心理統計教育でのICT の活用

寺尾　敦青山学院大学社会情報学部atsushi@si.aoyama.ac.jp

Twitter: @aterao

日本行動計量学会第 41 回大会特別セッション「文系学生に対する心理統計教育の実践」SD1-1

2013 年 9 月 3 日（火）

スライドの電子ファイルhttp://humansci.let.hokudai.ac.jp/m/terao/products.htmlhttp://homepage3.nifty.com/~terao/products.html

１．動機• 数学には苦手意識があるが，統計学を学ぶ必要のある学生に対する統計学教育．• ICT を用いて学習を援助することを試みる．

トピック• オンラインのアンケートを利用したインタラクティブな講義– アクティブ・ラーニング．即時の形成的評価．

• セカンドモニタとしての携帯端末– 学習環境改善．デジタル教材の研究．

• ウェブ（ Ustream ）での授業配信– 簡単な e-learning 環境．

２．携帯端末を利用したインタラクティブな講義• ウェブに用意された質問に学生が回答することで，インタラクティブな講義を実現する．

回答送信 簡易集計結果・データ

フィードバック

「統計入門」での授業実践• 統計学の入門講義での，無作為抽出についての学習．• 無作為抽出について考慮されていない新聞投書意見をとりあげ，どれぐらい同意できるかをたずねた．• 無作為抽出について学習する前後の２回，同じ質問を行い，変化をフィードバックした．

参加者• 青山学院大学社会情報学部１年生必修科目「統計入門」の受講登録者 86 名のうち，授業中に行った２回の質問にいずれも回答した 40 名．

材料• 2008 年 11 月 24 日朝日新聞　声・主張面に掲載された投書意見「庶民の本音は給付金ほしい」– 大阪府寝屋川市　主婦　 66 歳– 自分と周囲の人は定額給付金に賛成– 63% が反対という世論調査は信じられない– 身近な人とのおしゃべりの中に本当の気持ちが出るのではないか

手続き• 新聞投書を A4 の紙に印刷して，授業の最初に学生に配布した．• 投書した人の考えにどれくらい同意できるかを，６件法で回答．回答理由を記述．– 「正解」の選択肢はないということが注意された．

• PC あるいは携帯端末から回答を送信．（株）ネットマンが開発した LMS である C-Learningを利用した．携帯端末からの回答送信が可能．

• 回答後，テキストをまとめたパワーポイントスライドを用いて，無作為抽出の概念と方法について講義（およそ 20 分）を行った．– テキスト：ホーエル『初等統計学』– 新聞投書への言及なし

• 講義後に，投書意見への同意の程度を，再び６件法で回答．回答理由を記述．– 「正解」の選択肢はないということが注意された．

結果• 「非常に同意できる」を１点，以下１点刻みで，「まったく同意できない」を６点と点数化．• 無作為抽出について学習後には，「同意しない」方向への変化が生じた．– 学習前：平均 2.3 　標準偏差 1.0– 学習後：平均 2.8 　標準偏差 1.3– 学習による変化（差得点）：平均 0.5 　標準偏差 1.2–差得点の 95% 信頼区間：下限 0.09 　上限 0.86

N = 40

非常に同意できる同意できる

やや同意できる

あまり同意できない同意できない

まったく同意できない0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

学習前 学習後

度数

この実践のまとめ• ウェブに用意された質問への回答から，学生の理解変化をモニタリングし，学生にフィードバックすることができる．– アクティブラーニングを促す．–リアルタイムの形成的評価ができる．– PC 教室でなくても，携帯端末があればよい．

• 学生からデータを集め，それをすぐに分析するという使い方もできる．（発表論文集参照）

３．セカンドモニタとしての携帯端末• PC 教室のモニタは小さく，複数のウィンドウを切り替えながらの操作はわずらわしい．–説明文書を読みながらの実習など

• 携帯端末（ iPhone ）をセカンドモニタとして活用してはどうか？– 学生全員に iPhone を配布していた．– iPhone からウェブ上の授業資料にアクセス．– iPhone の利点：教材閲覧に十分な画面の大きさ．小型で邪魔にならない．すぐれた操作性．

「統計入門」での授業実践• エクセルを用いたデータ分析の実習• 学生は以下の２条件それぞれで度数分布表を作成．いずれがよかったかを回答した．– シングルモニタ： PC の画面でエクセルと 説明文書 PDF の両方を表示– デュアルモニタ： PDF を iPhone で表示． PC モニタではエクセルを全画面表示．

１年目（ 2009 年）の実践• 参加者：– 「統計入門」受講者 86 名のうち，第３回の講義（ 2009 年 10 月 13 日）に出席し， iPhone を所持していた 58 名．

