手書き文字練習における指・ペン間での書写技能向上性に関する調査

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September 27, 18

スライド概要

his2018 手書き文字練習における指ペン間での書字技能向上性に関する調査 菅野一平 新納真次郎 久保田夏美 中村聡史 鈴木正明

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Nakamura Laboratory (Meiji University)

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明治大学 総合数理学部 先端メディアサイエンス学科 中村聡史研究室

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1.

手書き文字練習における 指・ペン間での書写技能向上性 に関する調査 菅野一平(明治大学総合数理学部3年) 新納 真次郎 (明治大学先端数理科学研究科) (株式会社ユーザローカル) 久保田 夏美 中村 聡史 (明治大学総合数理学部) 鈴木 正明 (明治大学総合数理学部)

2.

はじめに 日常的に手書き文字を利用する人は7割存在 ノート、手紙 年賀状、事務への書類 論文のチェック 文化庁 - 国語に関する世論調査(2014) 日本語の読み書きは小学校の学習指導要領で もある

3.

はじめに 日本語の一般的な学習方法として臨書やなぞり書き といった方法が用いられる 従来の練習手法は単調な作業で モチベーションが保ちづらい

4.

文字練習アプリケーション 近年では,より楽しく,手軽に文字練習ができる アプリケーションが存在

5.

関連研究 ひらがな書字学習における スマートフォンに向けた 触覚化支援手法(佐藤2018) 運筆リズムの可視化とペン 習字アプリへの応用(浦2013)

6.

これまでの研究 Mojivator ユーザが書いた文字とお手本文字を融合すること でモチベーションを保ちながら文字練習ができる システム(久保田2017)

7.

文字練習の様子 • スマートフォンで練習ができるため、 ペンを使わずに指でも練習可能になった • 実際に幼児は指で練習している 指での文字練習は ペンでの書字行為を上達させるのか?

8.

研究目的 指による文字練習が有用か調べる 指での文字練習が有効であれば スマートフォンで手軽に文字練習ができる

9.

調査内容 指orペンで文字を練習した場合に 以下の指標に違いがあらわれるかを検証 文字の上達度 →お手本の文字との近づき度合い 文字の安定度 →複数回文字を書いた時のブレの減少度合い

10.

実験手順 長期 短期 練習 練習 テ ス ト 1 2 3 4 日 日 日 日 目 目 目 目 テ ス ト 5 6 7 8 日 日 日 日 目 目 目 目 練習前後の文字を取得 テ ス ト

11.

書写技能テストの様子

12.

練習時のグループ分け 指 Mojivator 指+Mojivator なぞり 指+なぞり ペン ペン+ Mojivator ペン+なぞり

13.

実験システム iOSアプリケーションとして実装 融合しない 融合しない 融合する Mojivator なぞり書き 練習モード 書写技能テスト

14.

Mojivatorアプリケーション AppStoreからダウンロード可

15.

練習する文字 初学者や幼児向けとして,日本人ユーザが 書き慣れていない文字として選出 梵字 書き慣れている文字も選出 日本語(漢字,ひらがな)

16.

梵字 日本人には馴染みがなく、まだ理想の文字が 定着していない文字として選出

17.

実験内容 実験協力者 期間 お手本文字 短期実験 長期実験 大学生21名 大学生12名 (指+なぞり6名, 他グループ5名ずつ) (各グループ3名ずつ, 短期実験を延長して実施) 4日間 8日間 梵字16文字,漢字とひらがな8文字ずつ計32文字 梵字,日本語ともにフォントをなぞって生成

18.

①上達度の調査

19.

文字同士の類似度の評価方法 それぞれ対応する2点間のユークリッド距離を 求め,距離を総和して平均する ⅾ₀からⅾ₁₀₀まで総和して平均をとる

20.

どれだけ文字が似ているか お手本 ユーザ 49.224px 30.095px ユーザの書いた文字を正規化して比較 この数値が小さいほど文字同士が似ている

21.

上達度の評価方法 上達度:1-(23.19/43.51)≒56% それぞれユークリッド距離を用いて お手本文字とどれくらい違うかを計測 お手本 ユーザ

22.

書き慣れていない文字の上達度 短期 長期 *:p<0.05 梵字におけるグループごとの上達度の平均 20% 指・ペン間であまり違いはなかった ペン+なぞりがかなり上達 15% 10% 5% 0% -5% -10% 指・Mojivator 指・なぞり ペン・Mojivator ペン・なぞり

23.

上達度 指・ペン間での有意差は認められなかった 個人差はあるが指での文字練習は ペンでの文字練習とほぼ同様に上達 Mojivator練習よりもなぞり書き練習のほう が上達度が高い傾向が見られた

24.

書き慣れている文字の上達度 短期 長期 *:p<0.05 日本語におけるグループごとの上達度の平均 15% 指・ペン間にあまり違いはなかった なぞり書きのほうがより上達した 10% 5% 0% -5% -10% 指・Mojivator 指・なぞり ペン・Mojivator ペン・なぞり

25.

