教育技術

インタラクティブホワイトボードを使用する生徒

教育技術(一般的にエデュテックまたはエドテックと略される)とは、学習教育を促進するためにコンピュータのハードウェア、ソフトウェア、教育理論と実践を利用することを指す。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]現代の用法では、この分野には、学習管理プラットフォーム、学習分析インフラストラクチャ、学術、専門、企業の学習コンテキスト全体で使用される人工知能対応ツールなどの大規模デジタルシステムも含まれる。[ 4 ]略語「EdTech」で言及される場合、それはしばしば教育技術を開発する企業の業界を指す。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] Tanner MirrleesやShahid Alvi(2019)などの学者は、エドテック業界は主に商業目的で教育技術の制作と配布に携わる民間企業で構成されていると説明している。[ 5 ]

教育技術は、実践的な教育経験に加えて、コミュニケーション、教育、心理学、社会学、人工知能、コンピュータサイエンスなどの様々な分野の理論的知識に基づいています。[ 8 ]教育技術には、学習理論、コンピュータベースのトレーニング、オンライン学習、モバイル学習(mラーニング)など、いくつかの領域が含まれます。

意味

教育通信技術協会(AECT)は、教育技術を「適切な技術的プロセスとリソースを作成、使用、管理することで、学習を促進し、パフォーマンスを向上させる研究と倫理的実践」と定義しています。[ 9 ]また、指導技術は「学習のためのプロセスとリソースの設計、開発、利用、管理、評価の理論と実践」を示しています。[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]そのため、教育技術は、機器、科学的研究から得られたプロセスと手順など、有効で信頼性の高いすべての応用教育科学を指し、特定の文脈では理論的、アルゴリズム的、またはヒューリスティックなプロセスを指す場合があり、必ずしも物理的なテクノロジーを意味するわけではありません。教育技術は、より多様な学習環境を促進し、学生がテクノロジーの使い方や共通の課題を学ぶ方法を促進する、教育にテクノロジーを積極的に統合するプロセスです。

したがって、教育技術の知的および技術的発展を説明するには、いくつかの個別の側面があります。

デンマークの小学校で使用されていた20世紀初頭のそろばん

教育技術とは、学習と教育を支援するために用いられるツールとプロセス、そしてそれらの背後にある理論的基礎の両方を指す包括的な用語です。現代のデジタルシステムに限定されるものではなく、ブレンド型学習、従来の対面授業、オンライン環境など、教育の提供を改善するあらゆるリソースや方法を包含します。[ 14 ]

この分野で訓練を受けた専門家は教育技術者として知られ、教育成果を高めるための学習システムとツールの分析、設計、開発、評価を担当しています。[ 15 ]学習技術者という用語はイギリスで一般的に使用されていますが、カナダと他のいくつかの地域ではこの用語が同じ意味で使用されています。[ 16 ] 現代の電子教育技術は、現代の教育システムで重要な役割を果たしています。[ 17 ]教育技術には、eラーニング、指導技術、教育における情報通信技術(ICT)、エドテック、学習技術、マルチメディア学習、技術強化学習(TEL)、コンピュータベースの指導(CBI)、コンピュータ管理指導、コンピュータベースのトレーニング(CBT)、コンピュータ支援指導またはコンピュータ支援指導(CAI)、[ 18 ]インターネットベースのトレーニング(IBT)、柔軟な学習、ウェブベースのトレーニング(WBT)、オンライン教育、デジタル教育コラボレーション、分散学習、コンピュータを介したコミュニケーション、サイバーラーニング、マルチモーダル指導、仮想教育、個人学習環境、ネットワーク学習仮想学習環境(VLE)(学習プラットフォームとも呼ばれる)、mラーニング、デジタル教育が含まれます。[ 19 ]

これらの数多くの用語にはそれぞれ支持者がおり、潜在的な特徴を指摘しています。[ 20 ]しかし、教育技術における用語や概念の多くは漠然と定義されています。例えば、SinghとThurmanはオンライン学習について45以上の定義を挙げています。[ 21 ]さらに、Mooreはこれらの用語は概念や原則が根本的に異なるというよりも、デジタル化のアプローチ、コンポーネント、配信方法などの特定の特徴を強調していると考えていました。[ 20 ]例えば、mラーニングは学習のタイミング、場所、アクセス性、文脈の変更を可能にするモビリティを重視していますが、その目的と概念原則は教育技術のそれと同じです。[ 20 ]

実際には、技術の進歩に伴い、当初は名称で強調されていた特定の「狭義の」用語的側面は、教育技術の一般的な分野に溶け込んできました。[ 20 ]当初、狭義の意味で定義された「バーチャルラーニング」は、例えば心的外傷後ストレス障害(PTSD)の治療において、仮想世界内で環境シミュレーションに入ることを意味していました。[ 22 ] [ 23 ]実際には、「バーチャル教育コース」とは、すべて、または少なくとも大部分がインターネットを通じて提供されるあらゆる教育コースを指します。「バーチャル」という言葉は、より広い意味で使用され、教室で対面式に教えられるのではなく、人々が物理的な教室に行くことなく「バーチャルに」学習するコースを指します。したがって、バーチャル教育とは、コース管理アプリケーションマルチメディアリソース、ビデオ会議など、さまざまな方法を用いてコースコンテンツが提供される遠隔学習の一形態を指します。[ 24 ]ゲームや解剖などの仮想教育やシミュレーション学習は、生徒が教室の内容を実際の状況と結び付けるように促します。[ 25 ]

教育コンテンツは、オブジェクトに広く埋め込まれているため、学習者の周囲に遍在し、学習者は学習プロセスを意識することさえありません。[ 26 ]個人に合わせてカスタマイズされたインターフェースと教材を使用し、個人に合わせて差別化された指導を受ける適応型学習と、さまざまな場所と時間でデジタルリソースと学習機会にユビキタスにアクセスできる学習の組み合わせは、スマートラーニングと呼ばれています。[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]スマートラーニングは、スマートシティコンセプトの構成要素です。[ 30 ] [ 31 ]

歴史

19世紀の教室、オークランド

人々や子供がより簡単に、より速く、より正確に、またはより安価な方法で学習できるようにすることは、洞窟の壁画などの非常に初期のツールの出現にまで遡ることができます。[ 32 ] [ 33 ]さまざまな種類のそろばんが使用されました。筆記用石板黒板は少なくとも1000年前から使用されています。[ 34 ]書籍やパンフレットは、その導入以来、教育において重要な役割を果たしてきました。20世紀初頭からは、謄写版ゲステナーステンシル装置などの複写機が、教室や家庭での使用のために少量(通常10~50部)のコピーを作成するために使用されました。教育目的でのメディアの使用は、一般的に20世紀の最初の10年間にまで遡り、[ 35 ]教育映画(1900年代)とシドニー・プレッシーの機械式教授機(1920年代)の導入が始まりました。

キュイズネールロッド

1960年代半ば、スタンフォード大学の心理学教授パトリック・サップスリチャード・C・アトキンソンは、カリフォルニアパロアルト統一学区の小学生テレタイプを介してコンピュータを使って算数とスペルを教える実験を行った。[ 36 ] [ 37 ]

オンライン教育は、 1960年にイリノイ大学で始まりました。インターネットが完成するのはさらに10年後でしたが、学生はリンクされたコンピュータ端末で授業の情報にアクセスできました。オンライン学習は、カリフォルニア州ラホヤの西部行動科学研究所が経営戦略研究学部を開設した1982年に登場しました。同校は、ニュージャージー工科大学電子情報交換システム(EIES)を介したコンピュータ会議を使用して、ビジネスエグゼクティブに遠隔教育プログラムを提供しました。[ 38 ] 1985年から、コネクテッドエデュケーションは、ニューヨーク市のニュースクール大学を通じて、EIESコンピュータ会議システムを介して、初めて完全にオンラインのメディア研究修士号を提供しました。[ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]その後コースは、1986年に電子大学ネットワークによってDOSおよびコモドール64コンピュータ向けに提供されました。 2009年時点で、約550万人の学生が少なくとも1つの授業をオンラインで受講していました。現在、大学生の3人に1人が在学中に少なくとも1つのオンラインコースを受講しています。デブライ大学では、学士号取得を目指す学生の80%が、必要な単位の3分の2をオンラインで取得しています。また、2014年には、オンラインコースを受講した580万人の学生のうち、285万人がすべてのコースをオンラインで受講しました。この情報から、オンラインコースを受講する学生の数は着実に増加していることがわかります。[ 42 ] [ 43 ]

1971年、イヴァン・イリイチは大きな影響力を持った著書『脱学校社会』を出版し、人々が必要な学習をネットワーク化するためのモデルとして「学習ウェブ」を構想しました。1970年代と1980年代には、ニュージャージー工科大学マレー・トゥロフスター・ロクサーヌ・ヒルツによるコンピュータベース学習への顕著な貢献[ 44 ]や、カナダのグエルフ大学における開発[ 45 ]が見られました。英国では、教育技術評議会が教育技術の活用を支援し、特に政府のコンピュータ支援学習国家開発プログラム[ 46 ](1973~1977年)とマイクロエレクトロニクス教育プログラム(1980~1986年)を運営しました。

