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教育技術（しばしばedtechと略される）は、学習と教育を促進するために使用されるコンピュータハードウェア、ソフトウェア、教育理論、および実践を包含する。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]略語の「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。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
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、コンピュータ科学などのさまざまな分野の理論的知識を活用しています。[ 7 ]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-学習）など、いくつかの領域を包含しています。
教育コミュニケーション技術協会（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、管理することによって学習を促進し、パフォーマンスを向上させるための研究と倫理的実践」と定義しています。[ 8 ]また、教育技術を「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」と定義しています。[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]このように、教育技術は、機器などの教育科学の有効かつ信頼できるさまざまな応用、および科学的研究から派生したプロセスと手順を指し、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、必ずしも物理的な技術だけを指すわけではありません。教育技術は、より多様で包括的な学習環境を促進し、学生が通常の学業課題と並行して技術的リテラシーと教科固有の知識の両方を発達させることを可能にする、教育に肯定的な方法で技術を統合するプロセスです。
したがって、教育技術の知的・技術的発展を説明する際には、いくつかの異なる側面が存在する。
教育技術とは、学習と教育を支援するために使用されるツールやプロセス、そしてそれらの背後にある理論的基盤の両方を指す包括的な用語です。それは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、指導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。[ 13 ]
この分野で訓練を受けた専門家は教育テクノロジストとして知られており、教育成果を向上させるための学習システムやツールの分析、設計、開発、評価を担当しています。[ 14 ]学習テクノロジストという用語は英国で一般的に使用されていますが、カナダや他のいくつかの地域ではこの用語は互換的に使用されています。[ 15 ] 教育技術には、eラーニング、インストラクショナルテクノロジー、教育における情報通信技術(ICT)、edtech、学習テクノロジー、マルチメディア学習、テクノロジー強化学習 (TEL)、コンピュータベース指導 (CBI)、コンピュータ管理指導、コンピュータベーストレーニング (CBT)、コンピュータ支援指導またはコンピュータ補助指導 (CAI)、[ 16 ]インターネットベーストレーニング (IBT)、フレキシブルラーニング、ウェブベーストレーニング (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、コンピュータ媒介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、パーソナルラーニング環境、ネットワークラーニング、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。[ 17 ]
これらの多数の用語にはそれぞれ支持者がおり、それぞれが独自の特徴を指摘している。[ 18 ]しかし、教育技術における多くの用語や概念は曖昧に定義されている。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る。[ 19 ]さらに、Mooreはこれらの用語は概念や原理において根本的に異なるのではなく、デジタル化のアプローチ、構成要素、配信方法などの特定の特徴を強調していると見ていた。[ 18 ]例えば、mラーニングはモビリティを重視しており、学習のタイミング、場所、アクセス、コンテキストの変更を可能にする。しかしながら、その目的と概念原理は教育技術のものである。[ 18 ]
実際には、技術が進歩するにつれて、当初名前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。[ 18 ]当初、「仮想学習」は意味的に狭義に定義され、たとえば心的外傷後ストレス障害（PTSD）の治療において、仮想世界内の環境シミュレーションに入ることを意味していました。[ 20 ] [ 21 ]実際には、「仮想教育コース」とは、すべて、または少なくとも大部分がインターネットによって提供されるあらゆる指導コースを指します。「仮想」は、教室で対面で教えられるのではなく、人々が学習するために物理的な教室に行く必要のない「仮想的」に教えられるコースを説明するために、より広い意味で使用されます。したがって、仮想教育とは、コース管理アプリケーション、マルチメディアリソース、ビデオ会議などのさまざまな方法を使用してコースコンテンツを提供する遠隔学習の一形態を指します。[ 22 ]仮想教育やゲームや解剖などのシミュレーション学習は、学生が教室の内容を実際の状況と結びつけるよう促します。[ 23 ]
学習者は、学習プロセスを意識していないかもしれないが、オブジェクトに広く埋め込まれた教育コンテンツが学習者の周囲に遍在している。[ 24 ]個別化されたインターフェースと教材を使用して個人に合わせて調整された適応型学習と、さまざまな場所と時間でのデジタルリソースと学習機会へのユビキタスアクセスを組み合わせたものが、スマートラーニングと呼ばれている。[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]スマートラーニングは、スマートシティの概念の構成要素である。[ 28 ] [ 29 ]
人々や子供たちがより簡単、迅速、正確、または安価に学習できるように支援する試みは、洞窟の壁画などの非常に初期の道具の出現にまで遡ることができます。[ 30 ] [ 31 ]さまざまな種類のそろばんが使用されてきました。筆記用石板や黒板は少なくとも千年もの間使用されてきました。[ 32 ]書籍やパンフレットは、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、謄写機やゲステトナーの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小部数（通常 10 ～ 50 部）の複製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 年間に遡り[ 33 ] 、教育映画(1900 年代) やシドニー・プレッシーの機械式教育機械(1920 年代)の導入に遡ります。
1960年代半ば、スタンフォード大学の心理学教授であるパトリック・サップスとリチャード・C・アトキンソンは、カリフォルニア州パロアルト統一学区の小学生にテレタイプを使って算数と綴りを教える実験を行った。[ 34 ] [ 35 ]
オンライン教育は1960年にイリノイ大学で始まりました。インターネットが誕生するのはそれから10年後のことでした。しかし、学生は接続されたコンピュータ端末を使って授業情報にアクセスすることができました。オンライン学習は1982年にカリフォルニア州ラホヤにあるウェスタン行動科学研究所が経営戦略研究学部を開設したことで本格的に始まりました。同校はニュージャージー工科大学の電子情報交換システム（EIES）を介したコンピュータ会議を利用して、ビジネスエグゼクティブ向けの遠隔教育プログラムを提供しました。[ 36 ] 1985年からは、コネクテッド・エデュケーションが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、メディア研究の初の完全オンライン修士課程を提供しました。 [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ]その後、1986年には電子大学ネットワークがDOSおよびコモドール64コンピュータ向けのコースを提供しました。2002年にはMITがオンライン授業を無料で提供し始めました。2009年現在約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つのオンライン講座を受講している。デブライ大学では、学士号を取得している学生のうち、80%が要件の3分の2をオンラインで取得しています。また、2014年には、 オンラインでコースを受講した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、オンラインで授業を受ける学生の数は着実に増加していると結論付けることができます。[ 40 ] [ 41 ]
1971年、イヴァン・イリイチは、非常に影響力のある著書『脱学校社会』を出版し、その中で、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」を構想した。1970年代と1980年代には、ニュージャージー工科大学のマーレイ・トゥロフとスター・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[ 42 ]や、カナダのゲルフ大学での発展[ 43 ]が見られた。英国では、教育技術評議会が教育技術の利用を支援し、特に政府のコンピュータ支援学習国家開発プログラム[ 44 ]（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）を管理した。
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。この技術は特に博物館教育で人気がありました。近年でも、ビデオ会議の人気は高まり、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。画像と音声の品質はしばしば粗かったりピクセル化したりします。ビデオ会議では、放送の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ります。スペースの問題が生じます。また、提供者と参加者の両方に専用の機器が必要です。[ 45 ]
英国のオープン大学[ 43 ]とブリティッシュコロンビア大学（Web CTが最初に開発され、現在はBlackboard Inc.に組み込まれている）は、インターネットを使用して学習を提供する革命を開始し[ 46 ]、ウェブベースのトレーニング、オンライン遠隔学習、学生間のオンラインディスカッションを多用しました[ 47 ] 。Harasim（1995） [ 48 ]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た。1997年、グラツィアデイは、持ち運び可能、複製可能、拡張可能、手頃な価格、長期的な費用対効果が高い可能性が高いことなど、製品を評価し、テクノロジーベースのコースを開発するための基準を説明した。[ 49 ]
Improved Internet functionality enabled new schemes of communication with multimedia or webcams. The National Center for Education Statistics estimates the number of K-12 students enrolled in online distance learning programs increased by 65% from 2002 to 2005, with greater flexibility, ease of communication between teacher and student, and quick lecture and assignment feedback.
