HistoSketch: A serious game to reinforce visual literacy skills
Alissa Gibbs, Aidan A. Ruth
First published: 04 September 2025 https://doi.org/10.1002/ase.70113
https://anatomypubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ase.70113?af=R
研究の背景と目的
組織学教育における視覚的課題
組織学学習の複雑性
- 組織学は顕微鏡を通じて、写真撮影画像で、またはその他の生物学的組織の視覚的表現を通じて見られるものを含む視覚情報の有意義な解釈能力を必要とする
- この視覚的熟練度は、一般的に引用される好酸球性と好塩基球性の「ピンクと紫」を超えて、美術でより一般的に評価される形状、質感、空間、形態などの要素を含む
- 例えば：
- 核が中心にあるか偏心して配置されているかを注意することで、形質細胞とリンパ球を区別できる
- 細胞層の粗く毛羽立った外観は、角化上皮と非角化上皮の区別に役立つ
- しわくちゃで小さな核を取り囲む広大な空間は、皮脂腺細胞と汗腺細胞の区別に役立つ
細胞の形態と機能の関係
既存の教育戦略
Visual Thinking Strategies (VTS)
- 芸術作品の誘導観察を通じてより深い観察スキルを開発
- 組織学的画像解釈に転用可能
- 初心者学習者に専門家からの物理的または視覚的訓練を提供
- 血液塗抹標本を自分で見る前に専門組織学者の眼球スキャン経路を提供された初心者学習者は、視覚的指導を受けなかった学習者と精度と速度で同等の成績を示したが、より効率的な眼球スキャンパターンを示した
生成的戦略
- マッピング、想像、演技、描画などの戦略
- このうち描画による学習は、言語的・概念的関係よりも構造的・空間的関係に重点を置くため、組織学学習環境に最も適用可能
・描画による学習の理論的基盤
描画による学習のメカニズム
生成的学習戦略としての位置づけ
- 学習者が提供されたテキストに基づいて画像を作成する生成的学習戦略
- 学習者が新しい情報を既存の知識と積極的に選択、整理、統合することを促進して理解を高める
指導レベルの変動
- 最小サポート：学習者がテキストのみから描画を作成
- 構造化されたアプローチ：
- 特定のステップを描画するよう学習者を訓練
- 完成のための部分的なイラストを提供
- 講師提供の画像との比較を許可
Zhang and Fiorellaの研究知見
認知負荷と学習成果の関係
- 人間の循環系を描画する学習について調査
- テキストベースのサポートのみで描画を作成した学生：
- より高い認知負荷を経験
- 理解テストでは優れた成績を示さず
- テキストベースのサポートに加えて初期描画段階後に視覚的サポートを補完した学習者：
- 描画作成中に講師提供の画像を見ることができた仲間よりも有意に高い理解スコアを示した
- 結果の解釈：描画の増加した認知負荷は、学習者が概念の理解を視覚的に確認・修正できる場合の「望ましい困難」を表す
メタ認知スキルの発達
描画による外在化プロセス
- 学習者が概念やトピックの理解を外在化することで、メタ認知スキルの発達を支援
- 描画時に学習者が実行する必要があるプロセス：
- 描画の計画
- リアルタイムでの理解の監視
- 完成した描画の評価
- これらはすべてメタ認知的調整の一部
Van Meter & Firettoの生成的描画構築理論
- 組織学教育での描画は通常、組織学的画像（デジタルまたは顕微鏡を通じて）を観察し、それらを再現する形を取る
- このプロセスには以下が必要：
- 描画を「実際の」組織学的画像と反復的に比較
- 特定の細胞や組織の心的表象を調整
- それらの修正に基づいて描画を洗練
- 描画は学習者の理解の即座の外部表象を提供し、それを彼らに鏡のように映し返すため、自己監視のメタ認知プロセスに独特に適している
組織学カリキュラムにおける描画の効果
