[論文レビュー] Research on Wearable Technologies for Learning: A Systematic Review

Sharon Lynn Chu, Brittany Garcia+1 more|arXiv (Cornell University)|Jan 28, 2022

Impact of Technology on Adolescents参考文献 111被引用数 4

ひとこと要約

本システマティックレビューは、教育分野におけるウェアラブル技術に関する既存研究を統合し、多様な集団および設定において学習を支援する7つの異なる方法を同定した。本研究は、現在の研究を理解するための5要素フレームワークを提唱し、未解決の分野を強調し、将来的な設計および研究に向けた包括的な視点を提供する。

ABSTRACT

A good amount of research has explored the use of wearables for educational or learning purposes. We have now reached a point when much literature can be found on that topic, but few attempts have been made to make sense of that literature from a holistic perspective. This paper presents a systematic review of the literature on wearables for learning. Literature was sourced from conferences and journals pertaining to technology and education, and through an ad hoc search. Our review focuses on identifying the ways that wearables have been used to support learning and provides perspectives on that issue from a historical dimension, and with regards to the types of wearables used, the populations targeted, and the settings addressed. Seven different ways of how wearables have been used to support learning were identified. We propose a framework identifying five main components that have been addressed in existing research on how wearables can support learning and present our interpretations of unaddressed research directions based on our review results.

研究の動機と目的

• 教育的文脈におけるウェアラブル技術に関する文献の増加する蓄積を統合し、その意味を明確にすること。
• 異なる集団、設定、機器タイプにおいて、ウェアラブルがどのように学習を支援するために使用されたかのパターンを同定すること。
• ウェアラブル学習アプリケーションにおける歴史的傾向および技術的進化を分析すること。
• ウェアラブル支援学習に関する既存研究における繰り返し現れる要素に基づいた概念的フレームワークを提唱すること。
• 現在のウェアラブル支援学習に関する文献において未だ十分に検討されていない分野を強調し、今後の研究の方向性を示すこと。

提案手法

• 教育と技術に焦点を当てたデータベースおよび特段の検索を用いたシステマティックな文献レビューを実施した。
• 2000年から2021年までの間、学習文脈で使用されたウェアラブル技術に関する査読付き論文を検索した。
• 学習関連性、ウェアラブル技術の使用、および方法論的厳密性に基づき、関連する研究を特定するための包括および除外基準を適用した。
• 研究をウェアラブルの種別、対象集団、学習文脈、学習目的の観点から分類した。
• ウェアラブルが学習を支援するためにどのように使用されたかの共通するテーマとパターンを同定した。
• 既存研究における繰り返し現れる研究要因に基づき、現在の知識を体系化し、今後の研究を導くための5要素フレームワークを開発した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 異なる教育的文脈および集団において、ウェアラブル技術はどのように学習を支援するために使用されてきたか？
• RQ2 学習研究において最も一般的に使用されているウェアラブルはどのようなものか。それらの主な機能は何か？
• RQ3 ウェアラブル技術の使用に関連する支配的な学習目的および教育的・指導的アプローチは何か？
• RQ4 既存のウェアラブル学習に関する研究に共通して現れる構造的要素は何か。それらは学習成果とどのように関連しているか？
• RQ5 現在のウェアラブル支援学習に関する文献において、重大な研究ギャップや未検討の分野は何か？

主な発見

• ウェアラブルが学習を支援するために使用された7つの明確に区別できる方法が同定された。それらには、即時のフィードバック、感情および関与度のモニタリング、文脈に応じた学習支援が含まれる。
• 最も一般的に使用されたウェアラブルは、スマートウォッチ、EEGヘッドセット、バイオセンサーであり、主にK-12および高等教育の現場で導入されている。
• 研究は主にSTEM教育、保健体育、感情の調整に焦点を当てており、芸術、人文学、職業訓練分野における検討は限定的である。
• 提唱された5要素フレームワークには以下の要素が含まれる：(1) ウェアラブルの種別、(2) 学習文脈、(3) 対象集団、(4) 学習目的、(5) 評価手法。
• 縦断的研究、倫理的配慮、神経多様性を持つ学習者を対象とした包括的デザインに関する大きなギャップが残っている。
• ウェアラブルの学習成果に及ぼす長期的影響を検討した研究は少数であり、また、ウェアラブル学習アプリケーションにおける公平性やアクセシビリティについての検討もほとんどない。