According to a 2008 study conducted by the U.S. Department of Education, during the 2006–2007 academic year, about 66% of postsecondary public and private schools participating in student financial aid programs offered some distance learning courses; records show 77% of enrollment in for-credit courses with an online component.[50] In 2008, the Council of Europe passed a statement endorsing e-learning's potential to drive equality and education improvements across the EU.[51]
Computer-mediated communication (CMC) is between learners and instructors, mediated by the computer. In contrast, CBT/CBL usually means individualized (self-study) learning, while CMC involves educator/tutor facilitation and requires the scalarization of flexible learning activities. In addition, modern ICT provides education with tools for sustaining learning communities and associated knowledge management tasks.
Students growing up in this digital age have extensive exposure to a variety of media.[52] Major high-tech companies have funded schools to provide them with the ability to teach their students through technology.[53]
2015 was the first year that private nonprofit organizations enrolled more online students than for-profits, although public universities still enrolled the highest number of online students. In the fall of 2015, more than 6 million students enrolled in at least one online course.[54]
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、その結果、ますます多くの小学生がオンライン学習に参加し、大学生が遠隔学習を実施するためにオンラインコースに登録するようになった。[ 55 ] [ 56 ]ユネスコなどの組織は、学校が遠隔教育を円滑に行えるよう、教育技術ソリューションを活用している。[ 57 ]パンデミックによる長期にわたるロックダウンと遠隔学習への注目により、教育テクノロジー分野に記録的な額のベンチャーキャピタルが流入した。[ 58 ] 2020年には、米国だけでも、教育テクノロジー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たが、これは2019年の 13億2000万ドルと比較して増加している。 [ 59 ]
パンデミック後、教師はデジタル技術の使用頻度は減ったものの、COVID-19パンデミック以前よりは使用頻度が高くなっている。[ 60 ]
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開発されました。多くの心理学者がこれらの結果を利用して人間の学習理論を開発しましたが、現代の教育者は一般的に行動主義を包括的な統合の一側面と見ています。行動主義における教育は、動物学習実験を重視した訓練と結びついています。行動主義は報酬と罰を用いて人々に何かをする方法を教えるという考え方に基づいているため、人々の訓練と関連しています。[ 61 ]
BF スキナーは、言語行動の機能分析に基づいて教育の改善について幅広く執筆し[ 62 ] [ 63 ]、「教育の技術」[ 64 ] [ 65 ]を執筆しました。これは、現代教育の根底にある神話を払拭し、プログラム学習と呼ばれる自身のシステムを推進しようとする試みでした。オグデン リンズリーは、行動分析に基づいているものの、ケラーやスキナーのモデルとは大きく異なる、セレレーションと呼ばれる学習システムを開発しました。
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動として、この時期を「認知革命」と呼ぶ人もいた。[ 66 ]行動主義の経験的枠組みは維持しつつ、認知心理学の理論は行動を超えて、人間の記憶がどのように学習を促進するかを考慮することで、脳に基づく学習を説明する。学習とは、人間の心によって感覚入力が変換、縮小、精緻化、保存、回復、使用されるすべてのプロセスを指す。[ 66 ] [ 67 ]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が理論的枠組みとして確立された。コンピュータ科学と情報技術は認知科学理論に大きな影響を与えてきた。ワーキングメモリ（以前は短期記憶として知られていた）と長期記憶の認知概念は、コンピュータ科学分野の研究と技術によって促進されてきた。認知科学分野に大きな影響を与えたもう1人はノーム・チョムスキーである。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トピックに注目している。これらの理論的視点は教育設計に影響を与えている。[ 68 ]
認知主義には認知主義と社会認知主義という2つの異なる学派がある。前者は個人の思考過程や認知過程の理解に焦点を当て、後者は認知に加えて学習における社会的過程の影響も考慮に入れる。[ 69 ]しかし、これら2つの学派は、学習は行動の変化以上のもの、つまり学習者が用いる精神過程であるという見解を共有している。[ 69 ]
教育心理学者は、ピアジェの認知発達理論のような個人（または心理的）構成主義と社会構成主義など、いくつかのタイプの構成主義を区別しています。この形式の構成主義は、学習者が現実や異なる視点をもたらす他の学習者と相互作用しながら、新しい情報からどのように独自の意味を構築するかに重点を置いています。構成主義的な学習環境では、学生は学習において、既存の知識と経験を使用して、新しい、関連する、および/または適応的な概念を形成する必要があります。[ 70 ]この枠組みの下では、教師の役割は、学習者が独自の知識を構築できるようにガイダンスを提供するファシリテーターになります。構成主義的な教育者は、既存の学習経験が適切であり、教えられている概念に関連していることを確認する必要があります。Jonassen（1997）は、「よく構造化された」学習環境は初心者の学習者に役立ち、「構造化されていない」環境はより高度な学習者にのみ役立つと示唆しています。[ 2 ]構成主義的視点を用いる教育者は、学習者中心の問題ベース学習、プロジェクトベース学習、探究ベース学習を取り入れた能動的な学習環境を重視するかもしれない。理想的には、現実世界のシナリオを取り入れ、学生が批判的思考活動に積極的に取り組むような環境である。具体例としては、1980年代にコンピュータ・リテラシーにおける構成主義的認知学習が展開された事例が挙げられる。この事例では、プログラミングが学習の手段として用いられた。[ 71 ] : 224プログラミング言語であるLOGOは、ピアジェの思想をコンピュータやテクノロジーと統合しようとする試みを体現していた。[ 71 ] [ 72 ]当初は、分野を問わず「一般的な問題解決能力を向上させる」という「おそらく最も議論を呼んだ主張」を含む、広範で希望に満ちた主張があった。[ 71 ] : 238しかし、LOGOプログラミングスキルは、一貫して認知的な利点をもたらさなかった。[ 71 ]： 238それは支持者が主張するほど「具体的」ではなく、「他のすべての推論形式よりも一つの推論形式を優先」しており、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あった。[ 73 ] 1980年代後半までに、LOGOはまた、他の類似のプログラミング言語も目新しさや優位性を失い、批判の中で徐々に重要性が薄れていった。[ 74 ]
eラーニングが他の学習および教育アプローチをどの程度支援または代替するかは様々で、全く支援し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する。[ 75 ] [ 76 ]テクノロジーの使用度合いを分類するために、さまざまな記述用語が（やや一貫性を欠いて）使用されてきた。たとえば、「ハイブリッド学習」または「ブレンド学習」は、教室補助具やラップトップを指す場合もあれば、従来の教室での時間を短縮するが完全には排除せず、一部をオンライン学習に置き換えるアプローチを指す場合もある。[ 77 ] [ 78 ]「分散学習」は、ハイブリッドアプローチのeラーニング要素、または完全にオンラインの遠隔学習環境のいずれかを説明する場合がある。[ 75 ]