ビデオ会議は、今日知られている教育技術の重要な先駆けでした。この研究は、特に博物館教育において人気がありました。近年でもビデオ会議は人気が高まり、2008年から2009年には米国とカナダで2万人以上の学生が利用しました。この教育技術の欠点は明らかです。画像と音質が粗く、ピクセル化されることが多いこと、ビデオ会議を放送するために博物館内にミニテレビスタジオのようなものを設置する必要があること、スペースが問題になること、そして提供者と参加者の両方に特別な機器が必要であることなどが挙げられます。[ 47 ]

英国のオープン大学[ 45 ]とブリティッシュコロンビア大学(現在Blackboard社に統合されているWeb CTが最初に開発された大学)は、学習を提供するためにインターネットを使用する革命を開始し、[ 48 ]ウェブベースのトレーニング、オンライン遠隔教育、学生間のオンラインディスカッションを多用しました。[ 49 ]ハラシム(1995) [ 50 ]などの実践者は、学習ネットワークの使用を重視しました。

1994年までに、最初のオンライン高校が設立されました。1997年、グラツィアデイは、製品の評価基準とテクノロジーベースのコース開発基準を提示しました。その基準には、移植性、複製可能性、拡張性、手頃な価格、そして長期的な費用対効果の高い可能性などが挙げられます。[ 51 ]

インターネット機能の向上により、マルチメディアウェブカメラを活用した新しいコミュニケーション手段が実現しました。国立教育統計センター(National Center for Education Statistics)の推定によると、オンライン遠隔学習プログラムに登録するK-12 (幼稚園から高校までの生徒数)の数は、2002年から2005年にかけて65%増加しました。これは、柔軟性の向上、教師と生徒間のコミュニケーションの容易さ、講義や課題の迅速なフィードバックによるものです。

米国教育省が2008年に実施した調査によると、2006年から2007年の学年度に学生の財政援助プログラムに参加した公立および私立の高等教育機関の約66%が何らかの遠隔教育コースを提供しており、記録によると、オンライン要素を含む単位取得コースの登録者の77%が遠隔教育コースに参加している。[ 52 ] 2008年、欧州評議会は、eラーニングがEU全体で平等と教育の改善を促進する可能性を支持する声明を可決した。[ 53 ]

コンピュータ媒介コミュニケーション(CMC)は、学習者と指導者の間でコンピュータを介して行われるコミュニケーションです。対照的に、CBT/CBLは通常、個別学習(自習学習)を意味しますが、CMCは教育者/チューターによるファシリテーションを伴い、柔軟な学習活動のスケール化が求められます。さらに、現代のICTは、学習コミュニティとそれに関連する知識管理タスクを維持するためのツールを教育に提供しています。

このデジタル時代に育つ学生たちは、様々なメディアに幅広く触れています。[ 54 ]大手ハイテク企業は、学校に資金を提供し、テクノロジーを通じて学生を教育する能力を提供しています。[ 55 ]

2015年は、公立大学が依然としてオンライン学生数で最多であったものの、初めて民間非営利団体のオンライン学生数が営利団体を上回った年となった。2015年秋には、600万人以上の学生が少なくとも1つのオンラインコースを受講した。[ 56 ]

2020年、 COVID-19パンデミックにより、世界中の多くの学校が閉鎖を余儀なくされ、ますます多くの小学生がオンライン学習に参加するようになり、大学生は遠隔学習を強化するためにオンラインコースを登録しました。[ 57 ] [ 58 ]ユネスコなどの組織は、学校が遠隔教育を促進するのに役立つ教育技術ソリューションを採用しました。[ 59 ]パンデミックによる長期のロックダウンと遠隔学習への重点により、エドテック分野には記録的な額のベンチャーキャピタルが集まりました。[ 60 ] 2020年には、米国だけで、エドテックのスタートアップ企業が265件の取引で17億8000万ドルのベンチャーキャピタルを調達しました。これは、2019年の13億2000万ドルと比較して大幅に増加しています。[ 61 ]

理論

行動主義

この理論的枠組みは、20世紀初頭にイワン・パブロフエドワード・ソーンダイクエドワード・C・トルマンクラーク・L・ハルB・F・スキナーによる動物学習実験に基づいて構築されました。多くの心理学者がこれらの結果を用いて人間の学習理論を構築しましたが、現代の教育者は一般的に行動主義を全体論的統合の一側面と捉えています。行動主義における教育は訓練と結び付けられており、動物学習実験を重視しています。行動主義は報酬と罰を用いて人々に何かを行う方法を教えるという考え方から成り立っているため、人間の訓練と関連しています。[ 62 ]

BFスキナーは、言語行動の機能分析に基づいた教育の改善について広範囲に執筆し[ 63 ] [ 64 ]、「教授技術」[ 65 ] [ 66 ]を著した。これは、現代教育の根底にある神話を払拭し、彼がプログラムされた指導法と呼ぶシステムを推進する試みであった。オグデン・リンズリーは、行動分析に基づいたセレレーションという学習システムを開発したが、ケラーやスキナーのモデルとは大きく異なっていた。

認知主義

認知科学は1960年代と1970年代に大きな変化を遂げ、特に行動主義への反応として、この時期を「認知革命」と呼ぶ人もいました。[ 67 ]認知心理学理論は、行動主義の経験的枠組みを維持しながらも、行動の枠を超え、人間の記憶がどのように学習を促進するかを検討することで、脳に基づく学習を説明します。認知心理学では、学習を「人間の心によって感覚入力が変換、縮小、精緻化、保存、回復、そして使用されるすべてのプロセス」と定義しています。[ 67 ] [ 68 ]アトキンソン・シフリン記憶モデルとバデリーのワーキングメモリモデルは、理論的枠組みとして確立されました。コンピュータサイエンスと情報技術は、認知科学理論に大きな影響を与えてきました。ワーキングメモリ(以前は短期記憶と呼ばれていました)と長期記憶という認知概念は、コンピュータサイエンス分野の研究と技術によって促進されました。認知科学分野に大きな影響を与えたもう一人の例は、ノーム・チョムスキーです。今日、研究者たちは認知負荷情報処理メディア心理学といったテーマに注力しています。これらの理論的視点は、教育設計に影響を与えています。[ 69 ]

認知主義には、認知主義と社会認知主義という2つの学派があります。前者は個人の思考や認知プロセスの理解に焦点を当て、後者は認知に加えて社会プロセスも学習に影響を与える要素として捉えます。[ 70 ]しかし、これら2つの学派は、学習は単なる行動の変化ではなく、学習者によって行われる精神プロセスであるという見解を共有しています。[ 70 ]

構成主義

教育心理学者は、構成主義をいくつかの種類に区別しています。ピアジェの認知発達理論のような個人(または心理)構成主義と社会構成主義です。この形態の構成主義は、学習者が現実や異なる視点を持つ他の学習者と相互作用する中で、新しい情報からどのように独自の意味を構築するかに主眼を置いています。構成主義的な学習環境では、生徒は既存の知識と経験を用いて、学習において新しい、関連性のある、あるいは適応的な概念を形成する必要があります。[ 71 ]この枠組みにおいて、教師の役割はファシリテーターとなり、学習者が独自の知識を構築できるように指導を行います。構成主義的な教育者は、これまでの学習経験が適切であり、教える概念に関連していることを確認しなければなりません。ヨナセン(1997)は、「適切に構成された」学習環境は初心者の学習者にとって有益であり、「適切に構成されていない」環境は上級学習者にのみ有益であると示唆しています。[ 2 ]構成主義的視点を活用する教育者は、学習者中心の問題解決型学習プロジェクト型学習、探究型学習を組み込んだ能動的な学習環境を重視する場合がある。理想的には、生徒が批判的思考活動に積極的に参加できる現実世界のシナリオが含まれる。1980年代にコンピュータリテラシーにおいてプログラミングを学習手段として取り入れた構成主義的認知学習の展開に、説明的な議論と例が見られる。[ 72 ] : 224 プログラミング言語であるLOGOは、ピアジェの考えをコンピュータやテクノロジーと統合する試みを体現した。[ 72 ] [ 73 ]当初は、分野を超えて「一般的な問題解決能力を向上させる」という「おそらく最も物議を醸した主張」を含む、広範で希望に満ちた主張があった。[ 72 ] : 238 しかし、LOGOプログラミングスキルは、一貫して認知的利益をもたらしたわけではない。[ 72 ] : 238 それは「支持者が主張するほど具体的ではなく」、それは「他のすべての推論形式よりも1つの形式を優先」し、思考活動をLOGOに基づかない活動に適用することは困難でした。[ 74 ] 1980年代後半までに、LOGOそして他の類似のプログラミング言語は目新しさと優位性を失い、批判の中で徐々に重要性を失っていった。[ 75 ]

練習する

eラーニングが他の学習・教育手法を補助または代替する程度は様々であり、全く利用されないものから完全にオンラインの遠隔学習まで、連続的に変化します。[ 76 ] [ 77 ]テクノロジーの利用度を分類するために、様々な用語が(多少一貫性なく)用いられてきました。例えば、「ハイブリッド学習」や「ブレンド学習」は、教室用補助器具やノートパソコンを指す場合もあれば、従来の授業時間を短縮する(完全になくすわけではない)代わりにオンライン学習を導入する手法を指す場合もあります。[ 78 ] [ 79 ]「分散学習」は、ハイブリッド学習におけるeラーニングの要素、または完全にオンラインの遠隔学習環境を指す場合もあります。[ 76 ]

