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学習と動機づけへのゲームベース学習の影響:対面とオンライン形式の比較

(Learning and Motivational Impact of Game-Based Learning: Comparing Face-To-Face and Online Formats on Computer Science Education)

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田中専務

拓海先生、今日はお時間ありがとうございます。部下から「授業でゲームを使えば学習効果が上がる」と聞いているのですが、本当に経営的に導入検討する価値があるのでしょうか。具体的にどんな違いがあるのか教えてください。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!結論から言うと、この論文は「先生が作った教育用ビデオゲーム(teacher-authored educational video games)が知識獲得と学習意欲(モチベーション)を高める」ことを示しており、対面(face-to-face)とオンラインのどちらでも効果があると結んでいます。大丈夫、一緒に要点を3つに分けて説明できますよ。

田中専務

要点3つ、お願いします。まずは正直なところ、現場での効果の差が一番気になります。対面の方が効果が出やすいのですか、それともオンラインでも遜色ないのですか。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!一つ目の要点は「学習効果そのもの」は対面とオンラインで両方とも高いということです。二つ目は「一部の主観的な受け止め方(学生の感想や好感度)は対面の方がやや高かった」という点。三つ目は「道具(先生が作るゲーム)自体の使いやすさが鍵」だという点です。

田中専務

これって要するに対面の方がやっぱりいいということ?それともコストを抑えてオンラインで十分という判断もあり得るのですか。

AIメンター拓海

いい質問ですよ!要するに「双方に投資価値がある」が正解です。学習成果はどちらでも出ているため、コストと導入のしやすさ、現場の慣れ具合で判断してよいのです。対面には人のやりとりから生まれる付加価値があり、オンラインには拡張性と低コストの利点があるのです。

田中専務

なるほど。しかし我が社でやるなら、先生がゲームを作る手間や運用コストが気になります。先生が作るって具体的にはどの程度の労力なのですか。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!ここは重要です。teacher-authored(先生作成)というのは専門のゲーム開発者でなくても、授業設計に沿って教材を作れるツールを先生が使って作ることを指します。労力はツールの使いやすさに依存しますが、論文では比較的短時間で作成でき、運用も既存の授業に組み込みやすいと報告されています。

田中専務

現場の抵抗感も心配です。従業員にとって新しいツールは敬遠されがちですが、実務に活かせるかどうかをどう判断したらいいですか。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!まずは小さなパイロットで効果を測ることを勧めます。目標を明確にし、学習成果(テストの点)とモチベーションの変化を計測すれば、予算化の判断材料になります。大丈夫、我々は段階的に進めば必ず導入できますよ。

田中専務

では、経営的に見ると初期投資と期待収益の関係を簡潔に示してもらえますか。どの指標を見れば採算が取れると判断できますか。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!見るべきは三つです。導入コスト(ツール・研修)、運用コスト(維持と改善)、効果指標(知識習得の改善率と従業員の定着や生産性の向上)。これらを簡単なパイロットで数値化すれば、投資対効果が明らかになります。大丈夫、一緒に評価基準を作れますよ。

田中専務

ありがとうございます。最後に整理させてください。私の理解で正しければ、先生作成の教育ゲームは対面とオンラインの両方で知識獲得に効果があり、対面は感触が良くなる傾向がある。だからまず小さな実験をして数値を取り、投資判断をすればよい、ということですね。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!その通りです。要点は、効果は実証されているが導入方法は目的とリソース次第で変わること、そして現場の納得と運用のしやすさを重視して段階投入することです。大丈夫、一緒に進めれば必ず結果が出ますよ。

1.概要と位置づけ

結論ファーストで述べると、本研究は「先生が自ら作成した教育用ビデオゲーム(teacher-authored educational video games)がコンピュータサイエンス教育において知識習得と学習意欲を向上させ、対面(face-to-face)とオンライン(online)のいずれの実施形式でも効果を示す」ことを提示している。経営判断に直結する点は、教育投資の形を柔軟に選べるという点である。従来の授業方式に対し、追加的なコストをかけずに学習成果を改善し得る可能性が示された。現場に導入する際は、効果の再現性と運用負荷を見積もることが重要である。

背景として、ゲームベース学習(Game-Based Learning)は従来からエンゲージメント向上の有効手段として注目されてきた。ここでの重要語はGame-Based Learning(GBL)であり、簡単に言えば学習目的にデザインされたゲームを用いる教授法である。GBLは従来の講義中心の手法と比べて主体的な学習を促進しやすく、特にソフトウェア設計などの実践的知識習得に向く。企業研修での応用も期待できる。

