[論文レビュー] Personalization of learning using adaptive technologies and augmented reality

Maiia Marienko, Yulia Nosenko+1 more|arXiv (Cornell University)|Nov 8, 2020

Innovative Educational Technologies被引用数 5

ひとこと要約

本論文は、クラウドベースのプラットフォームを活用して、個々の学習者ニーズに応じてコンテンツ、評価、学習シーケンスをカスタマイズするため、適応学習技術と拡張現実（AR）を統合するフレームワークを提案する。本研究では、AR-適応型システム間の4種類の意味的相互作用タイプを特定し、これらの技術を統合することで、包括的教育および教員養成が向上することを示している。教育現場への実装に向けた提言がなされている。

ABSTRACT

The research is aimed at developing the recommendations for educators on using adaptive technologies and augmented reality in personalized learning implementation. The latest educational technologies related to learning personalization and the adaptation of its content to the individual needs of students and group work are considered. The current state of research is described, the trends of development are determined. Due to a detailed analysis of scientific works, a retrospective of the development of adaptive and, in particular, cloud-oriented systems is shown. The preconditions of their appearance and development, the main scientific ideas that contributed to this are analyzed. The analysis showed that the scientists point to four possible types of semantic interaction of augmented reality and adaptive technologies. The adaptive cloud-based educational systems design is considered as the promising trend of research. It was determined that adaptability can be manifested in one or a combination of several aspects: content, evaluation and consistency. The cloud technology is taken as a platform for integrating adaptive learning with augmented reality as the effective modern tools to personalize learning. The prospects of the adaptive cloud-based systems design in the context of teachers training are evaluated. The essence and place of assistive technologies in adaptive learning systems design are defined. It is shown that augmented reality can be successfully applied in inclusive education. The ways of combining adaptive systems and augmented reality tools to support the process of teachers training are considered. The recommendations on the use of adaptive cloud-based systems in teacher education are given.

研究の動機と目的

• 教育者に対して、適応技術と拡張現実をパーソナライズド・ラーニングに統合するための実用的かつ実践的な提言を開発すること。
• 特にパーソナライゼーションの観点から、適応型およびクラウドベースの教育システムの進化と現状を分析すること。
• 教育的応用を想定したARと適応型システム間の意味的相互作用タイプを特定・分類すること。
• 適応型クラウドベースの教育システムが教員養成および包括的教育の文脈で果たす可能性を評価すること。
• 支援技術が、アクセシビリティとパーソナライゼーションの向上を図るための適応型学習システム内での役割を定義すること。

提案手法

• 適応型およびARベースの教育技術に関する科学的文献の包括的レビューと分析を実施すること。
• 適応型およびクラウド指向の教育システムの歴史的発展と、その根幹となる科学的アイデアをマッピングすること。
• ARと適応型技術間の意味的相互作用タイプを4つの明確なカテゴリーに分類すること。
• パーソナライズド・ラーニングと教員養成を支援するための、適応型クラウドベース教育システムの概念的モデルを設計すること。
• 多様な学習者を支援するため、支援技術が適応型システムに統合される状況を評価すること。
• 教育技術分野における統合的知見とトレンドを基に、教育者向けの実装ガイドラインを提言すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 どのようにして適応技術と拡張現実を効果的に統合することで、学習体験をパーソナライズできるか？
• RQ2 拡張現実と適応型学習システム間の主な意味的相互作用タイプは何か？
• RQ3 クラウドベースのプラットフォームは、教育コンテンツ、評価、学習の一貫性の適応性をどのように向上させるか？
• RQ4 適応型クラウドベースの教育システムは、教員養成および包括的学習環境をどのように支援できるか？
• RQ5 支援技術は、適応型学習システム内でのアクセシビリティ向上にどのような役割を果たすか？

主な発見

• 拡張現実と適応型技術の間には、システム設計の基盤をなす4つの明確な意味的相互作用タイプが特定された。
• 教育システムにおける適応性は、コンテンツ、評価、一貫性の観点から実現可能であり、クラウドプラットフォームがスケーラブルな統合を可能にする。
• クラウドベースの適応型教育システムは、今後の教育技術開発における有望なトレンドと位置づけられる。
• 拡張現実技術は、特に適応型および支援技術と組み合わせることで、包括的教育分野での強力な潜在能力を示している。
• ARツールと統合された適応型クラウドベース教育システムは、教員養成プログラムにおいて顕著な利点を提供する。
• 分析に基づき、実際の教育現場でのこれらの技術の導入に向けた実用的提言が策定された。