同期と非同期

eラーニングには同期型非同期型があります。同期型学習はリアルタイムで行われ、参加者全員が同時にやり取りします。一方、非同期型学習は自分のペースで進められ、参加者は他の参加者の同時参加を必要とせずにアイデアや情報の交換に参加できます。[ 80 ]

同期学習とは、1人または複数の参加者が同時に意見や情報を交換することを指します。例としては、対面でのディスカッション、オンラインでのリアルタイムのライブ指導とフィードバック、Skypeでの会話、そして全員がオンラインで同時に共同作業を行うチャットルームや仮想教室などが挙げられます。同期学習では、生徒が共同作業を行うため、仲間の話を積極的に聞き、学ぶことになり、よりオープンマインドな学習が可能になります。同期学習はオンライン学習への意識を育み、多くの生徒のライティングスキルを向上させます。[ 81 ]

非同期学習では、学習管理システム電子メールブログウィキディスカッションボードなどの技術に加え、ウェブ対応の教科書、[ 82 ]ハイパーテキスト文書、音声[ 83 ]ビデオコース、Web 2.0を使用したソーシャルネットワーキングなどが活用されます。専門教育レベルでは、仮想手術室での研修が研修に含まれることもあります。非同期学習は、健康上の問題を抱えている学生や育児の責任を負っている学生にとって有益です。彼らは、ストレスの少ない環境で、より柔軟な時間枠内で課題を完了する機会を得ることができます。[ 49 ]非同期オンラインコースでは、学生は自分のペースで課題を完了する自由が与えられます。非伝統的な学生である彼らは、日常生活と学校生活を両立させながら、社会的な側面も維持することができます。非同期コラボレーションにより、学生は課題の完了にかかる時間に応じて、必要に応じて支援を求めたり、役立つガイダンスを提供したりすることができます。これらのコースで使用されるツールには、ビデオ、クラスディスカッション、グループプロジェクトなどがあります。[ 84 ]

線形学習

コンピュータベーストレーニング(CBT)とは、コンピュータやタブレット、スマートフォンなどの携帯端末を用いて、自分のペースで学習を進める活動を指します。CBTは当初、CD-ROMでコンテンツを提供し、オンライン書籍やマニュアルを読むのと同様に、コンテンツを段階的に提示していました。[ 85 ]このため、CBTはソフトウェアの使用や数式の完成といった静的なプロセスの指導によく用いられます。コンピュータベーストレーニングは、ウェブブラウザを用いてインターネット経由で提供されるウェブベーストレーニング(WBT)と概念的に類似しています。

CBTにおける学習評価は、多くの場合、多肢選択式問題、ドラッグ&ドロップ、ラジオボタン、シミュレーション、その他のインタラクティブな手段など、コンピュータで容易に採点できる評価によって行われます。評価はオンラインソフトウェアを介して容易に採点・記録され、エンドユーザーには即座にフィードバックと修了状況が提供されます。ユーザーは修了記録を証明書の形で印刷できる場合が多くあります。[ 85 ]

CBTは、教科書、マニュアル、教室での指導といった従来の学習方法を超えた学習刺激を提供します。動画やアニメーションなどのリッチメディアを組み込むことで学習効果を高めることができるため、CBTは印刷された学習教材の優れた代替手段となり得ます。[ 85 ]

しかし、CBTには学習上の課題がいくつか存在します。効果的なCBTの作成には通常、膨大なリソースが必要です。CBT開発用のソフトウェアは、専門家や教師が扱える範囲を超えてしまうことがよくあります。[ 85 ]

協働学習

コンピュータ支援協調学習(CSCL)は、学習者が学習課題に協力して取り組むことを奨励または要求するように設計された指導方法を用いて、社会的な学習を可能にします。CSCLは、「eラーニング2.0」や「ネットワーク協調学習(NCL)」という用語と概念的に類似しています。[ 86 ] Web 2.0の進歩により、ネットワーク内の複数の人々間での情報共有がはるかに容易になり、利用が増加しています。[ 85 ] [ 87 ] : 1 [ 88 ] CSCLが使用される主な理由の1つは、「創造的で魅力的な教育的取り組みの温床となる」ことです。[ 87 ] : 2 学習は、コンテンツに関する会話や、問題や行動に関する根拠のある相互作用を通じて行われます。この協調学習は、教師が知識やスキルの主な情報源となる指導とは異なります。[ 85 ] 「eラーニング1.0」という新語は、初期のコンピュータベース学習・研修システム(CBL)で用いられた直接指導を指します。多くの場合、インストラクターの教材から直接提供される線形コンテンツ配信とは対照的に、CSCLはブログ、ソーシャルメディア、ウィキポッドキャスト、クラウドベースのドキュメントポータル、ディスカッショングループ、仮想世界などのソーシャルソフトウェアを使用します。 [ 89 ]この現象は「ロングテール学習」と呼ばれています。[ 90 ]ソーシャル学習の支持者は、何かを学ぶ最良の方法の1つはそれを他の人に教えることであると主張しています。[ 90 ]ソーシャルネットワークは、テスト準備や言語教育など多様な科目のオンライン学習コミュニティを促進するために使用されてきました。モバイル支援言語学習(MALL)は、ハンドヘルドコンピュータまたは携帯電話を使用して言語学習を支援することです。

共同学習アプリは、生徒と教師が学習中にやり取りすることを可能にします。アプリはゲームをモデルに設計されており、楽しく復習することができます。楽しい体験であれば、生徒はより積極的に学習に取り組みます。また、ゲームには進歩の感覚が備わっていることが多く、生徒のモチベーションを維持し、上達を目指す上で役立ちます。[ 91 ]

Classroom 2.0とは、地理的境界を越えて学校を繋ぐオンライン・マルチユーザー仮想環境(MUVE)を指します。「eTwinning」として知られるコンピュータ支援協調学習(CSCL)は、ある学校の学習者が、そうでなければ知り合うことのなかった別の学校の学習者とコミュニケーションをとることを可能にし、[ 92 ] [ 93 ]教育成果の向上と[ 94 ]文化統合を促進します。

さらに、多くの研究者は、グループ学習における協調的アプローチと協力的アプローチを区別しています。例えば、ロシェルとティーズリー(1995)は、「協調は参加者間の分業によって達成され、各人が問題解決の一部に責任を負う活動である」と主張しています。一方、協調は「参加者が相互に関与し、共に問題を解決するための協調的な努力」を伴うものであると対照的です。[ 95 ]

ソーシャルテクノロジー、特にソーシャルメディアは、学生に、他の方法では得られないような学習の機会を提供します。例えば、ソーシャルメディアは、一般の学生に研究者、政治家、活動家と同じ部屋にいて、対話する機会を提供します。これは、人々を隔てる地理的な障壁を消滅させるからです。[ 96 ]簡単に言えば、ソーシャルメディアは学生に、コミュニケーション能力を成長させるための機会と会話を提供するリーチを提供します。[ 97 ]

Twitterのようなソーシャルテクノロジーは、学生に数十年にわたる無料データのアーカイブを提供することができます。多くの教室や教育者が既にこの無料リソースを活用しています。例えば、2011年にはセントラルフロリダ大学の研究者や教育者が、ハリケーン・アイリーンなどの緊急事態に関するツイートをデータポイントとして用い、学生にデータのコーディング方法を教えました。[ 98 ] [ 99 ]ソーシャルメディアテクノロジーは、教員が学生に専門的なネットワークが技術的なレベルでどのように作業を促進するかを示すことも可能にします。[ 100 ]

反転授業

これは、初期学習の大部分をまず自宅でテクノロジーを用いて行う指導戦略である。その後、生徒は教室で教師と共に高次の学習課題に取り組む。[ 101 ]個々の自宅学習には、教育ビデオ、学習管理システム、インタラクティブツール、その他のウェブベースのリソースなどのオンラインツールが使用されることが多い。[ 102 ] [ 103 ]反転学習の利点としては、学習成果の向上、生徒の満足度と学習意欲の向上、学習の柔軟性、生徒と教師の交流機会の増加などがあげられる。[ 104 ] [ 105 ] [ 106 ]一方、反転学習の欠点としては、生徒のモチベーション、インターネットへのアクセス性、ビデオの品質、教師の作業負荷増加といった課題が挙げられます。[ 107 ] [ 108 ]

テクノロジー

2.5mの教育用計算尺と通常サイズのモデルの比較

現在、様々な種類の物理技術が利用されています。[ 109 ] [ 110 ]デジタルカメラ、ビデオカメラ、インタラクティブホワイトボード、書画カメラ、電子メディア、液晶プロジェクターなどです。これらの技術を組み合わせたものとしては、ブログ共同作業用ソフトウェアeポートフォリオバーチャル教室などがあります。[ 111 ]

このタイプのアプリケーションの現在の設計には、認知分析ツールによる評価が含まれており、どの要素がこれらのプラットフォームの使用を最適化するかを特定することができます。[ 112 ]

