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\title{人間が健康的生活を送るために必要となる栄養素と\\食生活上での学習ゲームの考案と開発}
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\author{広瀬研究室 3年 C1182300 結城拓海}
\date{}
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\begin{document}
%\twocolumn[
\maketitle
\begin{center}
 {\bfseries 概要}
\end{center}
人間が健康的日常を過ごすためには、普段の生活の中で意識的に行動する必要がある。意識的に行動すること
で ,QOL の向上が見込まれ、生活習慣病の改善・予防となる。しかし、健康的生活を行う上で、食事では「どんな栄養素」を「どの程度とればよいか」学ぶ必要があると考えた。
本研究では、食事での必要とされる栄養素やその必要な量を考えるゲームの考案及び開発を行う。

 \vspace*{2em}
%]
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\tableofcontents

\chapter{背景}
我々人間が健康的な日常生活を送るためには、７つの生活習慣\footnote{7つの生活習慣とは、朝食・睡眠・喫煙・間食・飲酒・運動・体重のコントロールである\cite{seikatu}。}が必要とされている。これを生活習慣の指標として、個人のライフスタイルにおける食生活等の改善を行ないQOL(生活の質)の向上を目指す取り組みがある。

この個人のライフスタイルにおける食生活の改善に着目した。これを行うためには食生活で必要とされる栄養素についての正しい知識をつけ、各個人が認識して生活する必要が有るのではないかと考えた。この学習に、ゲーミフィケーションを取り入れることで、学習に対する意欲の向上が望めると考えた。

食生活において「どんな栄養素」を「どの程度取ればよいか」学べるゲームを開発し、プレイヤーに対して食生活への意識的な改善を目標とする。


\chapter{全国の調査データ}
厚生労働省の2020年度の日本人の食事摂取基準\cite{eiyou}によると、18歳から29歳の必要とされる三大栄養素は、表\ref{table:eiyouso}のようになっている。

\begin{table}[h]
\caption{18歳から29歳の必要とされる三大栄養素}
\label{table:eiyouso}
\centering
\begin{tabular}{lccl}
\hline
 & 男性 & 女性 \\
 \hline \hline
 推定エネルギー量(kcal) & 2,650 & 2,000 \\
 \hline
 炭水化物(％エネルギー) & 50〜65 & 50〜65 \\
 タンパク質(g) & 65 & 50 \\
 脂質(％エネルギー) & 20〜30 & 20〜30 \\
\hline
 \end{tabular} 
\end{table}

男性と女性で必要なエネルギー等の量が別となっている。
また、炭水化物と脂質は推定エネルギー量の何％を占めているか記載されており、炭水化物と脂質は男女ともに必要な割合は同数となっている。

また、農林水産省の食事バランスガイド\cite{gohan}によると、主食は5〜7つ、副菜は5〜6つ、主菜は3〜5つ、牛乳等の乳製品と果物は2つとされている(図１)。
\begin{center}
\includegraphics[width=7cm]{shokuji.png}

図１：食事バランスガイド
\end{center}

これらを踏まえた上で、令和元年度の20歳〜29歳の栄養素摂取状況の調査結果\cite{eiyouso}を見てみると、表\ref{table:dansei}、表\ref{table:josei}、表\ref{table:sousuu}の結果が出た。

\begin{table}[h]
\caption{栄養素摂取状況の調査結果(男性：183名)}
\label{table:dansei}
\centering
\begin{tabular}{lrrr}
\hline
 & 平均値 & 標準偏差 & 中央値 \\
 \hline \hline
 エネルギー(kcal) & 2,199 & 710 & 2,153 \\
 \hline
 炭水化物(g) & 286.1 & 97.4 &274.0 \\
 エネルギー比率(％) & 55.8 & 8.1 & 56.6 \\
 \hline
 タンパク質(g) & 80.1 & 30.0 & 75.5 \\
 \hline
 脂質(g) & 72.9 & 32.0 & 71.1 \\
 エネルギー比率(％) & 29.5 & 7.1 & 28.7 \\
\hline
\end{tabular}
\end{table}