eラーニングは同期型と非同期型のいずれかである。同期型学習はリアルタイムで行われ、すべての参加者が同時にやり取りする。一方、非同期型学習は自己ペースで進められ、参加者は他の参加者の同時参加に依存することなく、アイデアや情報の交換を行うことができる。[ 79 ]
同期学習とは、同じ期間に1人または複数の参加者とアイデアや情報を交換することを指します。例としては、対面での議論、オンラインでのリアルタイムのライブ教師指導とフィードバック、Skypeでの会話、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あります。学生が共同作業を行うため、同期学習は、学生が積極的に耳を傾け、仲間から学ぶ必要があるため、学生がよりオープンマインドになるのに役立ちます。同期学習は、オンラインの意識を高め、多くの学生のライティングスキルを向上させます。[ 80 ]
非同期学習では、学習管理システム、電子メール、ブログ、Wiki、ディスカッションボードなどのテクノロジーに加え、Webでサポートされた教科書[ 81 ] 、ハイパーテキスト文書、音声[ 82 ]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使用されることがあります。専門教育レベルでは、トレーニングに仮想手術室が含まれる場合があります。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がある学生にとって有益です。ストレスの少ない環境で、より柔軟な時間枠で作業を完了する機会が得られます。[ 47 ]非同期オンラインコースでは、学生は自分のペースで作業を完了する自由が与えられます。非伝統的な学生であるため、日常生活と学校を管理しながら、社会的な側面も維持できます。非同期コラボレーションにより、学生は必要なときに助けを求めることができ、課題を完了するのにかかる時間に応じて、役立つガイダンスが提供されます。これらのコースで使用されるツールの多くは、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ですが、これらに限定されません。[ 83 ]
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で提供される、自分のペースで学習できるアクティビティを指します。CBTは当初、CD-ROMを介してコンテンツを提供し、オンラインの本やマニュアルを読むように、通常はコンテンツを直線的に提示していました。[ 84 ]このため、CBTはソフトウェアの使用や数式の完成など、静的なプロセスを教えるためによく使用されます。コンピュータベーストレーニングは、 Webブラウザを使用してインターネット経由で提供されるWebベーストレーニング（WBT）と概念的に似ています。
CBTにおける学習の評価は、多肢選択問題、ドラッグアンドドロップ、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、コンピュータで簡単に採点できる評価によって行われることが多い。評価はオンラインソフトウェアを介して簡単に採点および記録され、エンドユーザーに即座にフィードバックと完了状況を提供する。ユーザーは多くの場合、完了記録を証明書の形で印刷することができる。[ 84 ]
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。CBTは、動画やアニメーションなどのリッチメディアを埋め込むことで学習効果を高めることができるため、印刷された学習教材の良い代替手段となり得ます。[ 84 ]
しかし、CBTには学習上の課題がいくつかあります。一般的に、効果的なCBTを作成するには膨大なリソースが必要です。CBTを開発するためのソフトウェアは、多くの場合、主題の専門家や教師が使用できるものよりも複雑です。[ 84 ]
コンピュータ支援型協調学習(CSCL) は、学習課題で学生が協力して作業する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使用し、社会的学習を可能にします。CSCL は、「eラーニング 2.0」や「ネットワーク型協調学習 (NCL)」という用語と概念的に似ています。[ 85 ] Web 2.0 の進歩により、ネットワーク上の複数の人々の間で情報を共有することがはるかに容易になり、使用が増加しました。[ 84 ] [ 86 ] : 1 [ 87 ]使用の主な理由の 1 つは、「創造的で魅力的な教育的取り組みの温床」として機能することです。[ 86 ] : 2学習は、コンテンツに関する会話と、問題や行動に関する具体的な相互作用を通じて行われます。この協調学習は、インストラクターが知識とスキルの主要な情報源である指導とは異なります。[ 84 ]新語「eラーニング 1.0」は、初期のコンピュータベースの学習およびトレーニング システム (CBL) で使用された直接指導を指します。教師の教材から直接提供されることが多い、このような直線的な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。 [ 88 ]この現象は「ロング テール ラーニング」と呼ばれています。[ 89 ]ソーシャル ラーニングの提唱者は、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だと主張しています。[ 89 ]ソーシャル ネットワークは、テスト対策や言語教育など、さまざまなテーマに関するオンライン学習コミュニティを育成するために使用されてきました。モバイル アシスト言語学習(MALL) は、言語学習を支援するためにハンドヘルド コンピュータや携帯電話を使用することです。
コラボレーションアプリは、学習中に生徒と教師が交流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、楽しく復習できる方法を提供します。楽しい体験であれば、生徒はより積極的に取り組みます。また、ゲームには通常、進歩の感覚があり、生徒が向上を目指す際にモチベーションを維持し、継続するのに役立ちます。[ 90 ]
Classroom 2.0 は、地理的な境界を越えて学校をつなぐオンラインの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型協調学習(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い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、[ 91 ] [ 92 ]教育成果[ 93 ]と文化統合を向上させます。
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、RoschelleとTeasley（1995）は、「協力は、参加者間で分業を行うことで達成されるものであり、各人が問題解決の一部を担当する活動である」と主張しています。これに対し、協働は「参加者が協力して問題を解決するための協調的な取り組みに相互に関与すること」を伴います。[ 94 ]
ソーシャルテクノロジー、特にソーシャルメディアは、そうでなければ得られない学生の学習機会を提供します。例えば、一般の学生が研究者、政治家、活動家と同じ空間に存在し、対話する機会を提供します。これは、そうでなければ人々を隔てる地理的な障壁が消滅するからです。[ 95 ]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高める機会や会話を提供するリーチを与えます。[ 96 ]
Twitterのようなソーシャルテクノロジーは、数十年にわたる無料のデータアーカイブを学生に提供することができます。多くの教室や教育者は既にこの無料リソースを活用しています。例えば、2011年にセントラルフロリダ大学の研究者や教育者は、ハリケーン・アイリーンなどの緊急事態に関連して投稿されたツイートをデータポイントとして使用し、学生にデータのコーディング方法を教えました。[ 97 ] [ 98 ]また、ソーシャルメディア技術は、専門家ネットワークが技術的なレベルで作業をどのように促進するかを学生に示す能力を教師に与えます。[ 99 ]
これは、初期学習の大部分がまず自宅でテクノロジーを使用して行われる指導戦略です。その後、生徒は教室で教師とともに高次の学習課題に取り組みます。多くの場合、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、個人の自宅学習に使用されます。[ 100 ] [ 101 ]反転学習の利点には、学習パフォーマンスの向上、生徒の満足度とエンゲージメントの向上、学習の柔軟性、生徒と教師間のインタラクション機会の増加などがあります。[ 102 ] [ 103 ] [ 104 ]一方、反転学習の欠点には、生徒のモチベーション、インターネットアクセス、ビデオの質、教師の作業負荷の増加に関連する課題があります。[ 105 ] [ 106 ]
現在、数多くの種類の物理技術が使用されています。[ 107 ] [ 108 ]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ツール、ドキュメントカメラ、電子メディア、LCDプロジェクターなどです。これらの技術の組み合わせには、ブログ、コラボレーションソフトウェア、eポートフォリオ、仮想教室などがあります。[ 109 ]
この種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。[ 110 ]
ビデオ技術[ 111 ]には、 VHSテープやDVDのほか、サーバー経由のデジタルビデオによるオンデマンド方式や同期方式、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も含まれています。ビデオ電話は講演者や他の専門家と接続できます。インタラクティブなデジタルビデオゲームは、幼稚園から高校までの教育機関や高等教育機関で使用されています。[ 112 ]