オーディオとビデオ

ビデオ技術[ 113 ]には、 VHSテープやDVDに加え、オンデマンド方式やサーバー経由のデジタルビデオ、ストリーミングビデオやウェブカメラなどのウェブベースのオプションによる同期方式も含まれる。ビデオ電話は、講演者や他の専門家との接続を可能にする。インタラクティブなデジタルビデオゲームは、K-12および高等教育機関で利用されている。[ 114 ]

スクリーンキャストを使用すると、ユーザーはブラウザから直接画面を共有し、ビデオをオンラインで公開して、他の視聴者がビデオを直接ストリーミングできるようになります。[ 115 ]

ウェブカメラウェブキャストにより、仮想教室仮想学習環境の創出が可能になった。[ 116 ] [ 117 ]ウェブカメラは、eラーニング環境で起こりうる盗作やその他の学術上の不正行為に対抗するためにも使用されている。

コンピューター、タブレット、モバイルデバイス

オンラインでの教育と学習

コンピュータとタブレットは、学習者と教育者がウェブサイトやアプリケーションにアクセスすることを可能にします。多くのモバイルデバイスがmラーニングをサポートしています。[ 118 ]

クリッカースマートフォンなどのモバイルデバイスは、インタラクティブな聴衆の反応フィードバックに使用できます。[ 119 ]モバイル学習は、時間の確認、リマインダーの設定、ワークシートや取扱説明書の取得などのパフォーマンスサポートを提供できます。[ 120 ] [ 121 ]

刺激実践報告書によると、 iPadなどのデバイスは、障害のある子ども(視覚障害や重複障害)のコミュニケーション能力の発達や生理活動の改善を支援するために使用されている。[ 122 ]

就学前教育(早期学習)、初等教育中等教育における研究では、効果的な学習成果を促進するためにデジタル機器がどのように活用され、教師を支援するシステムがどのように構築されているかが研究されてきました。[ 123 ]デジタル技術は、魅力的でインタラクティブ、そして楽しい学習環境を提供することで生徒の学習意欲を高めることで、教育と学習の質を向上させることができます。こうしたオンラインでの交流は、デジタルリテラシー21世紀型スキル、そしてデジタル市民権を育むさらなる機会をもたらします。[ 123 ]

シングルボードコンピュータとIoT

Raspberry PiArduinoBeagleBoneなどの組み込みシングルボードコンピュータやマイクロコントローラはプログラミングが容易で、Linuxを実行できるものもあり、センサー、ディスプレイ、LED、ロボットなどのデバイスに接続できます。これらはプログラミング学習に最適なコスト効率の高いコンピューティングデバイスであり、クラウドコンピューティングやIoT(モノのインターネット)と連携します。IoTとは、情報センシング機器を介して規定のプロトコルに基づいてあらゆるものをインターネットに接続し、情報交換と通信を行うことで、スマートな認識、測位、追跡、監視、管理を実現するネットワークの一種を指します。[ 124 ]これらのデバイスは、電子機器をいじくり回したりプログラミングしてソフトウェアとハ​​ードウェアのソリューションを実現することを取り入れたメーカー文化の一部です。メーカー文化とは、膨大な量のトレーニングとサポートが利用可能であることを意味します。[ 125 ]

協調的かつ社会的学習

グループウェブページ、ブログウィキTwitter では、学習者と教育者がインタラクティブな学習環境のウェブサイト上で考えやアイデア、コメントを投稿することができます。[ 126 ] [ 127 ]ソーシャルネットワーキングサイトは、特定のテーマに興味のある人々が音声、チャット、インスタントメッセージ、ビデオ会議、ブログなどでコミュニケーションをとるための仮想コミュニティです。[ 128 ]全米学校理事会協会によると、オンラインにアクセスできる生徒の 96% がソーシャルネットワーキング技術を使用しており、50% 以上がオンラインで学校の勉強について話しています。ソーシャルネットワーキングはコラボレーションと関与を促進し[ 129 ] 、生徒の自己効力感を高める動機付けのツールにもなります。[ 130 ]

ホワイトボード

ホワイトボードと掲示板の組み合わせ

ホワイトボードには3つの種類があります。[ 131 ]黒板に似た最初のホワイトボードは、1950年代後半に登場しました。ホワイトボードという用語は、コンピュータソフトウェアアプリケーションが書き込みや描画を可能にすることでホワイトボードをシミュレートする仮想ホワイトボードを指す比喩的にも使用されます。これは、仮想会議、共同作業、インスタントメッセージングのためのグループウェアの一般的な機能です。インタラクティブホワイトボードでは、学習者と講師がタッチスクリーンに書き込むことができます。画面のマークアップは、空白のホワイトボードまたはコンピュータ画面のコンテンツに行うことができます。権限設定に応じて、この視覚的な学習は、インタラクティブホワイトボードへの書き込みや画像の操作など、インタラクティブで参加型のものにすることができます。[ 131 ]

仮想教室

仮想学習環境(VLE)は、学習プラットフォームとも呼ばれ、複数のコミュニケーション技術を同時に組み合わせることで、仮想教室や会議をシミュレートします。[ 132 ]ウェブ会議ソフトウェアを使用すると、学生と講師はウェブカメラ、マイク、リアルタイムチャットを介してグループ内で相互にコミュニケーションをとることができます。参加者は挙手したり、アンケートに回答したり、テストを受けたりすることができます。学生は、講師から権限を与えられた場合、ホワイトボードやスクリーンキャストを利用できます。講師は、テキストメモ、マイクの使用権限、マウス操作の権限レベルを設定します。[ 133 ]

バーチャル教室は、学生がインタラクティブな環境で資格を持った教師から直接指導を受ける機会を提供します。[ 134 ]学習者は講師に直接アクセスし、即座にフィードバックや指示を受けることができます。バーチャル教室では授業スケジュールが体系化されており、非同期学習の自由度に圧倒されてしまう学生にとって役立ちます。さらに、バーチャル教室は従来の「レンガとモルタルの」教室を再現したソーシャルラーニング環境を提供します。[ 135 ]学生は、正式なバーチャル教室に加えて、StudySoupなどのオンラインプラットフォームを使用して、授業ノートや学習ガイドにアクセスし、共有することができます。[ 136 ] [ 137 ]

特に高等教育においては、仮想学習環境(VLE)と経営情報システム(MIS)を組み合わせて管理された学習環境が構築されることがあり、この環境ではコースのあらゆる側面が機関全体で一貫したユーザーインターフェースを通じて処理されます。[ 138 ]物理的な大学や新しいオンラインのみの大学では、インターネット経由で学位や資格取得プログラムを選択できます。一部のプログラムでは、学生がキャンパスで行われる授業やオリエンテーションに出席する必要がありますが、多くのプログラムは完全にオンラインで提供されます。いくつかの大学では、オンラインアドバイスや登録、eカウンセリング、オンライン教科書購入、学生会、学生新聞などのオンライン学生支援サービスを提供しています。[ 139 ]

COVID-19パンデミックの影響により、多くの学校がオンライン授業への移行を余儀なくされました。2020年4月現在、高所得国の推定90%がオンライン授業を提供していますが、低所得国ではわずか25%しかオンライン授業を提供していません。[ 140 ]

拡張現実

AR技術は、人間同士の協働がシームレスに行われる教室の未来において重要な役割を果たす。[ 141 ]

学習管理システム

学習管理システム

学習管理システム(LMS)は、研修や教育の提供、追跡、管理に使用されるソフトウェアです。教育機関や企業では、LMSプラットフォームは、コンテンツ管理システム、学習記録ストア、参加、進捗、成果を監視するための分析ツールなどを含む、より広範なエコシステムの一部として機能することがよくあります。[ 142 ] LMSは、出席、課題時間、学生の進捗状況に関するデータを追跡します。教育者はお知らせを投稿したり、課題を採点したり、コース活動を確認したり、授業のディスカッションに参加したりできます。学生は課題を提出したり、ディスカッションの質問を読んで回答したり、クイズに答えたりできます。[ 126 ] LMSを使用すると、教師、管理者、学生、そして許可された追加関係者(該当する場合は保護者など)がさまざまな指標を追跡できます。LMSは、研修/教育記録を管理するシステムから、インターネット経由でコースを配信し、オンラインコラボレーション機能を提供するソフトウェアまで多岐にわたります。包括的な学習コンテンツの作成と維持には、初期投資と継続的な人的投資が必要です。他の言語や文化的文脈への効果的な翻訳には、知識豊富な人材によるさらなる投資が必要です。[ 143 ]

学習コンテンツ管理システム

学習コンテンツ管理システム(LCMS)は、コンテンツ(コース、再利用可能なコンテンツオブジェクト)の作成者向けのソフトウェアです。LCMSは、LMSでホストされるコンテンツの制作と公開のみに特化することも、コンテンツ自体をホストすることもできます。航空業界コンピュータベーストレーニング委員会(AICC)の仕様は、LMSとは別にホストされるコンテンツのサポートを提供しています。