- 組織学カリキュラムに組み込まれた場合（デジタルまたは従来の方法で）、描画は学生のエンゲージメントを高め、試験成績を改善
- 描画は組織学的知識の長期記憶保持を改善
- これらの結果は、視覚的リテラシーの構成要素が組織学教育の文脈で開発・実践できるスキルであることを強化
HistoSketchの開発
基本ゲームメカニクス
Pictionaryからの適応
- 元のPictionary：一人のプレイヤーが単語やフレーズをスケッチし、チームメイトがそれが何であるかを推測する描画ゲーム
- 単語やジェスチャーは許可されない
- 効果的に意味を伝える画像を作成する能力が必要
HistoSketchでの応用
- プレイヤーが組織学的構造、細胞プロセス、または臨床的相関を描画
- チームメイトがそれらを特定しようと試みる
- 各プレイヤーが用語を描く際に決定すべき要素：
- 細胞や組織のどの要素がその特徴を伝えるのに最も重要か
- 割り当てられた時間内にどの程度の詳細を含めることができるか
- スケールと組織を効果的に表現する方法
教育的設計の特徴
描画者への効果
- 視覚的表現の積極的な作成に従事
- 構造の本質的特徴の特定を強制
観察者（チームメイト）への効果
- 描画者の側での積極的な観察を促進
- 視覚的リテラシースキルを強化
時間制限の教育的効果
- 各ターン60秒の制限
- 効率的な描画を促進
- チームメンバーが細胞や構造の基本的特徴に焦点を当てることを促す
- 他の構造から最も明らかに区別する特徴に注意を向ける
ゲームモード
レビューモードの設計
- 第2回および第3回組織学試験で学習した各単元から組織学的構造のリストを作成
- 構造選択基準：
- 異なる構造間を区別する視覚的手がかりの可能性
- 反復的なゲームプレイを避ける
- 例：「厚い皮膚」が選ばれた理由
- 参加者が厚い皮膚を薄い皮膚から区別できることを実証可能
- 角質層の存在、厚さ、または位置に基づく区別が可能
- カテゴリー例（試験2セッション用）：
- 外皮
- 血液およびリンパ器官
- 呼吸器組織学
- 心臓および血管組織学
- 内分泌器官の組織学
チャレンジングモードの開発
- 初期ゲームが特に困難と認識されなかったことを受けて開発
- 3つのカテゴリーに組織：
- Cカテゴリー：細胞型、細胞下構造、より小さな多細胞構造
- Tカテゴリー：組織、器官、より大きな多細胞構造
- Pカテゴリー：細胞および病理学的プロセス、困難な概念
- 色分けされたゲームボード使用
研究方法
参加者
研究デザイン
- 2回の試験前に任意参加のレビューセッションとしてHistoSketchを実施
- 事前・事後アンケートによる評価
- 4点スケールでの定量的評価と自由記述による定性的評価
主な結果
事前アンケート結果
- 描画に対する親和性が高い学生は30.7%のみ
- 組織学学習時に描画を行う学生は38.4%
- しかし、理解促進手段としての描画の有用性は54%が認めていた
- 競争意欲は高く、84.6%が「競争的」または「非常に競争的」と回答
事後アンケート結果
- 知識のギャップ特定に役立った：100%
- 組織学知識の向上に寄与：100%
- 組織構造への注意集中に効果的：92%
- ゲームに満足：92.5%
- 友人に推薦したい：92.5%
- さらなる学習への動機付け：100%
描画行動の変化
- 前回のセッション以降、描画を「少し増やした」：38%
- 「同程度」：30.7%
- 「減らした」：30.8%
考察と結論
主要な発見
- 学生は最初は描画を学習戦略として好まなかったが、その有用性は認識していた
- HistoSketchは視覚的リテラシーの課題（類似構造の識別など）の特定に効果的
- ゲームは学習者のエンゲージメントと動機を向上させた
- メタ認知的な「鏡」として機能し、知識のギャップを明確化
限界
- 小規模サンプル（13名）による一般化可能性の制限
- 知識獲得や視覚空間能力の直接評価は未実施
- コース設計が描画学習の重要性を十分に指導していない可能性
教育的含意