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。[ 113 ]
ウェブカメラとウェブキャスティングにより、仮想教室や仮想学習環境の作成が可能になりました。[ 114 ] [ 115 ]ウェブカメラは、eラーニング環境で発生する可能性のある盗作やその他の学術的不正行為に対抗するためにも使用されています。
コンピュータやタブレットは、学習者や教育者がウェブサイトやアプリケーションにアクセスできるようにする。多くのモバイルデバイスはmラーニングをサポートしている。[ 116 ]
クリッカーや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オーディエンスレスポンスフィードバックに使用できます。[ 117 ]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。[ 118 ] [ 119 ]
刺激実践レポートによると、 iPadなどのデバイスは、障害のある（視覚障害または複数の障害を持つ）子供たちのコミュニケーション能力の発達や生理活動の改善に役立てられている。[ 120 ]
就学前教育（幼児教育）、初等教育、中等教育における研究では、デジタル機器が効果的な学習成果を可能にし、教師を支援できるシステムを構築するためにどのように使用されているかが検討されてきました。[ 121 ]デジタル技術は、魅力的でインタラクティブで楽しい学習環境で生徒の意欲を高めることで、教育と学習を改善することができます。これらのオンラインでのやり取りは、デジタルリテラシー、21世紀型スキル、デジタル市民権を育成するさらなる機会を提供します。[ 121 ]
Raspberry Pi、Arduino、BeagleBone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、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、クラウドコンピューティングやモノのインターネットと連携して動作する、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す。モノのインターネットとは、情報センシング機器を介して規定された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するネットワークの一種で、情報交換と通信を行い、スマートな認識、位置特定、追跡、監視、管理を実現します。[ 122 ]これらのデバイスは、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ために電子機器やプログラミングをいじることを受け入れる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できることを意味します。[ 123 ]
グループのウェブページ、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で Web サイト上に考え、アイデア、コメントを投稿できます。[ 124 ] [ 125 ]ソーシャル ネットワーキングサイトは、特定の主題に関心のある人々が音声、チャット、インスタント メッセージ、ビデオ会議、またはブログ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。[ 126 ]全米学校理事会協会は、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 テクノロジーを使用しており、50% 以上が学校の仕事についてオンラインで話していることを発見しました。ソーシャル ネットワーキングはコラボレーションとエンゲージメントを促進し[ 127 ] 、生徒の自己効力感を高めるためのモチベーション ツールになり得ます。[ 128 ]
ホワイトボードには 3 種類あります。[ 129 ]黒板に類似し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としても使用されます。これは、仮想会議、コラボレーション、インスタント メッセージング用のグループ 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、学習者とインストラクターがタッチ スクリーンに書き込むことができます。画面上のマークアップは、空白のホワイトボードまたは任意のコンピュータ画面コンテンツに行うことができます。権限設定によっては、この視覚学習はインタラクティブで参加型になり、インタラクティブ ホワイトボードに画像を書き込んだり操作したりすることができます。[ 129 ]
仮想学習環境（VLE）、別名学習プラットフォームは、複数の通信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。[ 130 ] Web会議ソフトウェアを使用すると、学生と講師はグループ設定でWebカメラ、マイク、リアルタイムチャットを介して互い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、テキストメモ、マイク権限、マウス制御の権限レベルを講師が設定することで、ホワイトボードやスクリーンキャストを行うことができます。[ 131 ]
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のある教師から直接指導を受ける機会を提供します。[ 132 ]学習者は、インストラクターに直接かつ即座にアクセスして、即座にフィードバックや指示を受けることができます。バーチャル教室は、構造化された授業スケジュールを提供するため、非同期学習の自由さに圧倒される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「実在する」教室を再現するソーシャルラーニング環境を提供します。[ 133 ]正式なバーチャル教室に加えて、学生は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て共有することができます。[ 134 ] [ 135 ]
In higher education especially, a virtual learning environment (VLE) is sometimes combined with a management information system (MIS) to create a managed learning environment, in which all aspects of a course are handled through a consistent user interface throughout the institution.[136] Physical universities and newer online-only colleges offer to select academic degrees and certificate programs via the Internet. Some programs require students to attend some campus classes or orientations, but many are delivered completely online. Several universities offer online student support services, such as online advising and registration, e-counseling, online textbook purchases, student governments, and student newspapers.[137]
Due to the COVID-19 pandemic, many schools have been forced to move online. As of April 2020, an estimated 90% of high-income countries are offering online learning, with only 25% of low-income countries offering the same.[138]
AR technology plays an important role in the future of the classroom where human co-orchestration takes place seamlessly.[139]
A learning management system (LMS) is software used for delivering, tracking, and managing training and education. It tracks data about attendance, time on task, and student progress. Educators can post announcements, grade assignments, check on course activities, and participate in class discussions. Students can submit their work, read and respond to discussion questions, and take quizzes.[124] An LMS may allow teachers, administrators, and students, and permitted additional parties (such as parents, if appropriate) to track various metrics. LMSs range from systems for managing training/educational records to software for distributing courses over the Internet and offering features for online collaboration. The creation and maintenance of comprehensive learning content require substantial initial and ongoing investments in human labor. Effective translation into other languages and cultural contexts requires even more investment by knowledgeable personnel.[140]