\begin{table}[h]
\caption{栄養素摂取状況の調査結果(女性：182名)}
\label{table:josei}
\centering
\begin{tabular}{lrrr}
\hline
 & 平均値 & 標準偏差 & 中央値 \\
 \hline \hline
 エネルギー(kcal) & 1,600 & 445 & 1,567 \\
 \hline
 炭水化物(g) & 202.1 & 63.7 & 198.8 \\
 エネルギー比率(％) & 53.6 & 8.9 & 54.2 \\
 \hline
 タンパク質(g) & 61.1 & 18.4 & 60.6 \\
 \hline
 脂質(g) & 55.5 & 21.9 & 53.7 \\
 エネルギー比率(％) & 30.9 & 8.2 & 29.9 \\
 \hline
\end{tabular}
\end{table}

\begin{table}[h]
\caption{栄養素摂取状況の調査結果(総数：365名)}
\label{table:sousuu}
\centering
\begin{tabular}{lrrr}
\hline
 & 平均値 & 標準偏差 & 中央値 \\
 \hline \hline
 エネルギー(kcal) & 1,900 & 664 & 1,798 \\
 \hline
 炭水化物(g) & 244.2 & 92.4 & 236.5 \\
 エネルギー比率(％) & 54.7 & 8.6 & 55.5 \\
 \hline
 タンパク質(g) & 70.6 & 26.6 & 67.0 \\
 \hline
 脂質(g) & 64.2 & 28.7 & 61.9 \\
 エネルギー比率(％) & 30.2 & 7.7 & 29.5 \\
 \hline
\end{tabular}
\end{table}


これらのデータを見てみると、大前提として、一日に必要なエネルギーが不足している。
また、一日に必要な炭水化物のエネルギー比率は足りているが、摂取量\footnote{一日に必要な炭水化物の摂取量は、推定エネルギー量＊男性もしくは女性の必要な炭水化物の％エネルギー量/４kcalとなっている\cite{keisan}。}は、必要な超を摂取していない。更にタンパク質は必要以上に摂取している状態となっている。
しかし、男女ともに脂質の摂取量の平均値は必要な量に達している。
全体的に比率としては足りているが、特定の場所が足りていない状態となっている。

今回の研究にてビタミンや無機質を入れた5大栄養素があるが、今回は考えないものとする。
理由としては、ビタミンや無機質は、ただ一口にビタミンと言ってもその種類が多く、記述しきれないからである。また、無機質も同じ理由で記述はしないものとする。

特定の場所が不足している状態を解決するためには、必要な栄養素や一日に取るべき量の理解度を深めることが大切なのではないかと考える。
そこで、理解度を深めるために、どのような栄養素が、どれくらい必要なのかを学べるゲームを作成しようと思う。

ここでゲームを使う理由としては、ゲームの考え方をゲーム以外に適用する「ゲーミフィケーション」\footnote{ゲーミフィケーションとは、ゲームを本来の目的としないサービス等にゲーム要素を応用することで、利用者の意欲の向上を図ること。}を取り入れることで、学びやすくなるのではないかと考えたからだ。

\chapter{先行研究について}
ここでは食事に関するゲームや、栄養の取り方について行っている先行研究について記述する。

\section{慶應義塾大学での研究例}
栄元 優作,西山 勇毅,大越 匡,中澤 仁らの研究では、生活習慣病の予防のために食生活の改善するアプリケーション「HealtyStadium」の開発を行った\cite{tasha}。

\subsection{HealtyStadiumとは}
このアプリケーションは、ユーザが自身のスマートフォンで撮影した食事の写真を投稿する。その後、システムが自動で決定した他のユーザ(対戦相手)の投稿した食事の写真と比べる。そして、第三者がどちらが健康な食事を取っているかを比較して投票によって比べる。投票がすべて完了したら、自分の画像に対する得票数と同等の点数を獲得する。この点数は可視化され、ユーザ間で共有される。
また、投稿した写真は友人であるユーザと共有でき、第三者からの確認が取れず、プライベートが保護される。

\section{琉球大学教育学部附属教育実践総合センターの例}
森山克子らの研究では、海洋基本法の第28条の学校教育及び社会教育における「海洋に関する教育」を、学校給食で扱われるメニューや食材を使って、子供達が「食育」と「海洋」を学ぶことが出来る情報教材、「Q-食マスター」を開発した\cite{kyuusyoku}。この教材を使うことで、ゲーム感覚で「食」や「食材」に興味を抱き、食の知識を正しく知ることと、食事作りに参加する楽しさ、楽しく美味しく食事が出来ることが学べるのではないかと考えている。

