2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of Self-Derected Learning Materials about Astronomical Time-Variation Phenomena
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17K00971
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
伊藤 信成 三重大学, 教育学部, 教授 (60344272)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浜部 勝 日本女子大学, 理学部, 教授 (00156415)
西浦 慎悟 東京学芸大学, 教育学部, 講師 (50372454)
山縣 朋彦 文教大学, 教育学部, 教授 (70383213)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 天文教育 / 時間変動 / 教材 / 自主学習型 / 撮像データ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
天文分野は理科の中でも興味・関心が高い分野であるが，一方で高校での地学開講率は低く，天文学に関心を持つ高校生が系統的な学習をする機会は必ずしも多くない．この状況を改善するため，我々のグループでは，2011年度より現代天文学の事象を系統的に自主学習できる教材を開発してきた．これらの教材の一部は既にWebで公開され，自由に利用することができる．宇宙での現象は，空間的広がり, 時間的広がり，他波長での観測の3本柱をおさえることで総合的に解釈することが可能となる．本研究では，これまでの教材ではカバーしていなかった宇宙における時間変動現象に焦点を当てた教材を開発することで，これまで開発してきた撮像データを主とした教材，分光データを主とした教材と合わせ，宇宙現象の空間的広がり（撮像データ），波長的広がり（分光），時間的広がり（本計画）を網羅した総合的・系統的な教材を作成することを目指す．天体の時間変動は主として天体の位置変化と明るさ・色の変化の2種に大別でき，各々から天体の運動情報，サイズや表面温度の情報等を推定することができる．そこでテーマをこの2つのカテゴリーに分け，テーマ毎に時間変動現象に関する基本的な考え方・解析手法を習得できるようにする．
今年度は、時間変動現象として選んだテーマの中から、1)人工衛星の軌道推定、2)小惑星の光度曲線、3)運動星団の3種について扱った。この内、1)～3)のテーマについては、異なる時刻に撮影した画像を整備したことで、同じテーマに対して複数の対象を用意するという、当初の目的を達成することができた。
作成した教材については、教員養成系学部の学生に対して実習を行い、教材の有効性を評価した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究で教材化を目指しているテーマは15種であり、その内の7種については、今年度までに概ね教材化の目処が立った。また、4種のテーマについてはデータ収集を始めている。このデータの中にはアーカイブ・データを用いることができるものもあるが、新たにデータ収集が必要なものがあり、その観測計画を立案中であるが、現状のところ大きな問題なくデータ収集が行える予定である。
一方で、当初教材化を目指していた幾つかのテーマ（太陽面振動の検出、星食・掩蔽）については、十分なデータの収集が難しく、教材化することは困難であることがわかってきた。これらのテーマについては、代替のテーマも検討したが、適当なテーマを採用することが難しいと判断した。また、流星群の輻射点推定のテーマについては天候の関係上、データ収集ができておらず、今後のデータ収集を急ぐ必要がある。
以上の状況を総合的に判断すると、進捗状況としては「やや遅れている」が、3年目に向けて復調は可能と判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
年計画の3年目にあたる2019年度は、次の5種のテーマについてデータの抽出・評価および教材化を行う：1)地球の自転周期、2)地球の公転周期、3)流星の輻射点推定、4)人工衛星の高度推定について教材化を目指す。この内、2), 4)についてはアーカイブよりデータ抽出は終了しており、データの評価を行うこととしている。1), 3)については観測機器を調整中で、2019年度の8～12月にかけてデータ収集の予定である。
また、計画の最終年度に当たるため，これまで開発した教材も含め，当初対象としていた高校生に対する実践を行う必要がある．この実践については1回目を夏休み期間中を予定しており，そこで，教材そのものの操作性とともに自習学習の際に重要となるテキストについての妥当性についての評価を行っていく．今年度の後半は，実践結果を教材にフィードバックさせるとともに，公開に向けWebサイトの整備を進めていく．
最終的には，春休みを念頭に調整を進め，2回目の実践を実施し，有効性の定量評価を行った上で公開を予定している．
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| Causes of Carryover |
計画2年目に購入を予定していた観測用物品が生産中止となり、仕様の再検討等が生じてしまったことと、観測時期の天候不順により予定していた観測が行えなかったことにより。次年度使用額が発生した。また、観測対象によっては天候不順や月齢等の外的要因により観測時期に制限が加わることがあったことから、当初計画していか観測を進めることができなかった。
この状況を受け、機器の仕様見直しを行うとともに代替品の検討を進め、結果として別メーカーの機器を選定し、購入を計画を進めている。主たる観測対象が夏季となることから、年度前期に物品については購入し準備を進める。
また、最終年度にあたる年度であるため、成果公表のためのwebサイト整備にも予算を利用する予定である。
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