コンピュータ支援評価

コンピュータ支援評価eアセスメント)は、自動化された多肢選択式テストからより高度なシステムまで多岐にわたります。一部のシステムでは、生徒の特定の間違いに焦点を当てたフィードバックを提供したり、コンピュータが生徒の学習状況や未学習状況に合わせて一連の質問を通して生徒を誘導したりすることができます。形成的評価では誤った回答がふるいにかけられ、教師がそれらの質問について解説します。学習者は、ふるいにかけられた質問を少し変更して練習します。学習サイクルは、多くの場合、以前に学習したトピックを網羅した新しい一連の質問を用いた総括的評価で締めくくられます。 [ 144 ]

研修管理システム

研修管理システムまたは研修リソース管理システムは、講師主導の研修管理を最適化するために設計されたソフトウェアです。ERP(エンタープライズ・リソース・プランニング)と同様に研修プロセスのあらゆる側面、すなわち計画(研修計画と予算予測)、ロジスティクス(スケジュールとリソース管理)、財務(コスト追跡、収益性)、レポート作成、そして営利研修プロバイダー向けの販売を合理化することを目的としたバックオフィスツールです。[ 145 ]

その他のソフトウェアとハ​​ードウェア

標準とエコシステム

学習オブジェクト

コンテンツ

コンテンツとデザインアーキテクチャの問題には、教育学学習オブジェクトの再利用が含まれます。1つのアプローチは、以下の5つの側面を考慮します。[ 146 ]

  • 事実 – 固有のデータ(例:Excel の数式の記号、学習目標を構成する部分)
  • 概念 – 複数の例を含むカテゴリ(例:Excel の式、またはさまざまなタイプの教育設計理論)
  • プロセス – イベントまたはアクティビティの流れ(例:スプレッドシートの仕組み、ADDIE の 5 つのフェーズ)
  • 手順 – ステップバイステップのタスク(例:スプレッドシートへの数式の入力、または ADDIE のフェーズ内で実行する必要がある手順)
  • 戦略原則 - ガイドラインを適応させることによって実行されるタスク(例:スプレッドシートで財務予測を行う、学習環境を設計するためのフレームワークを使用するなど)

人工知能

人工知能の学術的研究と開発は、認知科学者が人間と機械の思考と学習の過程を調査し始めた1956年まで遡ることができます。教育におけるAIの最も初期の使用は、インテリジェント個別指導システム(ITS)の開発と、教育体験の向上におけるその応用にまで遡ることができます。[ 147 ]これら生徒に即時かつパーソナライズされたフィードバックを提供するように設計されています。[ 148 ] ITS開発の動機は、より大規模な学習を促進する必要性に加えて、個別指導がグループ指導よりもはるかに効果的であることを示す教育研究から来ています。 [ 149 ] [ 150 ]長年にわたり、認知科学とデータ駆動型手法の組み合わせによりITSの機能が強化され、知識、[ 151 ]感情、[ 152 ] [ 153 ]課題外の行動、[ 154 ]ホイールスピンなど、生徒の幅広い特性をモデル化できるようになりました。[ 155 ] ITSが生徒の学習支援に非常に効果的であることは、十分な証拠があります。[ 156 ] ITSは、生徒を最近接発達領域(ZPD)に留めておくために活用できます。ZPDとは、生徒が指導を受けながら学習できる領域です。このようなシステムは、生徒の能力レベルをわずかに上回る課題を、生徒に指導することができます。[ 157 ]

生成型人工知能(GenAI)は、2022年11月にChatGPTが導入されたことで、広く世間の注目を集めました。 [ 158 ]これはK-12および高等教育機関の間で不安を引き起こし、[ 159 ]いくつかの大規模な学区は、学術上の不正行為の可能性を懸念して、すぐにGenAIを禁止しました。[ 160 ] [ 161 ]しかし、議論が進むにつれて、[ 162 ]これらの禁止は数ヶ月以内にほぼ撤回されました。[ 163 ]学術上の不正行為に対抗するために、検出ツールが開発されましたが、その精度は限られています。[ 164 ] [ 165 ]

教育の分野では、個人に合わせたフィードバックの提供、授業活動のブレインストーミング、特別なニーズを持つ生徒のサポート、管理タスクの合理化、評価プロセスの簡素化など、さまざまな使用例があります。[ 166 ]しかし、 GenAI は幻覚とも呼ばれる不正確な情報を出力する可能性があります。[ 158 ]その出力は偏っている可能性もあり、[ 167 ] GenAI モデルのトレーニングに使用されるデータとその使用に関する透明性が求められています。[ 158 ] [ 168 ]教師の専門能力開発を提供し、ポリシーと規制を策定することで、 GenAI の倫理的な懸念を軽減することができます。[ 158 ] [ 167 ] AI システムは生徒に個別の指導と適応型フィードバックを提供できますが、生徒の教室のコミュニティ意識に影響を与える可能性があります。

設定とセクター

幼稚園

様々な形態の電子メディアは、就学前の生活の特徴となり得る。[ 169 ]親は肯定的な経験を報告しているが、そのような使用の影響は体系的に評価されていない。[ 169 ]

就学前の活動

ある子供が携帯電話やコンピューターなどの特定のテクノロジーを使い始める年齢は、スイスの心理学者ジャン・ピアジェが名付けた年齢予測段階のように、テクノロジーリソースを受け取る子供の発達能力と一致させることによって決まるかもしれない。[ 170 ]年齢適切性、求められる価値観との一貫性、娯楽と教育の同時性などのパラメータが、メディアを選択するための提案されてきた。[ 171 ]

就学前教育段階では、テクノロジーを様々な方法で導入することができます。最も基本的な方法は、教室でコンピューター、タブレット、オーディオおよびビデオリソースを使用することです。[ 172 ]さらに、親や教育者が幼児にテクノロジーを紹介したり、テクノロジーを使用して授業を補ったり学習を強化したりするためのリソースが数多くあります。年齢に適したオプションとしては、作成したビデオまたはオーディオを録画すること、年齢に適したウェブサイトを閲覧することでインターネットの使用方法を紹介すること、障害のある子供が他の友達と一緒に参加できるように支援技術を提供すること、[ 173 ]教育アプリ、電子書籍、教育ビデオなどがあります。[ 174 ]就学前児童の教育ニーズを直接対象とした無料および有料の教育ウェブサイトやアプリが多数あります。これらには、Starfall、ABC mouse、[ 174 ] PBS Kids Video、Teach me、モンテッソーリクロスワードなどがあります。[ 175 ]電子書籍[109]という形の教育技術は、就学前の児童に複数の書籍を1つのデバイスに保存・取り出すオプションを提供し、従来の読書行為と教育技術の活用を融合させています。教育技術はまた、手と目の協調性、言語能力、視覚的注意、学習課題への意欲を向上させると考えられており、児童が他の方法では経験できないようなことを経験することを可能にします。[ 123 ]就学前教育段階でテクノロジーを導入し、教育効果を最大限に高めるには、いくつかの鍵があります。テクノロジーは適切に使用され、学習機会へのアクセスを可能にし、保護者やその他の大人と就学前の児童の交流を促し、発達段階に適したものでなければなりません。[ 176 ]特に障害のある児童が学習機会にアクセスできるようにすること、バイリンガルの児童が複数の言語でコミュニケーションと学習の機会を得ること、STEM科目に関する情報を提供すること、そして児童の身近な環境に欠けているかもしれない多様性のイメージを提供することなどです。[ 176 ]

コーディングは幼児教育カリキュラムの一部にもなりつつあり、未就学児はスクリーンフリーの環境でもコーディングスキルを学べる機会から恩恵を受けることができます。実践的なコーディングスキルを学べるアクティビティやゲームは、生徒が将来遭遇し、活用することになるコーディングの概念を身につけるのに役立ちます。[ 177 ] MinecraftRobloxは、無料または低価格でアクセスを提供している教育機関で導入されている人気のコーディング・プログラミングアプリです。[ 177 ]

プライマリとセカンダリ

メキシコシティのサンタフェにある小学校で、教師が小学生にプログラムの進め方を教えている。
ワールドビジョン高等中等学校の生徒たち

eラーニングは、重度のアレルギーやその他の健康上の問題、学校での暴力いじめへの恐怖、親がホームスクールを希望しているものの適任ではないという理由で従来の学校に通うことを望まない生徒の間でますます利用されています。[ 178 ]オンラインスクールは、これらの一般的な問題をほぼ完全に回避しながら、生徒が質の高い教育を受けられる安全な場所を作り出します。また、オンラインチャータースクールは、従来のチャータースクールのように、場所、収入レベル、クラス規模に制限されないことがよくあります。[ 179 ]

COVID-19パンデミックの最中、インド・ケーララ州でオンライン授業を受ける学生

eラーニングは、従来の教室学習を補完する手段としても普及しています。既存のカリキュラム以外の特別な才能や興味を持つ生徒は、eラーニングを利用してスキルを向上させたり、学年制限を超えたりしています。[ 180 ]

幼稚園から高校までの学校教育におけるバーチャル教育は、しばしばバーチャルスクールを指し、高等教育においてはバーチャル大学を指す。バーチャルスクールとは、革新的な運営モデルとコース配信技術を備えた「サイバーチャータースクール[ 181 ]である。[ 181 ]

