Creation of a system for producing mathematical teaching materials with a 3D printer and design of lessons for students using tablets

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K02948
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 09080:Science education-related
• Research Institution: Nagano National College of Technology
• Principal Investigator: Hamaguchi Naoki 長野工業高等専門学校, 一般科, 教授 (00369977)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高遠 節夫 東邦大学, 理学部, 訪問教授 (30163223) ; 大島 利雄 城西大学, 理学部, 客員教授 (50011721)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 立体モデル教材 / 空間図形 / 授業設計 / KeTCindy

Outline of Final Research Achievements

In mathematics classes at the collegiate level, teachers use various types of teaching materials. These materials for spatial figures such as graphs of two-variable functions can be presented on the screen in mathematics classes.
Recently, we can produce physical models for spatial figures using 3D printers.　Students, moving these models in their hands, can look at them from any direction.
We improved our systems for producing physical models for spatial figures. We also improved our systems for creating these spatial figure materials presented on tablets or PC without 3D viewing software.

Free Research Field

科学教育

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高専や大学の数学教育においても、ICTを活用した教授法が研究されている。我々は、教材作成支援システムであるKeTCindyの整備を進め、プリントやスライド、タブレットなどに表示されるような図形を含む教材を教員自らが容易に作成できる環境を整えてきた。さらに、3Dプリンタによる空間図形の立体モデル教材の作成環境の改良をすすめ、いくつかの典型的な教材例を作成した。また、空間図形を学生が自身のPCやタブレット、スマートフォン上に表示する際に特別なソフトウエアを必要としないインタラクティブなHTML形式の教材を開発しており、リモート授業やeラーニングでも利用できるものと期待される。