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）を作成するためのソフトウェアです。LCMSは、LMS上でホストされるコンテンツの作成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）の仕様では、LMSとは別にホストされるコンテンツのサポートが規定されています。
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、フィードバックを生徒の特定の間違いに合わせて調整したり、コンピュータが生徒の学習状況に応じて一連の質問に導いたりすることができます。形成的評価では、誤った回答が選別され、教師がそれらの質問を説明します。学習者は、選別された質問のわずかな変更版で練習します。学習サイクルは、多くの場合、以前に教えられたトピックを網羅する新しい一連の質問を使用する総括的評価で締めくくられます。 [ 141 ]
トレーニング管理システムまたはトレーニングリソース管理システムは、インストラクター主導のトレーニング管理を最適化するために設計されたソフトウェアです。エンタープライズリソースプランニング（ERP）と同様に、トレーニングプロセスのあらゆる側面（計画（トレーニング計画と予算予測）、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、営利目的のトレーニングプロバイダーの販売）を効率化することを目的としたバックオフィスツールです。[ 142 ]
コンテンツとデザインアーキテクチャの問題には、教育法と学習オブジェクトの再利用が含まれます。あるアプローチでは、次の 5 つの側面を検討します。[ 143 ]
人工知能の学術研究と開発は、少なくとも1956年に認知科学者が人間と機械の思考と学習プロセスを調査し始めたことに遡ることができます。教育におけるAIの初期の使用は、インテリジェントチュータリングシステム（ITS）の開発と、教育体験の向上へのその応用に遡ることができます。[ 144 ]これらは、学生に即時かつ個別化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。[ 145 ] ITSの開発の動機は、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[ 146 ] [ 147 ]と、より大規模な学習を促進する必要性から来ています。長年にわたり、認知科学とデータ駆動技術の組み合わせによりITSの能力が向上し、知識[ 148 ]、感情[ 149 ] [ 150 ] 、課題外の行動[ 151 ]、ホイールスピニングなど、学生の幅広い特性をモデル化できるようになりました。[ 152 ] ITS が学生の学習を支援する上で非常に効果的であるという十分な証拠があります。[ 153 ] ITS は、学生が指導を受けながら学習できる領域である最近接発達領域(ZPD)に学生を留めておくために使用できます。このようなシステムは、学生の能力レベルをわずかに超える課題を通して学生を導くことができます。[ 154 ]
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。[ 155 ]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、[ 156 ]いくつかの大規模な学区は、潜在的な学業不正行為への懸念から、GenAIをすぐに禁止しました。[ 157 ]しかし、議論が進展するにつれて、[ 159 ]これらの禁止は数ヶ月以内にほぼ撤回されました。[ 160 ]学業不正行為に対処するために、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。[ 161 ] [ 162 ]
教育分野では、個別フィードバックの提供、教室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、管理業務の効率化、評価プロセスの簡素化など、さまざまなユースケースが存在します。[ 163 ]しかし、GenAIは、幻覚とも呼ばれる誤った情報を出力する可能性があります。[ 155 ]また、その出力は偏っている可能性があり、[ 164 ] 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を求める声が上がっています。[ 155 ] [ 165 ]教師向けの専門能力開発を提供し、ポリシーや規制を策定することで、 GenAIの倫理的懸念を軽減することができます。[ 155 ] [ 164 ]また、AIシステムは生徒に個別指導や適応フィードバックを提供できますが、教室コミュニティに対する生徒の意識に影響を与える可能性があります。
さまざまな形態の電子メディアは、就学前児童の生活の特徴となり得る。[ 166 ]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。[ 166 ]
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子供が使い始める年齢は、スイスの心理学者ジャン・ピアジェが提唱した年齢予測段階など、技術リソースを子供の発達能力に合わせるかどうかによって決まる可能性がある。[ 167 ]メディアを選択する際には、年齢への適合性、求められる価値観との整合性、娯楽と教育の同時的な側面などのパラメータが提案されている。[ 168 ]
就学前レベルでは、テクノロジーはさまざまな方法で導入できます。最も基本的なのは、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のリソースを使用することです。[ 169 ]さらに、保護者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レッスンを補完し、学習を強化したりするためのリソースが多数あります。年齢に適したオプションとしては、子供の作品をビデオまたは音声で録画すること、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を紹介すること、障害のある子供が他の同年代の子供たちと一緒に参加できるように支援技術を提供すること、[ 170 ]教育アプリ、電子書籍、教育ビデオなどがあります。[ 171 ]就学前の子供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、[ 171 ] PBS Kids Video、Teach me、Montessori crosswordsなどがあります。[ 172 ]電子書籍[109]の形で提供される教育技術は、就学前の子供たちに1台のデバイスに複数の本を保存および検索するオプションを提供し、それによって伝統的な読書行為と教育技術の使用を組み合わせます。教育技術はまた、手と目の協調性、言語能力、視覚的注意、および教育課題を完了する意欲を向上させると考えられており、子供たちがそうでなければ経験できないことを経験できるようにします。[ 121 ]就学前の段階でテクノロジーを導入して教育的に最大限に活用するには、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、就学前の子供たちと親や他の大人の交流を含み、発達段階に適切である必要があります。[ 173 ]特に障害のある子供たちが学習機会にアクセスできるようにし、バイリンガルの子供たちが複数の言語でコミュニケーションおよび学習する機会を与え、STEM科目に関するより多くの情報を提供し、子供の身近な環境に欠けている可能性のある多様性のイメージを提供するため、学習機会へのアクセスを可能にします。[ 173 ]
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、就学前の子供たちは、スクリーンを使わない方法でもコーディングスキルを教える体験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教えるアクティビティやゲームがあり、生徒たちは将来遭遇し使用するコーディングの概念に備えることができます。[ 174 ] MinecraftとRobloxは、無料または低価格でアクセスできる教育機関に採用されている人気のコーディングおよびプログラミングアプリです。[ 174 ]
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、学校での暴力やいじめへの恐怖、ホームスクーリングを希望するものの資格がないと感じている親を持つ生徒など、従来の対面式学校に通いたくない生徒によってますます利用されるようになっている。[ 175 ]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ている。オンラインチャータースクールは、対面式チャータースクールのように、場所、所得水準、クラスの規模によって制限されることもほとんどない。[ 176 ]