教育技術は、現在の教育プログラムで十分な刺激を受けていない才能ある若者を引き込む興味深い方法でもあるようです。[ 182 ]これは、放課後プログラムテクノロジーを統合したカリキュラムで実現できます。3Dプリント統合コース(3dPIC)も、若者に教育の過程で必要な刺激を与えることができます。[ 183 ]​​ モントリオール大学のプロジェクトSEUR [ 184 ]は、コレージュ・モン・ロワイヤルおよびラ・ヴァリアブルと共同で、この分野の開発に力を入れています。[ 185 ]

高等教育

高等教育機関でノートパソコンを使用する学生

オンライン大学講座の受講者数は29%増加し、全大学生の約3分の1、つまり推定670万人の学生が現在オンライン授業を受講している。[ 186 ] [ 187 ] 2009年には、米国の高等教育機関の学生の44%が一部またはすべての講座をオンラインで受講しており、2014年までに81%に増加すると予測されている。[ 188 ]

現在、営利目的の高等教育機関の多くはオンライン授業を提供していますが、私立の非営利学校ではオンライン授業を提供しているのは約半数に過ぎません。私立機関は、コストが低下すれば、オンライン授業への取り組みを活発化させる可能性があります。オンラインで学生と関わるためには、適切な訓練を受けたスタッフを雇用する必要があります。[ 189 ]これらのスタッフは、授業内容を理解し、コンピュータとインターネットの利用方法について高度な訓練を受けている必要があります。オンライン教育は急速に増加しており、主要な研究大学ではオンライン博士課程も展開されています。[ 190 ]

大規模公開オンライン講座(MOOC)には、大学教育に完全に取って代わるには限界があるかもしれないが、[ 191 ]こうしたプログラムは大幅に拡大している。MIT 、スタンフォード大学プリンストン大学は世界中の受講生に授業を提供しているが、大学の単位は認められていない。[ 192 ]マサチューセッツ工科大学ハーバード大学が設立したedXなどの大学レベルのプログラムは、幅広い分野を無償で提供している一方、学生は無料で講座を聴講できるものの、認定には少額の費用がかかるものもある。MOOCは高等教育に大きな影響を与えておらず、当初の拡大後に衰退したが、何らかの形で存続すると予想されている。[ 193 ]最近では、小規模大学が、例えば技術プライバシーコンプライアンスに関する講座など、特定の関心を持つ受講生向けの高度に専門化された講座で自らのプロフィールをアピールするためにMOOCを利用している。[ 194 ]

MOOCは、当初のコース参加者の大部分を失うことが観察されています。コーネル大学とスタンフォード大学が行った研究では、MOOCからの学生の離脱率の原因は、学生の匿名性、学習体験の孤独さ、そして仲間や教師との交流の欠如にあるとされています。[ 195 ]離脱を減らす効果的な学生エンゲージメント対策としては、フォーラムでの交流や、バーチャルな教師やティーチングアシスタントの存在などが挙げられますが、これらの対策は参加学生数の増加に伴い、スタッフコストを増加させます。

企業および専門家

企業や専門職の環境において、教育テクノロジーはコンプライアンス研修、継続的な専門能力開発、従業員のスキルアップに広く利用されています。これらの導入では、拡張性、規制への適合性、組織の情報システムとの統合が重視されるのが一般的です。[ 196 ]

eラーニングは、企業において、法規制遵守のための必須のコンプライアンス研修や最新情報の提供、ソフトスキルやITスキル研修、継続的専門能力開発(CPD)、その他の職場で役立つスキルの習得に利用されています。[ 197 ]流通チェーンが広範囲に及ぶ企業は、最新の製品開発に関する情報提供にeラーニングを利用しています。企業のeラーニングの多くは非同期で、学習管理システム(LMS)を介して配信・管理されています。[ 198 ]企業のeラーニングにおける大きな課題は、特に法律や規制によって定期的な社員研修が義務付けられているコンプライアンス関連のトピックについて、社員の関心を高めることです。[ 197 ]

政府と国民

教育技術は、政府機関の職員や公務員の研修に活用されています。政府機関は、デジタル技術の活用を促進し、対象者のスキル向上にも関心を持っています。

利点

効果的なテクノロジーの使用は、効果的な教師と同様に、複数の証拠に基づく戦略(例:適応型コンテンツ、頻繁なテスト、即時のフィードバックなど)を同時に展開します。[ 199 ]コンピュータやその他の形式のテクノロジーを使用すると、教師が他の生徒と協力したり、評価を実施したり、その他のタスクを実行したりしている間に、生徒がコアコンテンツとスキルを練習することができます。[ 199 ] [ 200 ]教育テクノロジーの使用により、教育は各生徒に合わせて個別化され、より優れた差別化が可能になり、生徒が自分のペースで習熟に取り組むことができます。[ 201 ]インドでは、全国共通入学試験(NLCEE)が教育テクノロジーを利用して無料のオンラインコーチングと奨学金の機会を提供しました。 COVID-19パンデミックの間、デジタルプラットフォームを活用することで、NLCEEは生徒、特に恵まれない環境出身の生徒が質の高い教育とキャリアガイダンスを遠隔で利用できるようにしました。[ 202 ]

現代の教育技術は、完全な学位プログラムを含む教育へのアクセスを改善することができます[ 203 ]またフルタイムではない学生、特に継続教育の学生のより良い統合を可能にし、 [ 203 ]学生と講師の交流を改善します。[ 205 ] [ 204 ]学習教材は遠隔学習に使用でき、より幅広い人々が利用できます。[ 206 ] [ 203 ]コース教材には簡単にアクセスできます。[ 207 ] [ 203 ] 2010 年には、アメリカの家庭の 70.3% がインターネットにアクセスできました。[ 208 ] 2013 年には、カナダのラジオ・テレビ・電気通信委員会によると、79% の家庭がインターネットにアクセスしています。[ 209 ]学生は自宅で多数のオンライン リソースにアクセスして活用できます。オンライン リソースを使用すると、学生は自宅で、学校で学んでいる内容の特定の側面に多くの時間を費やすことができます。マサチューセッツ工科大学(MIT)などの大学では、特定のコース教材をオンラインで無料で公開しています。[ 210 ]

学生はeラーニングの利便性を高く評価しているが、対面式の学習環境の方が学習への関与度が高いと報告している。[ 211 ]大学は、WEB 2.0技術を活用し、学生と教員の間のメンターシップを強化することで、この問題の解決に取り組んでいる。[ 212 ]

教育におけるコンピュータの有効性を研究しているジェームズ・クーリック氏によると、コンピュータベースの授業を受ける生徒は通常、より短い時間でより多くのことを学び、授業をより好きになり、コンピュータに対するより肯定的な態度を育むという。生徒は自主的に問題を解決することができる。[ 205 ]難易度に年齢による制限はなく、生徒は自分のペースで学習を進めることができる。生徒がワープロで自分の書いたものを編集することで、文章の質が向上する。いくつかの研究によると、生徒はコンピュータネットワークを介して知り合いの生徒と交換した文章を批評・編集する能力が向上するという。[ 207 ]「コンピュータ集約型」環境で行われた研究では、生徒中心、協調的、高次の学習、ライティングスキル、問題解決能力、そしてテクノロジーの活用能力が向上したことが明らかになった。[ 213 ]さらに、保護者、生徒、教師の学習ツールとしてのテクノロジーに対する態度も改善されている。

雇用主によるオンライン教育の受け入れは、時とともに増加しています。[ 214 ] SHRMが2010年8月の報告書で調査した人事マネージャーの50%以上が、同じ経験レベルの候補者が2人求職する場合、候補者の学位がオンラインスクールで取得されたか、従来の学校で取得されたかは、何ら影響を与えないと回答しました。79%が過去12ヶ月間にオンライン学位を取得した候補者を採用したと回答しました。しかし、66%は、オンラインで学位を取得した候補者は、従来の学位を取得した求職者ほど好意的に評価されていないと回答しました。[ 214 ]

教育アプリの利用は、一般的に学習に良い影響を与えます。事前および事後テストの結果、モバイルデバイス上の教育アプリの利用は、学習が苦手な生徒と平均的な生徒の学力格差を縮小することが明らかになりました。[ 215 ]

デメリット

世界的に見ると、変更管理、技術の陳腐化、ベンダーと開発者のパートナーシップといった要因が、教育技術市場の成長を阻害する大きな要因となっている。[ 216 ]

米国では、州政府と連邦政府による資金増額に加え、民間ベンチャーキャピタルも教育分野に流入している。しかし、2013年時点では、テクノロジーへの支出と学生の学習成果の向上を結び付けるために、テクノロジー投資収益率(ROI)に注目している機関はなかった。[ 217 ]

新しいテクノロジーは、教育をより良い方向に変えたり、より良い教育機会を大衆に提供したりするといった、非現実的な誇大宣伝や約束を伴って展開されることが多い。無声映画、ラジオ放送、テレビなどがその例であるが、いずれも主流の正規教育の日常的な実践において大きな足場を維持しているわけではない。[ 218 ]テクノロジー自体は、必ずしも教育実践の根本的な改善をもたらすわけではない。[ 219 ]焦点を当てるべきは、テクノロジーそのものではなく、学習者とテクノロジーの相互作用である。テクノロジーは「加算的」でも「減算的」でもなく、「生態学的」なものと認識される必要がある。この生態学的変化において、一つの大きな変化が、全体的な変化を生み出すのである。[ 220 ]

