Control of mind-wandering while viewing educational videos by adjusting cognitive loads and biofeedback operations

通过调整认知负荷和生物反馈操作来控制观看教育视频时的走神

• 批准号: 19K14330
• 负责人: 長濱 澄
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tohoku University (2021-2022)Tokyo Institute of Technology (2019-2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K14330/
• 关键词: マルチメディア; 映像教材; バイオフィードバック; 脳波; 人工知能; ヒューマンインターフェース; マインドワンダリング; 生体情報; 機械学習

本研究の目的は，映像教材の視聴時におけるマインドワンダリング(MW)を，認知負荷の操作，及び，バイオフィードバックによって抑制し，学習の効率化を実現することである．本研究では，(1) 映像教材の視聴速度を適度に速めること，また，脳波と機械学習を用いてMWを検出し，(2)バイオフィードバックすることによって，マインドワンダリングの抑制を図る．2022年度について，2021年度に引き続き、MWの検出方法について改善を行った．また予備実験結果を受けて映像視聴プラットフォーム上に実装したアノテーション機能に関する効果検証実験（後述）の結果についてショートレターとしてまとめ、日本教育工学会論文誌に投稿した（2023年5月時点査読中）．アノテーション機能に関する効果検証では，主観的難易度に関するタギング機能を実装した映像視聴プラットフォーム上でスライド型映像教材を視聴させた際のタギング機能の効果について実験的に検討した．実験では，大学生60名をタギング群（タギング機能を活用する群）と統制群に振り分け，それぞれの条件下におけるスライド型映像教材の視聴操作及び学習効果を比較した．その結果，理解度テスト，及び，映像教材の視聴時間については，タギング機能による効果は見られなかった．他方，タギング群においては，頭出しにかかる時間が，統制群に比べて，有意に短かった．これは，タイムライン上にタグを付与することで視聴したい箇所が明確になったほか，ジャンプ操作が，送りやスキップ操作の代替となったことが要因として考えられる．

は の purpose, this study image materials の visual 聴 に お け る マ イ ン ド ワ ン ダ リ ン グ を (MW), the cognitive load の operation, and び バ イ オ フ ィ ー ド バ ッ ク に よ っ て inhibit し, learning の sharper rate change を be presently す る こ と で あ る. This study で は, (1) image materials の 聴 rate を moderate に speed め る こ と, ま た, 脳 wave と rote learning を with い て MW を 検 し, (2) バ イ オ フ ィ ー ド バ ッ ク す る こ と に よ っ て, マ イ ン ド ワ ン ダ リ ン グ の inhibit を 図 る. 2022 annual に つ い て, 2021 annual に lead き 続 き, MW の 検 out method に つ い て improve line を っ た. を ま た reserve be 験 results by け て image visual 聴 プ ラ ッ ト フ ォ ー ム on に be loaded し た ア ノ テ ー シ ョ ン function に masato す る unseen fruit 検 card be 験 (described below) の results に つ い て シ ョ ー ト レ タ ー と し て ま と め, Japanese education worker society papers will contribute に し た (May 2023 point check 読). ア ノ テ ー シ ョ ン function に masato す る unseen card fruit 検 で は, it is the ease of main 観 に masato す る タ ギ ン グ function を be loaded し た image visual 聴 プ ラ ッ ト フ ォ ー ム on で ス ラ イ ド type image materials を visual 聴 さ せ た interstate の タ ギ ン グ function の unseen fruit に つ い て be 験 of に beg し 検 た. Be 験 で は, 60 college students を タ ギ ン グ group (タ ギ ン グ function を use す る) と vibration control group に り け, そ れ ぞ れ の conditions に お け る ス ラ イ ド type image materials の visual 聴 operating and learn び unseen fruit を is し た. そ の as a result, the degree of understanding テ ス ト, and び, image materials の regard 聴 に time つ い て は, タ ギ ン グ function に よ る unseen fruit は see ら れ な か っ た. Fang, タ ギ ン グ group に お い て は, head out し に か か が る time, control group of に than べ て, intentionally に short か っ た. こ れ は, タ イ ム ラ イ ン on に タ グ を give す る こ と で apparent 聴 し た い a が by clear に な っ た ほ か, ジ ャ ン プ が operation, send り や ス キ ッ プ の operation instead of と な っ た こ と が by と し て exam え ら れ る.

项目成果

バイオフィードバックを用いた映像教材視聴時における マインドワンダリング抑制に関する基礎的検討

利用生物反馈抑制观看视频教材走神的基础研究

• 发表时间: 2020
• 作者: 長濱 澄;野瀨 直生;川島一朔;森田 裕介
• 通讯作者: 森田 裕介

スライド型映像教材視聴時におけるタグ付与機能に関する一検討

幻灯片式视频教材观看时标注功能的研究

• 发表时间: 2020
• 作者: 長濱澄，浅見隆平，奥本隼，宮西祐香子;森田裕介
• 通讯作者: 森田裕介

A Study Examining How Difficulty of Educational Video Inf luences Biological Information

一项研究教育视频的难度如何影响生物信息

• DOI: 10.15077/jjet.s43088
• 发表时间: 2020
• 期刊: Japan Journal of Educational Technology
• 作者: 長濱 澄;大出 香菜子;宮西 祐香子;加藤 一聖;丸井 朱里;森田 裕介
• 通讯作者: 森田 裕介

A Trial Study on Restraint of Mind-Wandering while Viewing Educational Videosby Adjusting Biofeedback Operations

调整生物反馈操作抑制观看教育视频走神的试验研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Toru Nagahama;Naoki Nose;Issaku Kawashima;Yusuke Morita
• 通讯作者: Yusuke Morita