eラーニングは、従来の教室学習を補完するものとして台頭してきている。特別な才能や興味を持つ生徒は、既存のカリキュラムの範囲外でeラーニングを利用してスキルを向上させたり、学年制限を超越したりしている。[ 177 ]
K-12教育におけるバーチャル教育は、多くの場合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します。バーチャルスクールは、革新的な管理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」です[ 178 ] 。 [ 178 ]
教育技術は、現在の教育プログラムで刺激が不足している才能ある若者を引き付ける興味深い方法でもあるようです。[ 179 ]これは、放課後プログラムや、技術を統合したカリキュラムによって実現できます。3Dプリンティング統合コース（3dPIC）も、若者の教育の旅に必要な刺激を与えることができます。[ 180 ]モントリオール大学のプロジェクトSEUR [ 181 ]は、コレージュ・モン・ロワイヤルおよびラ・ヴァリアブルと協力して、この分野を精力的に開発しています。[ 182 ]
オンライン大学コースの受講者数は29%増加し、 現在、全大学生の約3分の1、推定670万人がオンライン授業を受講している。[ 183 ] [ 184 ] 2009年には、米国の高等教育機関の学生の44%が授業の一部または全部をオンラインで受講しており、2014年までに81%に上昇すると予測されていた。[ 185 ]
現在、営利目的の高等教育機関の大部分がオンライン授業を提供しているが、私立の非営利学校では半数程度しか提供していない。私立機関は、コストが下がるにつれてオンライン授業への関与を深めていく可能性がある。オンラインで学生をサポートするためには、適切な訓練を受けたスタッフを雇用する必要もある。[ 186 ]これらのスタッフは、コンテンツ分野を理解しているだけでなく、コンピュータとインターネットの使用についても高度な訓練を受けている必要がある。オンライン教育は急速に拡大しており、主要な研究大学ではオンライン博士課程も開発されている。 [ 187 ]
大規模公開オンライン講座（MOOC）には大学教育を完全に代替できないような制約があるかもしれないが、[ 188 ]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者に講座を提供しているが、大学の単位は取得できない。[ 189 ]マサチューセッツ工科大学とハーバード大学が設立したedXのような大学レベルのプログラムは、幅広い分野を無料で提供しているが、他のプログラムでは学生は無料で講座を聴講できるものの、認定を受けるには少額の料金が必要となる。MOOCは高等教育に大きな影響を与えておらず、最初の拡大後には衰退したが、何らかの形で存続すると予想されている。[ 190 ]最近では、MOOC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のように、特定の関心を持つ受講者向けの高度に専門的な講座を提供することで、大学の知名度を高めるために利用されている。[ 191 ]
MOOCでは、最初のコース参加者の大多数が脱落する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からの学生の脱落率は、学生の匿名性、学習体験の孤独、仲間や教師との交流の欠如に起因するとされています。[ 192 ]脱落を減らす効果的な学生の参加促進策としては、フォーラムでの交流や仮想の教師またはティーチングアシスタントの存在などがありますが、これらの対策は参加学生数に応じてスタッフのコストが増加します。
企業は、規制遵守のための必須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）、その他の貴重な職場スキルの提供にeラーニングを利用しています。[ 193 ]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の提供にeラーニングを利用しています。ほとんどの企業向けeラーニングは非同期型で、学習管理システムを介して提供および管理されています。[ 194 ]企業向け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従業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おいて、従業員の参加を促すことです。[ 193 ]
教育技術は、政府機関が職員や公務員の研修に活用している。また、政府機関はデジタル技術の利用促進や、国民のスキル向上にも関心を持っている。
効果的なテクノロジーの使用は、効果的な教師と同様に、複数のエビデンスに基づいた戦略を同時に展開します（例：適応型コンテンツ、頻繁なテスト、即時フィードバックなど）。[ 195 ]コンピュータやその他のテクノロジーを使用することで、生徒はコアコンテンツとスキルを練習することができ、教師は他の生徒と協力したり、評価を実施したり、他のタスクを実行したりできます。[ 195 ] [ 196 ]教育テクノロジーを使用することで、教育は各生徒に合わせて個別化することができ、より良い差別化が可能になり、生徒が自分のペースで習熟度を高めることができます。[ 197 ]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、特に恵まれない背景を持つ生徒が、質の高い教育とキャリアガイダンスにリモートでアクセスできるようにしました。[ 198 ]
現代の教育技術は、学位取得プログラムを含む教育へのアクセスを向上させることができます。[ 199 ] [ 200 ]特に継続教育において、フルタイムではない学生の統合を改善し、 [ 199 ]学生と講師間の相互作用を改善します。[ 201 ] [ 200 ]学習教材は遠隔学習に使用でき、地理的な境界を超えてより幅広い層がアクセスできます。[ 202 ] [ 199 ]コース教材へのアクセスは容易です。[ 203 ] [ 199 ] 2010年には、アメリカの世帯の70.3%がインターネットにアクセスできました。[ 204 ] 2013年、カナダ・ラジオテレビ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できるようになった。 [ 205 ]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る。オンラインリソースを利用することで、学生は学校で学んでいる内容の特定の側面に、自宅でより多くの時間を費やすことができる。マサチューセッツ工科大学（MIT）のような学校は、特定のコース教材をオンラインで無料で提供している。 [ 206 ]
学生はeラーニングの利便性を高く評価しているが、対面学習環境の方がより積極的に参加していると報告している。[ 207 ]大学は、WEB 2.0技術を活用したり、学生と教員間のメンターシップを増やしたりすることで、この問題に対処しようとしている。[ 208 ]
指導にコンピュータを使用することの有効性を研究しているジェームズ・クリクによれば、コンピュータベースの指導を受けると、生徒は通常より短い時間でより多くのことを学び、コンピュータベースの授業では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身につける。生徒は問題を自力で解決できる。[ 201 ]難易度に年齢に基づく本質的な制限はなく、つまり生徒は自分のペースで進めることができる。ワープロで自分の文章を編集することで、生徒の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したり編集したりする方が得意である。[ 203 ]「コンピュータ集約型」環境で行われた研究では、生徒中心の協調学習、高次の学習、ライティングスキル、問題解決、およびテクノロジーの使用が増加したことが判明した。[ 209 ]さらに、学習ツールとしてのテクノロジーに対する親、生徒、教師の態度も改善される。
雇用主によるオンライン教育の受け入れは、時間の経過とともに高まっています。[ 210 ] SHRMが2010年8月のレポートのために調査した人事マネージャーの50%以上が、同じレベルの経験を持つ2人の候補者が仕事に応募する場合、候補者がオンラインの学校で学位を取得したか、従来の学校で学位を取得したかは、何の影響もないと回答しました。79%が、過去12か月間にオンライン学位を持つ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、従来の学位を持つ求職者ほど好意的に見られていないと回答しました。[ 210 ]
教育アプリの使用は一般的に学習にプラスの効果をもたらします。事前テストと事後テストでは、モバイルデバイスで教育アプリを使用することで、学習に苦労している生徒と平均的な生徒の間の学力格差が縮小することが明らかになっています。[ 211 ]
世界的に見ると、変化管理、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主な制約となっている。[ 212 ]
米国では、州政府と連邦政府の資金増加に加え、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年時点では技術投資の対価（ROI）に着目して、技術への支出と学生の成果向上を結びつけようとする研究は皆無だった。[ 213 ]
新しい技術には、教育をより良い方向に変革したり、大衆により良い教育機会を提供したりする変革力に関する非現実的な誇大宣伝や約束が伴うことが多い。例としては、サイレント映画、ラジオ放送、テレビなどがあるが、いずれも主流の正式な教育の日常的な実践にはあまり定着していない。[ 214 ]技術そのものが、必ずしも教育実践の根本的な改善につながるわけではない。[ 215 ]焦点は、技術そのものではなく、学習者と技術との相互作用に置かれる必要がある。それは「加算的」または「減算的」ではなく、「生態学的」として認識される必要がある。この生態学的変化では、1つの重要な変化が全体的な変化を生み出す。[ 216 ]
