを挙げており、分析表でも度々このことが触れられていた。教授者がわからないかもしれない点として、学習者とのコミュニケーションがとりにくいことを挙げていたが、授業後、分析後のいず

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れの評価でも肯定的であった。しかし、学習者Kが「壁に向かって説明した部分が見られた」ことを指摘していた。この点に関する記述は分析表には見られなかったものである。以上の結果を踏まえ、今回の授業評価方法の有効性について検討してみたい。まず、教授者の授業評価の変化である。授業後評価では、印象として部分のわかりにくさを指摘しているのに対し、分析後評価ではより具体的な部分を指摘した評価をしている。更に、専門用語等を排除した説明が授業後評価までは、肯定的であるのに対して、分析後評価では冗長であることを挙げた。これらはいずれも、分析表を閲覧することによって可能になった評定であり、こういった点で今回の試みに一定の効果をもたらしたことを示すものである。ただし、学習者のメタ認知的モニタリングがどの程度の精度をもっているのか、についての検討は今後必要になろうし、また、年少の学習者についても実施の可否を検討していく必要があろう。文献 1）森陽二郎：『「教える」過程の評価に対するメタ認知的知識の役割』，認知・体験過程，第3号（1993）pp．95−108． 2）Tulving，E．＆Thomson，D．M．：Encoding specificity and retrieval processes in episodic memory． Psツchologicαl Review， 80（1973），353−373． 3）澤本和子，佐藤博，並木信明，矢巻秀寿，立中秀樹，小林薫，川口智之：『実践的力量形成のための授業研究演習システムの開発1一授業ビデオ解析のためのソフト開発一』，日本教育工学会研究報告集，JET95−4（1995） pp．15−22． 4）佐藤博，澤本和子：『実践的力量形成のための授業研究演習システムの開発ll一技術科教育におけるケース・スタディー』，日本教育工学会研究…報告集，JET95−4（1995） pp．23−30． 5）佐藤博，澤本和子：『教育のためのself− refrective methodの開発』，日本教師教育学会年報，第5号（1996）pp．129−139．

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