ブランフォードらによると、「テクノロジーは効果的な学習を保証するものではない」し、テクノロジーの不適切な使用は学習を妨げることさえある。[ 25 ]ワシントン大学による乳児の語彙力に関する研究では、教育用DVDの影響で語彙力が低下していることがわかった。 2007年にワシントン大学がワシントン州とミネソタ州の1,000人以上の親を対象に行った乳児の語彙力に関する調査が小児科学ジャーナルに掲載された。この研究では、生後8~16ヶ月の乳児がDVDやビデオを1時間視聴するごとに、視聴しなかった乳児に比べて、一般的な乳児用単語90語のうち6~8語少ない単語しか知らないことがわかった。この研究の調査員であるアンドリュー・メルツォフ氏は、この結果は理にかなっていると述べ、乳児の「覚醒時間」が人の話ではなくDVDやテレビの前で過ごされた場合、乳児は同じような言語体験を得ることはできないとしている。別の調査員であるディミトリ・チスタキス氏は、赤ちゃん向けDVDには価値がなく、有害である可能性があるという証拠が積み重なっていると報告した。[ 221 ] [ 222 ] [ 223 ] [ 224 ]

適応型教材は、生徒一人ひとりの能力に合わせて設問を調整し、得点を計算しますが、これは生徒を社会的に、あるいは協調的に学習するのではなく、個別に学習させることを促してしまいます(Kruse, 2013)。社会的な関係は重要ですが、ハイテク環境は教師と生徒の間の信頼、配慮、そして尊敬のバランスを損なう可能性があります。[ 225 ]

大規模公開オンライン講座(MOOCs)は、先進国(特に米国)の技術と教育に関する議論では非常に人気があるものの、多くの発展途上国や低所得国では大きな懸念事項とはなっていない。MOOCsの明示された目標の一つは、恵まれない人々(すなわち発展途上国)に米国式の内容と構造の講座を体験する機会を提供することである。しかし、調査によると、登録者のわずか3%が低所得国出身であり、多くの講座には数千人の登録学生がいるにもかかわらず、講座を修了するのはそのうち5~10%に過ぎない。[ 226 ]これは、スタッフのサポート不足、講座の難しさ、そして仲間との関わりの低さに起因すると考えられる。[ 227 ]また、MOOCsは特定のカリキュラムや教授法が優れていることを示唆しており、これが最終的には地域の教育機関、文化規範、そして教育の伝統を覆す(あるいは消滅させる)可能性がある。[ 228 ]

インターネットやソーシャルメディアの普及により、学習アプリの使用は生徒の注意散漫や脱線を招きやすくなっています。適切な使用は生徒の成績向上に繋がることが示されていますが、注意散漫は逆効果となる可能性があります。また、不正行為の可能性が高まるというデメリットもあります。[ 229 ]

2021年のCOVID-19隔離中に行われた研究によると、eラーニングの欠点はうつ病を引き起こす可能性があることだ。[ 230 ]

過剰刺激

携帯電話やコンピューターなどの電子機器は、大量の情報源に素早くアクセスすることを容易にしますが、それぞれの情報源への注意は散漫になりがちです。ハーバード大学医学部の准教授であり、ボストンのメディアと子どもの健康センターの所長であるミシェル・リッチ氏は、デジタル世代について次のように述べています。「彼らの脳は、集中力を維持することではなく、次のことに飛びつくことで報酬を得ています。懸念されるのは、スクリーンの前で育つ子供たちの世代の脳の配線が、これまでとは異なるものになってしまうことです。」[ 231 ]学生は常に気を散らすものに直面してきました。特にコンピューターや携帯電話は、大量のデータが集中力や学習を妨げる可能性があるため、大きな問題となっています。これらのテクノロジーは大人にも影響を与えますが、発達途上の脳はタスクを切り替えることに慣れてしまい、注意を維持することに慣れない傾向があるため、若者はより大きな影響を受ける可能性があります。[ 231 ]情報が多すぎて、速すぎると、思考力が圧倒されてしまう可能性があります。[ 232 ]

テクノロジーは「私たちの脳を急速かつ深刻に変えている」[ 233 ]。高いレベルのテクノロジーへの曝露は脳細胞の変化を刺激し、神経伝達物質を放出する。その結果、一部の神経経路は強化され、他の神経経路は弱体化する。これは脳のストレスレベルを高め、最初はエネルギーレベルを高めるが、時間が経つにつれて記憶力を増強し、認知能力を低下させ、うつ病につながり、海馬、扁桃体、前頭前皮質の神経回路を変化させる。これらは気分や思考を制御する脳領域であり、放置すれば脳の根本的な構造が変化する可能性がある。[ 231 ] [ 233 ]テクノロジーによる過剰刺激は、あまりにも幼い頃から始まる可能性がある。7歳未満でテクノロジーにさらされると、重要な発達課題が遅れ、悪い学習習慣が形成される可能性があり、「子供たちから発達に必要な探究心や遊びを奪ってしまう」。[ 234 ]メディア心理学は、電子機器や教育技術を学習に利用することで生じる感覚行動を扱う新興の専門分野です。

社会文化批評

ライによれば、「学習環境は複雑なシステムであり、多くのものの相互作用が学習成果に影響を与える」[ 219 ]。教育現場にテクノロジーが導入されると、教育環境は変化し、テクノロジー主導の教育は十分な研究検証なしに活動の意味を完全に変えてしまう可能性がある。テクノロジーが活動を独占すると、生徒たちは「テクノロジーなしでは人生は考えられない」という感覚を抱き始める可能性がある[ 235 ] 。

レオ・マルクスは「技術」という言葉自体が問題であるとみなし[ 236 ]、物象化や「幻影的客観性」に陥りやすく、人間の状態に有益である限りにおいてのみ価値があるという本質を覆い隠してしまうと考えていた。技術は究極的には人々の関係性に影響を与えるものであるが、善悪を欠いた抽象的な概念として扱われると、この概念は曖昧になる。ラングドン・ウィナーも同様の点を指摘し、技術哲学の未発達により、私たちの議論は新技術の「製造」と「利用」という二分法的な概念へと過度に単純化され、「利用」に狭く焦点を当てることで、すべての技術が道徳的に中立であると信じてしまうと主張している[ 235 ]

ウィナーは、テクノロジーを人間の活動を助けるだけでなく、その活動とその意味を再形成する強力な力を表す「生命形態」と見なしました。[ 235 ]:ix–39

特定の機器、システム、あるいは技術が初めて導入される時こそ、選択の自由度が圧倒的に大きくなります。選択は物質的な設備、経済投資、そして社会習慣によって強く固定化される傾向があるため、最初のコミットメントがなされた途端、当初の柔軟性は実質的に失われてしまいます。その意味で、技術革新は、何世代にもわたって存続する公共秩序の枠組みを確立する立法行為や政治的発見に似ています。(p. 29)

新しい技術を導入する際に、「正しく理解する」ための最良の機会は一つだけかもしれません。シーモア・パパート(p. 32)は、社会習慣や物質的設備に強く固定された(悪い)選択の良い例として、QWERTYキーボードを使うという私たちの「選択」を指摘しています。[ 237 ]

ニール・ポストマンは、テクノロジーは教室の文化を含む人間の文化に影響を与え、これは教育ツールとしての新技術の効率性を考慮することよりもさらに重要な考慮事項であるという考えを支持しました。[ 220 ]コンピュータの教育への影響について、ポストマンは次のように書いています(19ページ)。

コンピュータについて私たちが考慮すべきことは、教育ツールとしての効率性とは全く関係ありません。コンピュータが学習に対する私たちの概念をどのように変えているのか、そしてテレビと相まって、古い学校観をどのように揺るがしているのかを知る必要があります。

テクノロジーは本質的に興味深いものであり、教育に役立つはずだという思い込みがあります。しかし、ダニエル・ウィリンガムの研究によると、必ずしもそうではありません。彼は、テクノロジーの媒体が何であるかは必ずしも重要ではなく、コンテンツが魅力的であり、その媒体を有益に活用しているかどうかが重要だと主張しています。[ 238 ]

デジタルディバイド

デジタルデバイドの概念は、デジタル技術にアクセスできる人とアクセスできない人との間の格差である。[ 239 ]アクセスは、年齢、性別、社会経済的地位、教育、収入、民族、地理と関連している可能性がある。[ 239 ] [ 240 ]

データ保護

電子フロンティア財団(EFF)の報告書によると、米国の学校に配布されている電子機器によって、児童に関する大量の個人データが収集されている。多くの場合、必要以上に多くの情報が収集、アップロードされ、無期限に保存されている。氏名と生年月日に加え、児童の閲覧履歴、検索語句、位置情報、連絡先リスト、行動情報なども収集対象に含まれる可能性がある。[ 241 ]:5 保護者はこれらの情報を把握しておらず、把握していたとしても選択肢はほとんどない。[ 241 ]:6 報告書によると、教育技術によるこうした継続的な監視は、「児童のプライバシーに対する期待を歪め、自己検閲を促し、創造性を制限する」可能性がある。[ 241 ]:7 2018年の公共広告で、FBIは、教育技術による児童情報(ウェブ閲覧履歴、学業成績、医療情報、生体認証など)の広範な収集は、データが漏洩または悪用された場合、プライバシーと安全に対する脅威となる可能性があると警告した。[ 242 ]

