2019 Fiscal Year Research-status Report
天体総合観察システム‐IoT天文台構築による未来の教室における天体観察授業の展開
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19K03022
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| Research Institution | Miyagi University of Education |
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Principal Investigator |
高田 淑子 宮城教育大学, 教育学部, 教授 (70302255)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 天文教育 / インターネット望遠鏡 / VR教材 / 理科教育 / 教科教育 / 天体観察 / ICT教育 / 全天カメラ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、学校現場で実施が困難である天文分野の観察を克服するために、学校現場で利用しやすい「天体総合観察システム」を完成することを目的とする。そして、教具として学校に広く普及し、「未来の教室」を見据えた天体観察を伴う授業を展開する。
世界各地に定点全天観察装置を配置し、太陽、月、星座をとらえた全天ライブ撮像・配信し、全天で、太陽や月、星座の動き、日周運動を観察し、緯度や経度による違いが理解できる教材を開発する目的で、2019年度は、仙台市（北緯38度）、タイ国（北緯3度）に全天カメラを設置し、石垣島（北緯24度）とともに3地点で全天ライブ映像配信が可能となった。これらは、ホームページ（https://zenten.miyakyo-u.ac.jp）で公開しており、リアルタイムで3地点の空の様子や天体の運動を比較できるのみならず、データを自動で蓄積することで、太陽や星座の日周運動等の長時間の現象を短縮して提供、季節による違いも理解できる教材とする基盤を構築した。
また、360度撮像可能なカメラを用いて全天を継続的に撮像し、この全天画像をVR映像に合成・変換し、それらの映像をVR用ヘッドマウントディスプレイやタブレット端末を用いて観察することにより、太陽等の天体の日周運動を方位・高度を確認しながら観察する教材を開発した。このVR映像を利用し、太陽の日周運動が四季によって異なることを学ぶ授業実践を小学生5・6年生対象に実施した。
太陽の日周運動のような長期間にわたり観察が必要となる事象をVR教材という新たなICT技術を応用することで、「未来の教室」で活用可能な教材開発に導くことができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度末については、新型コロナウィルス感染症の関係で、出張が困難となり、他地域における全天カメラの設置は、見送らざるを得なかったが、3地点運用、そして全天カメラで自動取得できた太陽の日周運動の映像データの蓄積や、360度カメラによる太陽の日周運動のVR撮像等の成果が見えたことで、研究は順調な進捗と言える。
インターネット望遠鏡のシステムの更新についても調査中である。
夏季の大型台風等による天候の影響もあり、天体の観察を主とした研究内容は次年度以降に期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度も新型コロナウィルス感染症による社会情勢のため出張が困難と思われるため、拠点において実施可能な撮像機器・システム・教材開発等を重点的に開始する。
ただ、このような情勢だからこそ、ICTを利用した教育の重要性が改めて認識され、「未来の教室」で行われる授業方法を各家庭に展開できる機会創出にもなり得る。そこで、この機会に今まで開発した教材を用いた遠隔授業実践を実施し、教育界に還元していきたい。
昨年度天体の日周運動のVR映像は教育的効果が認められたことから、太陽の日周運動のみならず、月や天体の日周運動などもVR映像の作成を行い、映像データを蓄積し教材製作を行う予定である。さらに、これらをホームページ上で公開することで、全世界へ配信予定である。
天体ライブ、特に、金星ライブについては、金星の形の変化が大きい観察好機が訪れるため、これに対応した、ライブ配信を実施するための設備設計、ライブ配信実施を計画している。また、インターネット望遠鏡についても教室からの多数の児童生徒による遠隔操作に適するアプリケーション検討を実施する予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルス感染症のため、予定していた出張がすべてキャンセルせざるを得なかったため。
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