• 材料：– Microsoft Excel 2007 を用いて，度数分布表とヒストグラムを作成する手順を示した PDF 文書を作成．– シングルモニタ条件：文書を学生の PC に配信．– デュアルモニタ条件： iPhone のブラウザでアクセス． （株）ネットマンの C-Learning を使用．

• 手続き：– 学生は度数分布表を２回作成．１回はシングルモニタ条件，もう１回はデュアルモニタ条件．経験する条件の順序はカウンターバランスをとった．– ２条件を比較する質問項目に回答．質問項目は C-Learning に用意．学生は PC あるいは

iPhone からアクセスして回答．

• 質問項目：– PDF の閲覧がしやすいのはどちらか？（ PC vs.

iPhone ）–エクセルの操作がしやすいのはどちらか？–次の機会ではどちらを使うか？その理由は？

結果（ 2009 年）

およそ４割の学生が iPhone を支持PDF閲覧 Excel操作 次回使用0

102030405060708090

100

7464 62

2636 38

PC iPhone

支持割合（％）

• iPhone を支持した学生の多くは，ウィンドウを切り替える必要がなく，エクセル操作がしやすい点を支持理由とした．– 「 Excel を全面に表示したまま作業できるから」– 「 iPhone なら操作の仕方を見ながらパソコンを操作できるからやりやすい」

• PC を支持した学生は， iPhone よりも文字が大きいこと，操作の慣れ， iPhone での無線LAN アクセスの手間を指摘した．– 「 iPhone は画面が小さくて見にくかったし画面がでてくるのに時間がかるため」– 「パソコンのほうが慣れているので使いやすいため」 – 「 iPhone は画面が小さくて目がちかちかして非常に疲れるし，起動や設定に時間がかかりすぎていらいらする」

考察• セカンドモニタとしての iPhone の使用は

40% ほどの学生の支持を得た． iPhone 導入の意味は十分にあったと考える．• しかし，支持率をもう少し高くすることはできないか？• 注目した点：学生はなぜ「画面が小さい」と言うのか？–小さければ拡大すればよい．

• 画面をスクロールしたり，拡大したりして，必要な情報を適切に表示させることが，そもそも面倒．–余分な操作なく，ひとつの画面から必要な情報が得られるべき．

• 教材のレイアウトを改善する必要

Word 2007 で作成した文書を PDF にした教材をiPhone のブラウザで表示した画面．

教材 PDF の一部を拡大した画面．必要な情報が一画面に収められていない．

２年目（ 2010 年）の実践• Spatial Contiguity Principle: 対応する文と絵は近くに配置すると，学習が促進される．– Mayer (2009) による，マルチメディア学習でのデザイン原理のひとつ．

• この原理にしたがって，教材レイアウトを改善した．–ひとまとまりの操作に必要な情報が，ひとつの画面に収まるようにする．

PowerPoint 2007 で作成した文書を PDF にした教材をiPhone のブラウザで表示した画面．

方法• 参加者：– 「統計入門」受講者 96 名のうち，第２回の講義（ 2010 年 9 月 28 日）に出席し， iPhone を所持していた 67 名．

• 材料：– Microsoft Excel 2007 を用いて，度数分布表とヒストグラムを作成する手順を示した PDF 文書を作成．– シングルモニタ条件：文書を学生の PC に配信．– デュアルモニタ条件： iPhone のブラウザでアクセス． （株）ネットマンの C-Learning を使用．

• 手続き：– 学生は度数分布表を２回作成．１回はシングルモニタ条件，もう１回はデュアルモニタ条件．経験する条件の順序はカウンターバランスをとった．– ２条件を比較する質問項目に回答．質問項目は C-Learning に用意．学生は PC あるいは

iPhone からアクセスして回答．

• 質問項目：– PDF の閲覧がしやすいのはどちらか？（ PC vs.

iPhone ）–エクセルの操作がしやすいのはどちらか？–次の機会ではどちらを使うか？その理由は？

結果（ 2010 年）

およそ７割の学生が iPhone を支持PDF閲覧 Excel操作 次回使用0

102030405060708090

100

30 30 27

70 70 73

PC iPhone

支持割合（％）

考察• 教材改善の効果は劇的であった．–マルチメディア学習のデザイン原理にしたがった． Spatial Contiguity Principle

• 2010 年は，無線 LAN使用の設定や C-Learningへのアクセスにとまどった学生が少なかった．このことも，セカンドモニタとしての iPhone の支持率を引き上げた要因かもしれない．

３年目（ 2011 年）の実践• 2010 年の追試• さらに， iPhone の使用経験がセカンドモニタとしての iPhone の支持に関係しているかを検討．– 2010 年にセカンドモニタとしての iPhone の支持率が高くなったのは， 2009 年の学生に比べ， iPhone の操作に慣れていたからかもしれない．