本研究のユニークさは「teacher-authored」、つまり教育者自身が教材を作る点にある。従来は専門チームが開発する大掛かりな教育ゲームが中心であったが、先生が手軽に作成できるなら導入のハードルが一気に下がる。これは中小企業や現場研修での利用可能性を高めるインパクトを持つ。

さらに本研究は実証の場を対面とオンラインに分け、形式間の効果差を比較している。ここでいうオンラインは遠隔形式での実施を指し、運用や拡張性の観点で企業には魅力的である。研究は実践的な指標(テスト前後の得点やアンケート)を用いており、経営層が判断しやすい定量的根拠を提供している。

最後に位置づけを整理すると、この研究は教育工学の応用研究に分類され、実務導入の観点から「低コストで効果を期待できる教育ツールの存在」を示した点で重要である。特に研修投資の効果可視化を目指す企業には即応用可能な知見を与える。

2.先行研究との差別化ポイント

第一の差別化は、teacher-authored gamesに焦点を当てた点である。従来の研究の多くは専門開発による大型の教育ゲームやシリアスゲーム(Serious games、学習目的のゲーム)を評価してきたが、それらは制作費と時間がかかる。対して本研究は教育者が簡便に作成するツールを前提にしており、スケールと現場適応性という面で新規性がある。

第二の差別化は実施形式の比較である。多くの先行研究は対面形式での効果検証に偏り、オンライン形式での同等性については未検証のままであった。本研究は217名の対面群と104名のオンライン群を比較し、形式による学習効果の差を実証的に評価している点が特徴である。これは企業研修で形式を選ぶ際の意思決定材料になる。

第三の差別化は評価軸の複合性だ。単に学習成果(知識獲得)を見るだけでなく、学習意欲や受講者の主観的評価も測定している。経営層にとって重要なのは単なるテストスコアの向上だけでなく、従業員の参加意欲や定着率向上という波及効果であるため、この複合指標は現場視点で有益である。

さらに手法的に準実験(quasi-experiment)を採用しており、完全なランダム化が難しい教育現場でも実践可能な設計になっている。実務プロジェクトでの評価は制約条件が多いため、この点も導入判断に資する。先行研究の理想的条件と異なり、現場に即した証拠を出している点で差別化される。

以上を総合すると、本研究は「現場で再現可能な低コストな教材作成」と「形式選択の実証的比較」という二つの軸で先行研究と差異を持ち、特に企業の意思決定プロセスに実用的な示唆を与える点で価値が高い。

3.中核となる技術的要素

本研究の中核はteacher-authored tools(先生作成ツール)の存在である。具体的には専門的なプログラミング知識がない教育者でも、教育設計に基づいて学習シナリオや問題を組み込み、それをゲーム形式で提示できるインターフェースを指す。言い換えれば、教育者が教材作成のための可視化されたワークフローを持つ環境であり、導入障壁を下げる技術的要素が重要である。

もう一つの要素は評価設計である。研究はプレテスト(pre-test)とポストテスト(post-test)、およびアンケートを用いて効果を測定している。pre-test/post-testは学習効果を定量化する最も直接的な手法であり、アンケートはモチベーションや主観的受容性を補完する。企業で導入する場合も、同様の測定設計が評価の基盤となる。

インフラ面では、オンライン実施時の配信安定性とログ収集能力が鍵となる。オンライン形式では接続環境や受講者側のITリテラシーが結果に影響するため、運用要件としての配慮が必要である。対面形式では講師の介入が評価や学習プロセスにプラスに働くことが観察された。

最後にデータ解析の手法も重要だ。比較は統計的手法に基づいて行われ、群間差の検定が実施されている。企業での評価レポートを作る際は同様に統計的に有意な差かどうか、及び効果量の提示を行うことが説得力を高める。

これらの技術的要素を整理すると、教育ツールの使いやすさ、評価設計、配信インフラ、データ解析の四つが導入成功の肝である。特に教育者が主導して教材を作れる点は、現場の迅速な改善とスケールに直結する。

4.有効性の検証方法と成果

研究は約321名の学生を対象に準実験的に評価を行い、217名が対面形式、104名がオンライン形式で同一のteacher-authoredゲームを実施した。測定はプレテスト・ポストテストによる知識獲得の前後差と、受講者のモチベーションに関するアンケートを用いている。こうした設計は教育介入の効果を現実的に捉えるための実務に近い方法である。

結果の要点は二つある。第一に、知識獲得の観点では対面・オンラインの両形式で有意な改善が見られ、いずれの形式でも学習効果が期待できることが示された。第二に、モチベーションや受容性の評価では対面形式の方が若干高い傾向があったが、オンラインでも十分な肯定的反応が得られている。つまり、形式による絶対的な差は小さい。

