力覚デバイスを用いた視覚障碍者のための科学e-learning用補助教材の作成

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K00936
• Research Institution: Hiroshima Institute of Technology
• Principal Investigator: 鈴木 貴 広島工業大学, 工学部, 准教授 (40289260)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 荒木 智行 広島工業大学, 工学部, 准教授 (20257413) ; 長尾 博 宮城教育大学, 教育学部, 教授 (60712908)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 力覚デバイス / 視覚障碍者 / 物理学習支援 / 理科学習支援 / e-learning教材

Outline of Annual Research Achievements

本研究で計画しているe-learning用補助教材の構築は，おもに次の2つの行程から成る．ひとつはテキスト本体の作成である．テキストとは，通常の物理の参考書ではあるが，視覚障碍者が利用しやすいように，数式を含めた内容を音声で聴くことができるようにしたものである．もうひとつは，物理的自然事象を，力覚デバイスを用いて触体験できるようにするアプリケーションプログラム(以下，触知モデル)の作成である．テキスト随所に触知モデルを教材として組み込み，視覚障碍者に自然事象をありのままに触体験させることで，彼らが見ることができないさまざまな現象のイメージを形成しながら物理の学習ができるようにする．
平成27年度は，触知モデルの作成に重点を置いた．いくつかの力学的事象を選定し，より効果的にイメージ形成と物理的理解が促進できるように，それぞれの事象に対する触知モデルに実装する機能を検討して作成した．とくに，力覚デバイスによる触覚だけでは知覚しづらい内容を，音声機能を組み込むことで認識できるようにした．また，作成した触知モデルを視覚障碍をもつ高校生と大学生数名ずつに試行してもらい，それらの学習効果を評価するとともに，今後の改善点や作成するべき触知モデルについての意見をもらった．
さらに，テキストの作成にも着手している．評価実験を通して，視覚障碍者が物理の学習において抱えている問題点の一部を知ることができた．それを克服するためには，どのような触知モデルをどのタイミングで教材として組み入れればいいのかに注意を払いながら，テキストの本文を書き始めている．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究は概ね順調に進行している．当初(申請時)の予定では，平成27年度は，補助教材の内容を検討してテキストの作成を行うことを計画していた．しかし，内容を検討する中で，触知モデルとして実現可能な物理的事象をはじめに選定する必要があることに気付き，触知モデルの作成と評価実験を優先させた．評価実験によって，触知モデルに実装する機能が明確になり，また，触知モデルを作成する事象も大まかに選定できた．さらに，そのことを踏まえてテキスト作成にも着手できたことから，若干ではあるが予定以上に研究は進展していると判断できる．

Strategy for Future Research Activity

今後は，テキストの作成を中心に，組み入れる触知モデルを適宜作成していく．平成28年度は，私たちでは作成が困難な触知モデルを業者に作成してもらわなければならないと考えている．とくに，評価実験では音の機能が極めて効果的であることがわかった．視覚障碍者にとっては音は極めて重要な情報源であり，かつ大変敏感でもあるため，音の機能を有効に利用するためには精度よく音の高低を実現しなければならない．しかし，そのような音声機能を実装することは大変難しく，高度な技術を要する．そこで，業者にまず音声機能の構築を依頼することを予定している．
また，本研究の最終目標は，音声化された物理の参考書に触知モデルを組み入れた補助教材をネット上に配備することであるが，平成28年度中には試行したいと考えている．ネット上で読み聞きできる数式を含めた文書を作成するソフトウェアは平成27年度に購入しているため，補助教材のテキストは作成できる．しかし，そのテキストに触知モデルを実行するためのリンクを張り，PC上でテキストを聞きながら触知モデルを起動させることが可能かどうかを確認しなければならない．
平成28年度は，新潟で開催される「日本特殊教育学会」に参加して，これまで作成してきた触知モデルと実施した評価実験の結果についての発表を行うことを計画している．その学会には，盲学校で実際に教育に携わっている教員や，視覚障碍者への教育を研究している研究者が集まるため，その方々と意見交換を行いたい．

Causes of Carryover

平成27年度は，補助教材(テキスト)の内容の検討を計画していた．そのために中学の理科と高校の物理の教科書を参考にすることが必要であり，それらの教科書を音声化してもらうための経費を「ソフトウェア代」の一部として予算を組んでいた．しかし，平成27年度は，おもにプログラム開発を優先させたため，その予算は執行しなかった．また，研究分担者との研究打ち合わせのための「旅費」として挙げていた予算が，分担者が本学に来てくれたため，その一部も執行しなかった．

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成27年度の未使用額は，平成28年度の予算として計画していた業者へのプログラム開発依頼費に，全額を追加することを計画している．なお，中学・高校の理科の教科書はすでに電子化されていることを知り，補助教材検討のためにそれらを音声化する必要はないことがわかった．