Old habits die hard? How to challenge students and professors to rethink the teaching and learning processes in biophysics using escape room-based games
Thaís Busatto Crestani,Mariana Tamborindeguy,Fernanda Bordignon Nunes, … See all authors
25 Jul 2025https://doi.org/10.1152/advan.00260.2023
https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/advan.00260.2023?af=R
背景と目的
生物物理学教育の現状と課題
教育上の根本的問題：
- 生物物理学は生理学や病理学を理解する上で不可欠だが、学生には「難解で理解困難」と認識される
- 第1学年に配置されることが多く、理論中心の授業構成
- 限られた授業時間のため、理論の臨床応用まで到達できない
- 学生は基礎科学の将来への関連性を見出せず、学習へのコミットメントが低下
従来の教育方法の限界：
- 対話型講義中心の伝統的手法
- デジタルネイティブ世代には「退屈」と感じられる
- 受動的学習者の育成につながる
- 医療従事者に必須のソフトスキル（チームワーク、批判的思考、コンフリクト解決、委譲能力）が育成されない
アクティブラーニングの必要性
ゲームベース学習の利点：
- 注意力の向上と知識定着率の改善
- 問題解決能力、協働的グループワーク、対人関係スキルの発達
- 学生の知識構築へのコミットメント促進
- メンタルモデルのテストと活発な学習環境の構築
理論的基盤
ユニバーサルデザインフォーラーニング（UDL）
UDLの3つの原則：
- 多様な関与方法：学習プロセスへの異なる複数のアプローチ
- 多様な表現方法：内容を複数の方法で教授
- 多様な表現手段：知識表現の異なる方法の提供
UDLとエスケープルームの親和性：
- 学習者の自然な多様性を尊重
- 情報を複数の柔軟な方法で提示
- 全学生の知識アクセスと学習の障壁を最小化
ヴィゴツキーの近接発達領域理論（ZPD）
理論の適用：
- 相互作用と仲介による教授・学習プロセス
- より多くの知識や経験を持つ他者との相互作用による学習
- グループワークによる知識の共同構築
目標：
- 学生の学習意欲と参加度を向上させる
- 基礎知識と臨床実践を結び付ける
- 医療従事者に必要なソフトスキルを育成する
方法
対象：7つの学部（医学、看護学、薬学、理学療法学など）の学生
エスケープルーム設計：
- シナリオ：心不全の臨床ケースを基に設定
- ステーション：実際の医療機器（聴診器、pH測定器、試薬瓶など）を配置
- 学習内容：酸塩基平衡、生体電気現象、体液区画、膜輸送など
- グループ活動：5-6人のチームで色分けされた封筒を選択
- パズル解決：各ステーションで生物物理学に関する多肢選択問題を解答
- ゴール：正解の記号を組み合わせてアナグラムを作り、パスワードを解読して「脱出」
評価方法：
- 教員による学生の議論と知識構築の観察
- 活動後の満足度調査（Googleフォーム、6項目の質問）
結果
参加状況：
- 144名から回答を収集
- 活動時間：約1時間（全グループが時間内に完了）
満足度調査結果：
- 高評価項目：
- 指示の明確さと活動理解度：高い評価
- グループ内議論：高い評価
- 学習への貢献度：0-10点評価で高得点
- 活動の進行方法：高い満足度
- 中程度の評価：問題の難易度（生物物理学の内容そのものが困難と認識）
- 時間配分：99.3%の学生が適切と回答
定性的フィードバック：
- 84.7%の学生が「創造的」「興味深い」「魅力的」と評価
- 42.4%が学習効果（「統合」「復習」「理解向上」「知識への自信」）を実感
- 11.9%がグループワークの困難さを指摘
考察
教育効果：
- アクティブラーニングの促進
- 臨床応用との関連性の向上
- ソフトスキルの育成（チームワーク、コミュニケーション、問題解決能力）
医療教育への意義：
- 医療従事者に必要な多職種連携スキルの育成
- 基礎科学と臨床実践の橋渡し
- 学習者中心の教育への転換
多職種連携教育への応用
IPE（Interprofessional Education）要素：
- 異なる専攻学生の混合グループ編成可能性
- 職種間コミュニケーションスキルの育成
- 相互理解と尊重の促進
コアコンピテンシーの育成：
- 倫理/価値観：患者中心の思考
- 役割/責任：専門職としての自覚
- 職種間コミュニケーション：効果的な情報交換
- チーム/チームワーク：協働による最適なケア提供
臨床推論能力の育成
問題解決プロセス：
- 情報収集→仮説形成→検証→結論導出
- 臨床推論の基礎となる論理的思考パターンの習得
- エビデンスベースの意思決定プロセス
実践的示唆
教育者への提言
設計原則：
- 現実的シナリオ：実践と関連する文脈設定
- 適切な難易度：挑戦的だが達成可能なレベル
- 協働必須性：個人では解決困難な問題設定
- 明確な指示：混乱を避ける明瞭なガイダンス
- 即座のフィードバック：学習促進のための迅速な反応
実施上の注意点：
- 十分な事前準備と教員研修
- 技術的サポート体制の確保
- 学習者の多様性への配慮
- 安全で包括的な学習環境の確保
制度的導入への提言
段階的導入戦略：
- パイロット実施：小規模での試行
- 効果検証：客観的評価による効果測定
- 改善・調整：フィードバックに基づく修正
- 全面展開：制度的な正式導入
必要リソース：
- 専用スペースの確保
- 機材・教材の準備
- 教員の時間的投資
- 学生のグループ編成支援
結論
- 学習意欲の向上：没入型で楽しい学習体験の提供
- 知識の実践的応用：基礎理論と臨床場面の結び付け
- 21世紀型スキルの育成：協働学習、批判的思考、コミュニケーション能力
- 学習者満足度の向上：従来の講義形式よりも高い参加度と満足度