これらの成果は企業研修にとって実用的な示唆を与える。まず、小規模のパイロットで対面とオンラインを比較し、どちらが組織に合うかを見極めることが現実的である。次に、teacher-authoredアプローチは教材のローカライズや頻繁な更新がしやすく、継続的改善に向く点が確認された。

ただし検証には限界もある。対象が大学のコンピュータサイエンス学生であり、企業の現場職員とは属性が異なる可能性がある。オンライン環境のITインフラや受講者の業務負荷など、企業特有の条件を考慮した追試が必要である。

総じて、有効性は示されているが、導入前には対象母集団や運用条件に合わせた小規模実験を行い、期待効果の再現性を確認することが推奨される。投資判断はその実験結果を基に行うべきである。

5.研究を巡る議論と課題

まず議論の焦点は外的妥当性である。大学生を対象とした結果を企業研修にそのまま当てはめて良いかについては慎重な検討が必要だ。学習動機や前提知識の違い、業務時間の制約などが結果に影響する可能性があるため、属性に応じた検証が求められる。

次に実装上の課題として、teacher-authoredツールのユーザビリティと研修体制が挙げられる。教育者や現場担当者が教材作成を負担に感じないための支援(テンプレートや短期研修)が不可欠である。またオンライン実施時の接続トラブルやログの不足は評価を曖昧にするため、インフラ面の整備も課題である。

さらに評価指標の拡張も議論されるべき点だ。短期的な知識獲得だけでなく、長期的なスキル定着、業務への適用、従業員の定着率や生産性に与える影響を追跡する必要がある。経営判断にはこれら中長期的指標が有効である。

倫理的側面としては、学習データの取り扱いとプライバシー保護がある。受講者のデータをどのように収集し、分析し、保存するかはガバナンスの観点から明確にしておくべきである。企業文化に合った透明性の高い運用が求められる。

総括すると、効果の初期証拠は堅固であるが、企業導入に際しては対象適合性、ツール運用支援、評価の長期化、データガバナンスの四点に取り組むことが必要である。これらをクリアすれば実用的な投資先となる。

6.今後の調査・学習の方向性

今後は第一に企業現場を対象にした追試が不可欠である。大学生と現場従業員の学習背景は異なるため、同様のゲームを企業環境で実施し、その効果を測定することで外的妥当性を検証する必要がある。これにより経営判断に直結するエビデンスが得られる。

第二に、長期効果の測定と業務成果との連関分析が求められる。学習効果が短期的に出ても、それが業務パフォーマンスに結び付かなければ投資価値は限定的である。したがって、研修からKPI(Key Performance Indicator、主要業績評価指標)への連結を設計することが重要である。

第三に、teacher-authoredツールの改善と標準化が必要である。具体的にはテンプレート化やAI支援による教材自動生成など、作成負荷をさらに下げる工夫が望ましい。これにより、現場担当者が継続的に教材を更新しやすくなり、学習効果の持続につながる。

最後に、実務導入のための評価ガイドラインを整備することが望まれる。パイロット設計、評価項目、コスト試算の標準フォーマットを用意すれば、経営層が迅速に意思決定できるようになる。これらは社内の研修投資プロセスを効率化する。

以上の方向性を踏まえ、まずは小規模な社内パイロットを実施し、得られたデータに基づいて段階的に拡張することが現実的なロードマップである。これにより、リスクを抑えつつ効果を確認し、投資判断を科学的に行える。

検索に使える英語キーワード

game-based learning, teacher-authored games, face-to-face learning, online learning, computer science education, serious games

会議で使えるフレーズ集

「本研究は先生作成の教育ゲームが知識獲得とモチベーション向上に寄与することを示しており、対面とオンラインの双方で効果が確認されています。」

「まずは小規模パイロットを行い、プレテスト/ポストテストで学習効果を確認した上で拡張判断を行いたいと考えます。」

「導入可否はツールの使いやすさ、運用コスト、期待される効果(定量指標)をセットで評価して判断しましょう。」

引用元

D. López-Fernández, A. Gordillo, J. Pérez and E. Tovar, “Learning and Motivational Impact of Game-Based Learning: Comparing Face-To-Face and Online Formats on Computer Science Education,” in IEEE Transactions on Education, vol. 66, no. 4, pp. 360–368, 2023. DOI: 10.1109/TE.2023.3241099

D. López-Fernández et al., “Learning and Motivational Impact of Game-Based Learning: Comparing Face-To-Face and Online Formats on Computer Science Education,” arXiv preprint arXiv:2407.07762v1, 2024.

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