2018 Fiscal Year Research-status Report
空間認識能力育成ソフトの開発および高専数学における空間認識能力評価指標の構築
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16K12771
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| Research Institution | Akita National College of Technology |
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Principal Investigator |
佐藤 尊文 秋田工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (40321385)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森本 真理 秋田工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60369923)
伊藤 桂一 秋田工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (20290702)
野々村 和晃 鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (00413732)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 3次元グラフ / AR（拡張現実感）技術 / 主体的な学び / 高専教育 / 工学教育 / 空間図形認識力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、(1)カメラで数式を読み取り3次元グラフを表示するソフトの開発、(2)空間図形認識能力を評価するような指標の構築、(3)3次元グラフに関連する授業コンテンツの開発と社会への発信、という3つの内容からなる。3次元グラフの板書は難しく、導入時の授業で図形をイメージすることができずに、苦手意識のまま克服できない学生が多い。本研究は、(1)～(3)によって、空間図形に対する学生の苦手意識を減らし、能動的学修を推進する教育コンテンツの研究開発を目的とするものである。
(1)について、平成30年度は、学生が所有する色々な端末に対応する為、Android版のソフト開発を行った。Android版では、カメラで撮った画像からの数式抽出が難しかった為，手書き入力機能の開発を進めた。取得した数式が表すグラフのAR（拡張現実感）技術による特定マーカーへの表示、タップやドラッグでグラフをいろいろ変化させる機能などについては、Windows版と同等の機能を実現した。
(2)について、平成30年度は、構築した空間図形認識指標に基づくCBT（Computer-Based Testing）の実施結果を分析し、指標の改良を進めた。また、(1)のソフトを用いた群と用いない群の比較により空間図形認識指標の改良作業を行う計画であったが、Android版ソフトの開発に遅れが生じ、比較による改良作業を行うことができなかった。
(3)について、平成30年度は、全国算数・数学教育研究大会や高専シンポジウムにおいて(1)のソフトのデモを行い、実際に使ってもらって好評を得た。(1)のソフトを用いた授業設計シートの作成およびe-learningなどの自主学習の為に利用できるコンテンツ開発ができなかった為、延長申請しこれを行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
関数入力が容易な3次元グラフソフトは、学生の所有する色々な端末に対応する為、Windows版とAndroid版を開発している。Windows版は実用化まで進んだが、Android版では入出力部分に異なる仕組みが必要となり、その解決に時間を要した。
ソフトの実用化後に、これを用いた群と用いない群の比較により、空間図形認識指標の改良作業を行う計画であったが、ソフト開発の遅れにより取り掛かれなかった。
また、ソフト開発の遅れにより、3次元グラフに関連する授業コンテンツの開発にも取り掛かれなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は、(1)カメラで数式を読み取って3次元グラフを表示するソフトの開発、(2)空間図形認識能力を評価するような指標の構築、(3)3次元グラフに関連する授業コンテンツの開発と社会への発信、という3つの内容からなる。
(1)については、Android版の手書き入力機能を強化する。また、実際に学生に使用してもらい、操作機能を改良する。
(2)については、ソフトを用いた群と用いない群の比較により、空間図形認識指標の改良作業を行う。
(3)については、(1)のソフトおよび(2)の指標を基に、授業コンテンツの開発を行う。
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| Causes of Carryover |
（理由）
ソフトの操作性の改良や授業コンテンツの開発において、多く学生に使ってもらう優位さを考え、より安価なAndroid端末をできるだけ多く購入する計画だった。しかしながら、Android版ソフトの開発に遅れが生じた為、高価であるがWindows端末の購入も検討し、台数と価格の釣り合いをとる中で未使用額が生じた。
（使用計画）
Android版の開発の遅れにより、空間図形認識指標の改良と授業コンテンツの開発が残っており、これらの作業に使用する計画である。
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