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可能性さえある。[ 23 ]ワシントン大学の乳児の語彙に関する研究では、教育用ベビーDVDが原因で語彙が低下していることが示されている。小児科ジャーナルに掲載された2007年のワシントン大学の乳児の語彙に関する研究では、ワシントン州とミネソタ州の1,000人以上の親を対象に調査が行われた。この研究では、生後8～16ヶ月の乳児がDVDやビデオを1時間見るごとに、見ていない乳児よりも90の一般的な赤ちゃんの単語のうち6～8語少ない単語を知っていることがわかった。この研究の調査員であるアンドリュー・メルツォフは、この結果は理にかなっていると述べており、乳児の「覚醒時間」が人と話す代わりにDVDやテレビの前で過ごされると、乳児は同じ言語経験を得ることができない。別の調査員であるディミトリ・チスタキスは、赤ちゃん用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増えていると報告した。[ 217 ] [ 218 ] [ 219 ] [ 220 ]
適応型教材は、各生徒の能力に合わせて質問を調整し、スコアを計算しますが、これは生徒が社会的または協調的に作業するのではなく、個人で作業することを促します（Kruse、2013）。社会的関係は重要ですが、ハイテク環境は教師と生徒の間の信頼、配慮、および尊敬のバランスを損なう可能性があります。[ 221 ]
大規模公開オンライン講座（MOOC）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りますが、ほとんどの発展途上国や低所得国では大きな関心事ではありません。MOOCの目標の一つは、恵まれない人々（つまり発展途上国の人々）に米国式のコンテンツと構成のコースを体験する機会を提供することです。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、多くのコースには数千人の登録学生がいるにもかかわらず、コースを修了するのはそのうちの5～10%に過ぎません。[ 222 ]これは、スタッフのサポート不足、コースの難易度、仲間との交流の少なさに起因する可能性があります。[ 223 ]また、MOOCは特定のカリキュラムと教授法が優れていることを示唆しており、これは最終的に現地の教育機関、文化的規範、教育の伝統を覆い尽くす（あるいは完全に消し去る）可能性があります。[ 224 ]
インターネットやソーシャルメディアの普及に伴い、教育アプリの使用は生徒の注意散漫や脱線のリスクを高めている。適切な使用は生徒の成績向上につながることが示されているものの、注意散漫は悪影響を及ぼす。また、不正行為の可能性が高まるというデメリットもある。[ 225 ]
2021年のCOVID-19隔離期間中に行われた研究によると、eラーニングの欠点の1つは、うつ病を引き起こす可能性があることである。[ 226 ]
携帯電話やコンピューターなどの電子機器は、情報源への迅速なアクセスを容易にし、それぞれの情報源は表面的な注意しか払われない可能性がある。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児童健康センターのエグゼクティブディレクターであるミシェル・リッチ氏は、デジタル世代について、「彼らの脳は、課題に集中し続けることではなく、次のことに飛びつくことで報酬を得る。懸念されるのは、画面の前で育つ子供たちの脳の構造が変わってしまうことだ」と述べている。[ 227 ]学生は常に注意散漫に直面してきたが、コンピューターや携帯電話は、データの流れが集中力や学習を妨げる可能性があるため、特に問題となる。これらのテクノロジーは大人にも影響を与えるが、発達途上の脳がタスクの切り替えに容易に慣れてしまい、注意を持続させることに慣れなくなる可能性があるため、若者はより大きな影響を受ける可能性がある。[ 227 ]情報が多すぎると、それが速すぎると、思考が圧倒される可能性がある。[ 228 ]
テクノロジーは「私たちの脳を急速かつ根本的に変化させている」[ 229 ]。高レベルの曝露は脳細胞の変化を刺激し、神経伝達物質を放出し、一部の神経経路を強化し、他の神経経路を弱めます。これにより脳へのストレスレベルが高まり、最初はエネルギーレベルが上昇しますが、時間が経つにつれて、実際には記憶力が向上し、認知機能が損なわれ、うつ病につながり、海馬、扁桃体、前頭前皮質の神経回路が変化します。これらは気分や思考を制御する脳領域です。放置すると、脳の根本的な構造が変化する可能性があります。[ 227 ] [ 229 ]テクノロジーによる過剰刺激は、幼少期から始まる可能性があります。子供が7歳になる前に曝露されると、重要な発達課題が遅れ、悪い学習習慣が身につく可能性があり、これは「子供たちが発達するために必要な探求や遊びを奪う」ことになります。[ 230 ]メディア心理学は、電子機器と、学習における教育技術の使用から生じる感覚行動を包含する新興の専門分野です。
ライによれば、「学習環境は、多くのものの相互作用が学習結果に影響を与える複雑なシステムである」[ 215 ]。教育現場にテクノロジーが導入されると、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全体を変えてしまう可能性があるため、教育環境が変化する。テクノロジーが活動を独占すると、学生は「テクノロジーなしでは生活はほとんど考えられない」という感覚を抱き始める可能性がある[ 231 ] 。
レオ・マルクスは「技術」という言葉自体を問題視し、[ 232 ]実体化や「幻影的な客観性」に陥りやすく、人間の状況に利益をもたらす限りにおいてのみ価値があるという技術の本質を覆い隠してしまうと考えた。技術は究極的には人々の関係に影響を与えるものだが、技術を善悪を欠いた抽象的な概念として扱うと、この概念は曖昧になってしまう。ラングドン・ウィナーも同様の指摘をしており、技術哲学の未発達によって、新しい技術の「製造」と「使用」という二項対立的な概念に議論が過度に単純化され、「使用」にのみ焦点を当てると、すべての技術は道徳的に中立であると信じてしまうと論じている。[ 231 ] : ix–39
Winner viewed technology as a "form of life" that not only aids human activity, but that also represents a powerful force in reshaping that activity and its meaning.[231]:ix–39
By far, the greatest latitude of choice exists the very first time a particular instrument, system, or technique is introduced. Because choices tend to become strongly fixed in material equipment, economic investment, and social habit, the original flexibility vanishes for all practical purposes once the initial commitments are made. In that sense, technological innovations are similar to legislative acts or political findings that establish a framework for public order that will endure over many generations. (p. 29)
When adopting new technologies, there may be one best chance to "get it right". Seymour Papert (p. 32) points out a good example of a (bad) choice that has become strongly fixed in social habit and material equipment: our "choice" to use the QWERTY keyboard.[233]
Neil Postman endorsed the notion that technology impacts human cultures, including the culture of classrooms, and that this is a consideration even more important than considering the efficiency of new technology as a tool for teaching.[216] Regarding the computer's impact on education, Postman writes (p. 19):
What we need to consider about the computer has nothing to do with its efficiency as a teaching tool. We need to know in what ways it is altering our conception of learning, and how in conjunction with television, it undermines the old idea of school.