②安定度の調査

26.

安定度の評価方法 書字技能テスト 1文字目 1個目のあの画像 2文字目 1個目のあの画像 3文字目 1個目のあの画像 安定度:1-(練習後の類似度/練習前の類似度) それぞれユークリッド距離を用いて ユーザの書いた文字同士がどれくらい違うかを計測

27.

書き慣れていない文字の安定度 短期 長期 *:p<0.05 梵字におけるグループごとのブレの減少 30% 指・ペン間で違いはなかった Mojivatorのほうが文字が安定 * * 25% 20% 15% 10% 5% 0% 指・Mojivator 指・なぞり ペン・Mojivator ペン・なぞり

28.

安定度 指・ペン間での有意差は認められなかった 指での文字練習はペンでの文字練習と 同様にユーザに文字が定着 ペン+Mojivator,ペン+なぞりにのみ 有意差があった Mojivatorのほうが文字が早く定着

29.

書き慣れている文字の安定度 短期 長期 *:p<0.05 日本語におけるグループごとのブレの減少 30% 指・ペン間で違いはなかった Mojivatorのほうが文字が安定 * * 25% 20% 15% 10% 5% 0% 指・Mojivator 指・なぞり ペン・Mojivator ペン・なぞり

30.

結果のまとめと考察 上達度 ・指・ペン間に有意差なし ・なぞり書きのほうが 上達する傾向あり 安定度 ・指・ペン間に有意差なし ・ペン+なぞり, ペン+Mojivatar間に 有意差あり 指でもペンと 同様に上達する 指でもペンと 同様に定着する Mojivatorのほうが 早く定着する

31.

結果のまとめと考察 指で書くときに自分の文字が隠れて書きづらい →左利きの被験者に多く,文字の書き順や ストロークの方向に影響されている Mojivatorの上達度が低かった →融合割合を一定にしたことにより,文字に 癖がついてしまった

32.

今後の課題 • Mojivatorの融合割合を日数に応じて 変化させたときの上達度と安定度への影響を調査 • 実際に幼児や外国人に対して実験を実施 • 練習期間や,練習回数を増やし再実験

33.

まとめ 研究背景 スマートフォンのアプリケーションの普及によ り,指による文字練習をするユーザが存在 研究目的 指による文字練習が有効か調べる 結果 指とペン間に上達度,安定度の違いはなかった 指での文字練習は十分効果的である Mojivatorのほうがなぞり書きよりもユーザに 文字が定着しやすかった 今後の課題 ・Mojivatorの融合割合を日数に応じて 変化させたときの上達度と安定度への影響を調査 ・実際に幼児や外国人に対して実験を実施 ・練習期間や,練習回数を増やし再実験

34.

正規化 ユーザの文字 拡大後の文字

35.

文字ごとの結果

36.

文字ごとの結果 文字ごとの平均 練習前平均 文字ごとの標準偏差 練習後平均 上達度 練習前標準偏差 練習後標準偏差 あ 文 母 必 ふ き 子 西 ぬ 36.17 36.07 0.26% あ 文 母 必 ふ き 子 西 ぬ 33.14 33.22 -0.23% 30.56 31.33 -2.53% 30.28 29.07 3.99% 28.96 28.07 3.06% 33.79 31.22 7.62% 28.67 27.13 5.34% 32.14 28.52 11.28% 39.24 40.93 -4.31% 女 る 承 辻 を よ 36.99 37.41 -1.11% 38.01 35.19 7.41% 28.63 27.30 4.66% 32.88 30.91 6.02% 34.67 33.49 3.39% 31.77 27.95 12.03% 女 る 承 辻 を よ ゆ 36.78 32.84 10.69% ゆ 8.74 9.72 7.36 5.99 7.12 8.26 6.42 7.46 4.69 5.11 9.01 8.53 5.69 5.53 8.47 7.52 13.81 15.43 7.16 11.62 15.22 13.00 3.78 7.65 8.62 9.10 7.50 8.36 7.27 6.04 9.10 9.52

37.

Mojivator融合割合

41.

短期 長期 上達度 梵字におけるグループごとの上達度の平均 日本語におけるグループごとの 上達度の平均 20% 15% 15% 10% 10% 5% 5% 0% 0% -5% -5% -10% -10% 指・Mojivator 指・なぞり ペン・Mojivator ペン・なぞり 指・Mojivator 指・なぞり ペン・Mojivator ペン・なぞり

42.

短期 長期 安定度 梵字におけるグループごとのブレの減少 日本語のグループごとのブレの減少 30% 30% 25% 25% 20% 20% 15% 15% 10% 10% 5% 5% 0% 0% 指・Mojivator 指・なぞり ペン・Mojivator ペン・なぞり 指・Mojivator 指・なぞり ペン・Mojivator ペン・なぞり