\subsection{「Q-食マスター」とは}
小学生低学年を中心としたターゲットのクイズゲームとなっている。内容は、小学校給食で扱うメニューの中で海の食材に関するクイズが4つのカテゴリに分けられて提示される。カテゴリには各5問ずつのクイズが用意されており、全て3択形式で給食献立にある料理から海産物に関する問題が表示される。不正解の場合はもう一度その問題まで戻り、正解するまで答えられる。これを5問繰り返す。5問終了したら次のカテゴリへと移動し、すべてのカテゴリを終えたらゲーム終了となる。

\chapter{栄養学習クイズシステムの提案}

\section{現在考えているゲーム内容}
現在考えているゲームは、HTMLとCSSを利用した、ブラウザ上で動くゲームを予定している。
このゲームはクイズの要素を取り入れたものと考えている。

最初に難易度を選択する。難易度は初級、中級、上級の三種類に分ける。初級では義務教育で学ぶレベルの問題を提示し、中級では高校で学ぶレベルの問題、上級では厚生労働省のデータから分析できる問題を出す。

次に難易度別の問題を提示し、それに答えていく。
この時、クイズの回答方法は、選択肢を選んでいく方法を取る。
選択した回答が正解か不正解かを表示し、解説を軽く入れ、次の問題に移行する。

各難易度の問題数は5問とし、5問すべて回答し終えたら、最終結果を表示する。その後、タイトルへと戻り、他の難易度を選択できるようにする。

\section{先行研究の課題解決について}
先行研究では、第三者の必要性やピンポイントな部分へのアプローチがあったため、本研究では栄養素についてという少し広げた部分を題材としたシステムで課題解決を行う。

\section{ゲーミフィケーションのメリットとデメリット}
「ゲーミフィケーション」はゲームのように対戦相手やNPC\footnote{NPCとは、Non Player characterの略称で、ゲーム上でプレイヤーが操作しないキャラクターのこと}に勝つための事前練習やハイスコアの更新のための反復練習の姿勢を学習に引き出すことが出来ると考えられる。
しかし、取り入れるターゲット層の判断が重要となる。
もともと勉強がしたいというモチベーションが高い人には、ゲームを取り入れる必要がなく、逆に勉強の妨げとなる可能性が高くなる。

\chapter{検証}
ああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああ

\chapter{結論}
いいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいいい

\begin{thebibliography}{99}

\bibitem{seikatu} 厚生労働省, QOLと食事｜e-ヘルスネット.

\url{https://www.e-healthnet.mhlw.go.jp/information/food/e-03-019.html}

\bibitem{eiyou} 厚生労働省, 日本人の食事摂取基準(２０２０年版),2020-01-21,p.84,p.116,p.146,p.164.

\url{https://www.mhlw.go.jp/content/10904750/000586553.pdf}

\bibitem{gohan} 農林水産省,食事バランスガイドについて.

\url{https://www.maff.go.jp/j/balance_guide/}

\bibitem{keisan} 公益財団法人長寿科学振興財団,三大栄養素の炭水化物の働きと一日の摂取量,2021-09-28.

\url{https://www.tyojyu.or.jp/net/kenkou-tyoju/eiyouso/tansuikabutsu.html}

\bibitem{eiyouso} 厚生労働省,栄養素摂取状況調査の結果,2020-12,p.69-p.73

\url{https://www.mhlw.go.jp/content/000711006.pdf}

\bibitem{tasha} 栄元 優作,西山 勇毅,大越 匡,中澤 仁. 他者評価とゲーミフィケーションを用いた食生活改善ソーシャルメディア.情報処理学会論文誌,2018-12-26,p.1882-p.1886.

\url{https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/ej/?action=pages_view_main&active_action=repository_view_main_item_detail&item_id=199740&item_no=1&page_id=13&block_id=8}

\bibitem{kyuusyoku} 森山 克子.食育情報教材「Q-食マスター」開発(1)：ゲーム内容と実践報告.2015-02-24,p.175-p.180.

\url{https://u-ryukyu.repo.nii.ac.jp/records/2007861}

\end{thebibliography}

\end{document}