There is an assumption that technology is inherently interesting so it must be helpful in education; based on research by Daniel Willingham, that is not always the case. He argues that it does not necessarily matter what the technological medium is, but whether or not the content is engaging and utilizes the medium in a beneficial way.[234]
The concept of the digital divide is a gap between those who have access to digital technologies and those who do not.[235] Access may be associated with age, gender, socio-economic status, education, income, ethnicity, and geography.[235][236]
電子フロンティア財団の報告書によると、米国の学校に配布されている電子機器によって、子供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され、アップロードされ、無期限に保存されている。氏名と生年月日以外にも、この情報には、子供の閲覧履歴、検索語、位置情報、連絡先リスト、行動情報などが含まれる。[ 237 ]： 5親は知らされていないか、知らされていても選択肢がほとんどない。[ 237 ]： 6報告書によると、教育技術によるこの絶え間ない監視は、「子供のプライバシーに対する期待を歪め、自己検閲につながり、創造性を制限する」可能性がある。[ 237 ]： 7 2018年の公共サービス広告で、FBIは、ウェブ閲覧履歴、学業成績、医療情報、生体認証など、教育技術による学生情報の広範な収集は、そのようなデータが侵害または悪用された場合、プライバシーと安全の脅威となる可能性があると警告した。[ 238 ]
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、複雑なデータインフラストラクチャによって可能になった学生データの抽出の強化につながった。これらのインフラストラクチャは、学習管理システムのログイン、図書館の指標、影響測定、教員評価フレームワーク、評価システム、学習分析トレース、長期的な卒業生の成果、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。収集された膨大な量の情報は、高等教育の市場化のために定量化され、このデータは、効率的な市場機能と測定による継続的な改善を保証するという資本主義的な概念を反映して、将来の学生を引き付けるために、機関間で学生のパフォーマンスを実証および比較する手段として使用される。[ 239 ]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。市場化の企業モデルを統合するための学生データの収益化は、公共財として広く認識されている高等教育を、さらに民営化された商業セクターへと押し進めている。[ 240 ]
テクノロジーは教育の最終目標ではなく、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利点と欠点を十分に理解していなければなりません。教師研修は、教室でのテクノロジーの効果的な統合を目指しています。[ 241 ]
技術の進化は教師を不安にさせ、教師は永遠の初心者であると感じるかもしれない。[ 242 ]教室の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ある。ランダムな専門能力開発日は不十分である。[ 242 ]
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、異なるコミュニケーション技術、それらを取り巻く文化コミュニティ、そしてそれらが支える活動間の相互関係について考える生態学的アプローチを取る方が良いだろう」[ 236 ]。ジェンキンスはまた、従来の学校カリキュラムは教師が生徒を自律的な問題解決者に訓練するように導いてきたと示唆した[ 236 ] 。しかし、今日の労働者は、さまざまな専門知識を活用し、協力して問題を解決するためにチームで働くことがますます求められている[ 236 ]。学習スタイルと情報収集の方法は進化しており、「生徒は、教科書に記述されている世界を説明するために使用されてい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」[ 236 ] 。これらの21世紀のスキルは、テクノロジーを取り入れ、それに関わることによって習得できる[ 243 ] 。指導とテクノロジーの使用の変化は、さまざまなタイプの知能を持つ生徒の間でより高いレベルの学習を促進することもできる。[ 244 ]
評価には、教育技術の評価[ 236 ] [ 245 ]と技術を用いた評価[ 246 ]という2つの異なる問題があります。
教育技術の評価には、フォロー・スルー・プロジェクトも含まれている。
テクノロジーを用いた教育評価は、形成的評価と総括的評価のいずれかに分類されます。教師は、生徒の学習進捗状況や学習成果を把握するために、両方のタイプの評価を活用します。テクノロジーの活用により、教師はより効果的な評価方法を作成し、学習内容に苦労している生徒がどこで問題を抱えているのかを把握できるようになりました。
形成的評価は、完璧な形式が継続的であり、学習スタイルに応じて生徒がさまざまな方法で学習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。 [ 247 ] CRSは、生徒それぞれが教師のコンピューターと連携する携帯端末を持つツールです。教師は多肢選択式または正誤式の質問をし、生徒は自分の端末で回答します。[ 247 ]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、教師は何が間違っていたかに焦点を当てることができます。[ 248 ]
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用いられます。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、研究者は学習方法と成績の相関関係を発見しました。 [ 249 ] 研究では、集中して適度な学習セッションに参加し、定期的に注釈や振り返りの投稿を行う学生は、組織的な構造なしに長時間のセッションで学習する学生よりも、自信が高く、成績も高い傾向にあることが示されています。これらの知見は、学習分析を利用したダッシュボードの開発につながり、学習者が学習を視覚化し、メタ認知的に振り返ることができるようになりました。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。[ 249 ] [ 250 ]
教室応答システムの歴史は、アナログ電子機器が実装に使用されていた1960年代後半から1970年代初頭に遡ります。[ 251 ]市販の製品はいくつかありましたが、高価だったため、一部の大学は独自に構築することを好みました。[ 252 ]最初のそのようなシステムはスタンフォード大学に導入されたようですが、使用上の問題がありました。[ 251 ]もう1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ラファエル・M・リタウアー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。[ 252 ] [ 253 ]このシステムは、他の初期のシステムのほとんどよりも成功しましたが、その理由の1つは、システムの設計者がそれを使用する教師でもあったためです。[ 251 ]その後の教室応答技術には、赤外線デバイスを使用したH-ITTが含まれていました。[ 253 ]
総括的評価は教室でより一般的であり、特定の採点基準を持つテストやプロジェクトの形式をとるため、通常は採点しやすく設定されています。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即時フィードバックを与えることができることです。生徒がこれらの回答を受け取ると、クラスで自分がどうなっているかを知ることができ、改善を促したり、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。[ 254 ]また、テクノロジーは、デジタルプレゼンテーション、ビデオ、または教師や生徒が思いつくその他のものなど、さまざまな種類の総括的評価を可能にし、さまざまな学習者が学んだことをより効果的に示すことができます。[ 254 ]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に投稿し、生徒が良いプロジェクトとは何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。これには、学習の全過程における教育評価（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、試験採点など）を含む、教師または生徒向けの複数の潜在的なアプリケーションが含まれます。電子採点は、生徒主導の電子テストや電子学習などの他の電子評価活動と密接に関連する、試験官主導の活動です。電子採点により、採点者はスキャンされた解答用紙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。
電子採点を利用できるテストの種類に制限はなく、電子採点アプリケーションは、多肢選択式、筆記式、さらには実技試験の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おり、試験認定機関の参加校にも展開できます。電子採点は、英国ではAレベルやGCSE試験、米国では大学入学のためのSAT試験など、多くの有名な重要試験の採点に使用されています。Ofqualの報告によると、電子採点は英国における一般資格の採点において主要な方式となっています。
2014年、スコットランド資格認定機構（SQA）は、ナショナル5の試験問題のほとんどが電子採点されると発表した。[ 255 ]
2015年6月、インドのオリッサ州政府は、2016年からすべてのプラスII試験に電子採点方式を採用する計画を発表した。[ 256 ]
教育技術プラットフォームで利用できるツールを通じた自己評価の重要性が高まっています。教育技術における自己評価は、学生が自分の強み、弱み、改善可能な領域を分析し、学習における現実的な目標を設定し、教育パフォーマンスを向上させ、進捗状況を追跡することに基づいています。[ 257 ] [ 258 ]教育技術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 つはアナリティクスです。アナリティクスは、学習プラットフォーム上の学生の活動に関するデータが収集され、グラフなどのデータ視覚化媒体を通じて、有効な結論につながる意味のあるパターンにまとめられたものです。学習アナリティクスは、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および報告することに焦点を当てた分野です。
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、およびサポートです。[ 259 ] 2000年の世界のeラーニング市場規模は、 控えめな推定でも480億ドル以上と推定されています。[ 260 ]商業的な成長は活発です。[ 261 ] [ 262 ] 2014年には、世界の商業市場活動は過去5年間で60億ドルのベンチャーキャピタルと推定され、 [ 261 ] : 38 2011年には自己ペース学習が356億ドルを生み出しました。[ 261 ] : 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の成長率は9%でした。[ 261 ] : 19
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