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Development of a multimodal learning system of physics to support visually impaired students

Research Project

Project/Area Number 21K02843
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 09070:Educational technology-related
Research InstitutionHiroshima Institute of Technology

Principal Investigator

Suzuki Takashi  広島工業大学, 工学部, 教授 (40289260)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松本 慎平  広島工業大学, 情報学部, 教授 (30455183)
林 壮一  福岡大学, 理学部, 教授 (90804922)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords力覚提示デバイス / 視覚障がい者の物理学習支援 / 視覚障がい者向け物理学習用教材 / 物理事象の可触化 / 物理事象の可聴化 / 物理事象の可視化 / 視覚障がい者への物理教育 / ICTを利用した物理教育 / 物理学習支援 / 力覚デバイス / 物理現象の可触化 / 視覚障がい者 / 盲児童生徒 / 物理教育 / 理科教育 / 視覚障がい者の学習支援 / マルチモーダル図書作成 / 力覚デバイスによる物理学習 / 物理現像の可視化と可聴化
Outline of Research at the Start

視覚に障がいをもつ中学,高校および大学の学習者が,触覚と聴覚をとおして効果的に物理が学べるような,マルチモーダルな学習教材を作成する。視覚障がい者の物理学習において最も大きなハンディは,動きを伴う自然事象のイメージを形成することであろう。しかしながら,物理の理解にはこのようなイメージが基軸になることも事実である。
そこで,盲の学習者に動きを伴う事象のイメージを芽生えさせ,イメージと言葉,数式を三位一体として物理の本質を理解させられるよう,ブラウザ上で読むテキストに加えて,随所で可触化,可聴化された事象を仮想体験できるアプリケーションを組み込んだ教材を構築する。

Outline of Final Research Achievements

In this research, using ICT technology, we developed a multimodal learning system to support the learning physics for visually impaired students. This system incorporates electronic media text of physics and applications that provide a realistic virtual tactile experience, so that visually impaired students who have little experience in observation can start with creating images of natural phenomena. We have made some applications which enable them to perceive realistically these virtual realities by touching with the haptic device, and written a textbook which provides them with nainly qualitative understanding of physical essence. We, further, carried out development of technologies for future research.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

視覚障がい者の物理の学習には,自然事象の観察経験がもちづらいことに起因する大きなハンディキャップがあることが指摘されていた。ところが,これまで作成されてきた学習教材は,動きをともなう事象のリアルなイメージを形成させるという,物理の学習では最も重要なことができなかった。本研究の学術的意義は,物理事象を可触化,可聴化して,それを力覚デバイスと音の機能を駆使することで,リアルなイメージ形成を可能にしたことである。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022

All Presentation (3 results) Book (2 results)

  • [Presentation] 三次元触覚デバイスを用いた視覚障がい者のための可聴化機能を有する物理学習支援システムの構築2023

    • Author(s)
      横山廉, 松本慎平, 寺西大, 鈴木貴
    • Organizer
      教育システム情報学会2022年度学生研究発表会  (講演論文集, 中国地区,A24, pp.219-220 (2023.2.23, 広島工業大学及びオンライン)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 三次元触覚デバイスを用いた視覚障がい者のための物理学習支援システムの構築2022

    • Author(s)
      横山廉, 前田暉正, 松本慎平, 寺西大, 鈴木貴
    • Organizer
      令和4年度(第73回)電気・情報関連学会中国支部連合大会 (R22-27-03 (オンライン, 令和4年10月22日(土)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 力覚デバイスを用いた学習支援システム2022

    • Author(s)
      松本慎平,寺西大,竹野英敏,鈴木貴
    • Organizer
      2022年電気学会 電子・情報・システム部門大会 (MC6-6, pp.931-932 (2022年8月31日-9月3日, 広島大学東広島キャンパス)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Book] 物理基礎(高等学校理科用 文部科学省検定済教科書)2022

    • Author(s)
      前田京剛,市原光太郎,岩佐真帆呂,内村浩,興治文子,小沢啓,川角博,川村康文,久野良孝,久保井彬仁,桑子研,島野誠大,常行真司,手塚千幹,豊田將章,鳥井寿夫,浜島清利,林壮一,三浦登 他 8名
    • Total Pages
      288
    • Publisher
      東京書籍株式会社
    • ISBN
      9784487166237
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] 新編物理基礎(高等学校理科用 文部科学省検定済教科書)2022

    • Author(s)
      前田京剛,市原光太郎,岩佐真帆呂,内村浩,興治文子,小沢啓,川角博,川村康文,久野良孝,久保井彬仁,桑子研,島野誠大,常行真司,手塚千幹,豊田將章,鳥井寿夫,浜島清利,林壮一,三浦登 他 8名
    • Total Pages
      200
    • Publisher
      東京書籍株式会社
    • ISBN
      9784487166244
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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