本研究では、人の社会的知性の創発・育成の場として、対話型の教育場面（「学びの場」とも呼ぶ）を対象としています。具体的には、定型発達児を対象としたアクティブ・ラーニングや、非定型発達児を対象とした個別指導などを対象に含みます。本研究では、そのような学びの場において生じる教師と生徒、生徒と生徒の間の社会的相互作用と、教育・指導の質やその効果との間に強い関連性があると想定し、前者と後者の関連性を紐解く視点から、現象の深い理解を目指します。そのため、まず、実験的な教育場面を対象として、教師と生徒の顔表情や身体動作、音声などを記録する実験システムを構成し、収録を行う。次に、記録された映像・音声・センサデータから、実験参加者の言語・非言語行動（顔表情、頭部運動、身体姿勢など）を計測し、さらにその結果から社会的相互作用の基本要素として、「話す」、「聞く」、「見る」、「考える」、「読む」、「問う」、「応答する」、「共感を示す」などを自動的に認識するための人工知能技術（機械学習モデル）を構築します。さらに、これらの社会的相互作用の量や質、タイミング等から、対話の質や教育効果、学習者の性格特性などを推測する機械学習モデルの構成を行う予定です。その後、実験参加者による自己評価、相互評価、及び、専門家による評価と、機械学習モデルによる分析結果を比較、照合することで、対話的な教育場面における社会的相互作用と教育の質や効果との関連性を分析します。さらにこれらの結果を教育の現場に還元し、学習者一人ひとりに適合した指導法を設計する原理・指針を見出すよう研究を進めます。

Research Plan

This study mainly targets the place of “interactive and collaborative learning,” where human social intelligence emerges and is nurtured. Our target includes active learning settings for children with typical development and tutoring settings for children with atypical development. This study assumes a strong relationship between the social interactions between teachers and students and between students and students in such learning situations and the quality of education and its effectiveness. From this perspective, we try to understand the phenomenon. To this end, we will first capture the educational scenes with cameras, microphones, and sensors. Next, from the recorded data, the participants’ verbal and nonverbal behaviors (facial expressions, head movements, body posture, etc.) are measured. Then, we will develop the ASI that can recognize the essential elements of social interaction: speaking, listening, seeing, thinking, reading, asking, responding, showing empathy, and so on.
Furthermore, we will construct a machine learning model to infer various characteristics such as dialogue quality, educational effectiveness, and personality traits from the quantity, quality, and timing of their social interactions. By comparing and matching the results of the machine learning model’s analysis with the self-evaluations and peer evaluations by the experimental participants and the evaluations by experts, we will elucidate the relationship between social interaction in interactive educational situations and the quality and effectiveness of education. Furthermore, we will apply these results to the field of education to find principles and guidelines for designing educational and instructional methods that contribute to improving communication skills and social intelligence of students and instructors.