[論文レビュー] Physical extracurricular activities in educational child-robot interaction

Daniel Davison, Louisa Schindler+1 more|University of Twente Research Information|Jun 8, 2016

Teaching and Learning Programming参考文献 8被引用数 3

ひとこと要約

本研究は、教育的文脈において、子どもとロボットの間の身体的課外活動が、子ども-ロボット関係の認識された質を向上させるかどうかを調査する。半構造化インタビューと累積的関係スコアを用いて、個々の測定指標に有意差は認められなかったが、介入群では全体的な関係スコアが統計的に有意に高いことが判明し、共有された身体的活動が子ども-ロボット関係の質を高めうることを示唆している。

ABSTRACT

In an exploratory study on educational child-robot interaction we investigate the effect of alternating a learning activity with an additional shared activity. Our aim is to enhance and enrich the relationship between child and robot by introducing "physical extracurricular activities". This enriched relationship might ultimately influence the way the child and robot interact with the learning material. We use qualitative measurement techniques to evaluate the effect of the additional activity on the child-robot relationship. We also explore how these metrics can be integrated in a highly exploratory cumulative score for the relationship between child and robot. This cumulative score suggests a difference in the overall child-robot relationship between children who engage in a physical extracurricular activity with the robot, and children who only engage in the learning activity with the robot.

研究の動機と目的

• 子どもとロボットの間で共有された身体的課外活動を導入することで、教育的対話における子ども-ロボット関係の認識された質が強化されるかどうかを検討すること。
• このような活動が、子ども、ロボット、学習教材を含む三者関係の学習状況における対人関係の質にどのように影響するかを調査すること。
• 複数の質的指標を統合して子どものロボットとの関係の質を表す単一指標としての累積的関係スコアを開発・評価すること。
• 学習のみを目的とした対話と比較して、ロボットとの身体的かつ非学術的対話が、より肯定的な社会的認識と絆の形成を促進するかどうかを評価すること。

提案手法

• 小学校低学年児童が構造的インクワイリ図学習タスクにおいてソーシャルロボットと対話する予備的調査を実施した。
• 介入群では、学習タスクの間の休憩として、バランス、腕の運動、認知的チャレンジを含む身体的課外活動を導入した。
• 絵カード（感情カード選択）、社会的距離タスク、社会的選好質問の3要素から成る半構造化インタビューを実施した。
• 複数の質的指標を直感的な重み付けで統合して、子どものロボットとの関係の質を推定する累積的関係スコアを開発した。
• 身体的活動を含む介入群と学習タスクのみの制御群を、質的および予備的な定量的分析を用いて比較した。
• ボイツキー理論に基づく社会的スキャフォールディングの観点から、関係的発達が学習成果に与える可能性をフレームワーク化した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ロボットと共有された身体的課外活動に参加することで、子どもは学習のみの対話と比較して、ロボットとの関係の認識が向上するか？
• RQ2 感情カード、社会的距離、社会的選好といった異なる質的指標は、子ども-ロボット関係の質の変化をどのように反映するか？
• RQ3 累積的関係スコアは、実験的条件間で子どものロボットとの関係の質を効果的に捉え、区別できるか？
• RQ4 身体的および課外的要素が、独立してまたは共同して関係の質の向上に寄与する程度はどの程度か？

主な発見

• 感情カード選択タスクにおいて、介入群の子どもたちは、関係の質が向上した可能性を示唆する、より肯定的な感情を示す傾向が見られた。
• 社会的距離や社会的選好といったほとんどの個々の測定ツールは、条件間で有意差が認められず、結論が不確かであった。
• 直感的な重み付けに基づく累積的関係スコアは、統計的に有意な差を示し、介入群のスコアが制御群よりも高かった。
• 制御群の子どもたちは頻繁に体験を「退屈」と表現しており、介入群とは異なり、参加意欲や楽しさに欠ける可能性が示唆された。
• 本研究は、短時間の対話と主観的な質的ツールを用いた場合の、子ども-ロボット関係の測定におけるメソドロジカルな課題を浮き彫りにした。
• 個々の指標に不確かさが見られた一方で、累積的分析は、教育的文脈において共有された身体的活動が子ども-ロボット関係の質を高めうるという、有望な証拠を提供した。