方法• 参加者：– 「統計入門」受講者 68 名のうち，第２回の講義（ 2011 年 10 月 4 日）に出席し， iPhone を所持していた 55 名．

• 材料：– Microsoft Excel 2007 を用いて，度数分布表とヒストグラムを作成する手順を示した PDF 文書を作成．– シングルモニタ条件：文書を学生の PC に配信．– デュアルモニタ条件： iPhone のブラウザでアクセス． （株）ネットマンの C-Learning を使用．

• 手続き：– 学生は度数分布表を２回作成．１回はシングルモニタ条件，もう１回はデュアルモニタ条件．経験する条件の順序はカウンターバランスをとった．– ２条件を比較する質問項目に回答．質問項目は C-Learning に用意．学生は PC あるいは

iPhone からアクセスして回答．

• 質問項目（教材閲覧について）：– PDF の閲覧がしやすいのはどちらか？（ PC vs.

iPhone ）–エクセルの操作がしやすいのはどちらか？–次の機会ではどちらを使うか？その理由は？

• 質問項目（ iPhone使用経験について）–ふだん iPhone をどの程度使っているか？– 学内無線 LANへの接続経験は？• よく接続している（１週間に２，３日以上）• たまに接続している（１週間に１日あるかどうか）• ほんの数回• 接続したことはない

–その他， iPhone の使用方法と頻度に関するいくつかの質問．

結果：教材閲覧方法の支持

2010 年の結果が再現されたPDF閲覧 Excel操作 次回使用0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

2418 18

7682 82

PC iPhone

支持割合（％）

iPhone 使用頻度

ほぼ毎日 １週間に２，３日 たまに ほとんど使用せず0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

回答割合（％）

無線 LAN接続経験

ほぼ毎日 ２・３日 / １週 たまに ほとんどなし0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

回答割合（％）

結果：無線 LAN接続経験と iPhone支持

iPhone の支持は無線 LANへの接続経験と無関係

ほぼ毎日 ２・３日 / １週

たまに ほとんどなし

02468

10121416

PCiPhone

無線接続

度数（人）

結論• 統計学の授業で携帯端末（ iPhone ） をセカンドモニタとして 使用するのは，携帯端末の活用方法として有望である． • 教材は，マルチメディア学習のデザイン原理にしたがって作成すべきである．• 適切にデザインされた教材は，携帯端末の使用経験によらず支持される．

この実践のまとめ• PC 教室での統計学の授業で，携帯端末（ iPhone など） をセカンドモニタとして使用することで， PC モニタが小さいという問題を解決することができる． – 学習環境の改善– デザイン原理にしたがって教材作成を行う．デジタル教材のデザイン研究．

４． Ustream での授業配信• Ustream などの動画配信サービス利用により，手軽に授業配信を行うことが可能になった．– 簡単な e-Learning 環境– PC 画面と音声の配信なら，費用も手間もほとんどかからない．– 学生は，欠席した授業を後で視聴したり，復習に利用したりできる．

「社会統計」での授業実践• Ustream のチャンネル aoyamassi を作成．– 「社会統計」および「社会統計演習」の授業を配信．– いずれは他の授業，他の教員にも広げたい．

• 大学の LAN 環境が Ustream Producer での配信を許さないため，授業後に自宅から配信を行っている．– 2010 年度は， SCFH DSF を利用しての授業配信も実施．この方法はたいていの環境で可能．

PC での授業の視聴

PC での授業の視聴（フルスクリーンモード）

この実践のまとめ• Ustream の利用により，手軽に授業配信を行うことが可能になった．– 簡単な e-Learning 環境– 学生は，欠席した授業を後で視聴したり，復習に利用したりできる．

• 予習のための動画教材として使用することも可能．反転授業への利用も．

トピック• オンラインのアンケートを利用したインタラクティブな講義– アクティブ・ラーニング．即時の形成的評価．

• セカンドモニタとしての携帯端末– 学習環境改善．デジタル教材の研究．

• ウェブ（ Ustream ）での授業配信– 簡単な e-learning 環境．

謝辞• 紹介した実践・研究は，以下の科学研究費補助金による支援を受けました．– 携帯端末を活用した新しい大学教育の創造（研究代表者：寺尾敦，課題番号 22500934 ）– 心理統計教育のためのテスト項目データベースの構築と運用（研究代表者：山田剛史，課題番号： 20530595 ）– 心理統計テスト項目データベースの実践的運用～コミュニティ形成を目指して（研究代表者：山田剛史，課題番号： 23530857 ）

相模大野高校　国松稔之先生作成　「ドア開けロボ」ありがとうございました