COVID-19パンデミックによる高等教育における対面学習から遠隔教育への移行は、複雑なデータ基盤によって学生データの抽出が強化されることにつながった。これらの基盤は、学習管理システムのログイン情報、図書館指標、インパクト測定、教員評価フレームワーク、評価システム、学習分析のトレース、卒業生の長期的な成果、出席記録、ソーシャルメディア活動などの情報を収集する。収集された膨大な情報は、高等教育の市場化のために定量化され、これらのデータは、将来の学生を惹きつけるために、各機関の学生の成績を実証・比較する手段として活用されている。これは、測定を通じて効率的な市場機能と継続的な改善を確保するという資本主義的考え方を反映している。[ 243 ]このデータへの欲求は、機関からサービスをアウトソーシングされているプラ​​ットフォーム企業やデータサービスプロバイダーによる高等教育の搾取を助長している。企業による市場化モデルを統合するために学生データを収益化することは、広く公共財とみなされている高等教育を、民営化された商業セクターへとさらに押し進めている。[ 244 ]

教師研修

テクノロジーは教育の最終目標ではなく、むしろそれを達成するための手段であるため、教育者はテクノロジーとその長所と短所を十分に理解する必要があります。教員研修は、教室におけるテクノロジーの効果的な統合を目指しています。[ 245 ]

ナウラでの教師研修

テクノロジーの進化は、教師たちを不安にさせ、永遠の初心者であると感じさせる可能性があります。[ 246 ]授業目標をサポートする質の高い教材を見つけることはしばしば困難です。不定期に開催される専門研修日では不十分です。[ 246 ]

ジェンキンスによれば、「それぞれの技術を個別に扱うのではなく、生態学的なアプローチを取り、様々なコミュニケーション技術、それらを取り巻く文化的コミュニティ、そしてそれらが支える活動の相互関係性について考える方が良いだろう」[ 240 ]。ジェンキンスはまた、従来の学校カリキュラムでは、教師が生徒を自律的な問題解決者へと育成するよう指導してきたと示唆している。[ 240 ]しかし、今日の労働者は、チームで働き、様々な専門知識を活用し、協力して問題を解決することがますます求められている。[ 240 ]学習スタイルと情報収集方法は進化しており、「生徒たちは、教科書に描かれている世界を描写するために用いられる非人格的で抽象的な散文によって、その世界から締め出されていると感じることが多い」[ 240 ] 。これらの21世紀のスキルは、テクノロジーを取り込み、関与することで習得できる。[ 247 ]指導とテクノロジーの利用方法の変化は、異なるタイプの知能を持つ生徒の学習レベルの向上を促進することもできる。[ 248 ]

評価

評価には2つの異なる問題があります。教育技術評価[ 240 ] [ 249 ]と技術を用いた評価[ 250 ]です。

教育技術評価にはFollow Throughプロジェクトが含まれます。

テクノロジーを活用した教育評価は、形成的評価総括的評価のいずれかです。教師は、生徒の進捗状況と教室での学習状況を把握するために、両方の評価方法を活用します。テクノロジーは、教師がより良い評価を作成し、教材の理解に苦しんでいる生徒がどこに問題を抱えているのかを理解するのに役立っています。

形成的評価は、その完全な形が継続的であり、生徒がそれぞれの学習スタイルに応じて異なる方法で学習状況を示すことができるため、より困難です。テクノロジーは、特に教室応答システム(CRS)の使用を通じて、一部の教師が形成的評価を改善するのに役立っています。 [ 251 ] CRSは、生徒がそれぞれ教師のコンピュータと連携するハンドヘルドデバイスを持つツールです。教師は多肢選択式または正誤式の質問をし、生徒はデバイスで回答します。[ 251 ]使用するソフトウェアによっては、回答がグラフに表示されるため、生徒と教師は各回答をした生徒の割合を確認でき、教師はどこが間違っていたかに集中できます。[ 252 ]

学習分析(LA)は、自己調整学習(SRL)プロセスと学業成績の関係を調べるために応用されています。学習管理システムを自己効力感や認知戦略などの心理学的データと統合することで、研究者たちは学習実践と成績の相関関係を発見しました。 [ 253 ] 研究によると、集中的かつ適度な学習セッションに参加し、定期的に注釈や反省の投稿を行う学生は、体系的な構造なしに長時間学習する学生よりも自信と達成度が高い傾向があります。これらの発見は、学習分析を使用するダッシュボードの開発につながり、学習者は学習を視覚化し、メタ認知的に振り返ることができます。学習分析と自己調整理論のこの統合は、学習者の評価にも役立ちます。[ 253 ] [ 254 ]

教室応答システムの歴史は、実装にアナログ電子機器が使用されていた 1960 年代後半から 1970 年代前半にまで遡ります。 [ 255 ]市販の製品がいくつかありましたが、高価だったため、独自のシステムを構築することを選択しました。[ 256 ]このようなシステムの最初のものはスタンフォード大学に導入されたようですが、使用に問題がありました。[ 255 ]もう一つの初期のシステムは、コーネル大学の物理学教授であるRaphael M. Littauerによって設計および構築され、大規模な講義コースで使用されました。[ 256 ] [ 257 ]このシステムは、システムの設計者がそれを使用する講師でもあるという理由もあって、他のほとんどの初期システムよりも成功しました。[ 255 ]その後の教室応答テクノロジーには、赤外線デバイスを使用したH-ITTが含まれていました。[ 257 ]

総括評価は教室でより一般的であり、通常は特定の評価体系を持つテストやプロジェクトの形をとるため、より簡単に採点できるように設定されています。テクノロジーベースのテストの大きな利点の1つは、生徒に回答に対するフィードバックをすぐに提供できることです。生徒がこれらの回答を受け取ると、授業でどのようにやっているかを知ることができ、向上心を促したり、うまくやっているという自信を与えたりすることができます。[ 258 ]テクノロジーはまた、デジタルプレゼンテーション、ビデオ、または教師と生徒が思いつく可能性のあるその他のものなど、さまざまな種類の総括評価を可能にし、さまざまな学習者がより効果的に学んだことを示すことができます。[ 258 ]教師はテクノロジーを使用して採点済みの評価をオンラインで投稿し、生徒がどのようなプロジェクトが良いかをよりよく理解できるようにすることもできます。

電子評価は情報技術を活用します。電子評価には、教師向けまたは生徒向けの様々な潜在的な用途があり、学習過程全体にわたる教育評価(コンピュータ分類テストコンピュータ適応型テスト生徒テスト、試験の採点など)が含まれます。Eマーキングは、採点者が主導する活動であり、生徒主導のeテストやeラーニングなどの他のe評価活動と密接に関連しています。Eマーキングでは、採点者はスキャンしたスクリプトやオンライン回答を紙ではなくコンピュータ画面上で採点できます。

電子採点が可能な試験の種類に制限はなく、電子採点アプリケーションは、実技試験において多肢選択式、筆記式、さらにはビデオ提出にも対応できるように設計されています。電子採点ソフトウェアは個々の教育機関で使用されているだけでなく、試験機関の加盟校にも導入可能です。電子採点はすでに多くの著名なハイステークス試験の採点に利用されており、英国ではAレベル試験やGCSE試験、米国では大学入学のためのSAT試験などがこれに該当します。英国資格認定機関( Ofqual)の報告によると、英国では一般的な資格試験の採点方法として電子採点が主流となっています。

2014年、スコットランド資格認定局(SQA)は、ナショナル5の試験問題のほとんどが電子採点になると発表しました。[ 259 ]

2015年6月、インドのオリッサ州政府は、2016年からすべてのPlus II試験に電子採点を使用する予定であると発表した。[ 260 ]

分析

教育テクノロジープラットフォーム上で利用できるツールによる自己評価の重要性が高まっている。教育テクノロジーにおける自己評価は、学生が自分の強み、弱み、改善できる分野を分析し、学習における現実的な目標を設定し、学習成果を向上させ、進捗状況を追跡することにかかっている。[ 261 ] [ 262 ]教育テクノロジーによって可能になった自己評価のための独自のツールの1つが分析である。分析とは、学習プラットフォーム上での学生の活動について収集されたデータであり、通常はグラフなどのデータ視覚化の媒体を通じて、有効な結論につながる意味のあるパターンに描画される。学習分析は、学習を促進するために学生の活動に関するデータを分析し報告することに重点を置いた分野である。

支出

eラーニング業界の5つの主要セクターは、コンサルティング、コンテンツ、テクノロジー、サービス、サポートです。[ 263 ]世界中で、eラーニングは、控えめな見積もりによると、2000年には480億ドル以上と推定されました。[ 264 ]商業的な成長は活発です。[ 265 ] [ 266 ] 2014年、世界中の商業市場の活動は、過去5年間で60億ドルのベンチャーキャピタルと推定され、[ 265 ] : 38 2011年には自己ペースの学習が356億ドルを生み出しました。[ 265 ] : 4 北米のeラーニングは、2013年に233億ドルの収益を生み出し、クラウドベースのオーサリングツールと学習プラットフォームは9%の成長率でした。[ 265 ] : 19

参照

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