2020 Fiscal Year Research-status Report
Development and verification of an assemblable 3D craft learning material to intuitively understand the basics of chemistry
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19K03183
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| Research Institution | Oyama National College of Technology |
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Principal Investigator |
森下 佳代子 小山工業高等専門学校, 一般科, 教授 (50344924)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯島 洋祐 小山工業高等専門学校, 電気電子創造工学科, 准教授 (90565441)
石原 学 小山工業高等専門学校, 電気電子創造工学科, 教授 (20211047)
関根 健雄 小山工業高等専門学校, 一般科, 講師 (00709769)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ３Dクラフト / 視覚化 / 化学 / 教科書理解 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
教科書の図表が表す化学の概念や物性データから組立式の3Dクラフト教材を開発し，これを学習者が組立て，組みあがったクラフトを様々な角度から観察することにより化学の概念や基礎物性の直感的な理解に導くことを目的として，2020年度は，試作した3Dクラフトを授業に用いて，その効果や使用感などを調査することを当初目標としていた。しかしながら，新型コロナウィルス感染症対策のため，該当範囲の授業が全て遠隔授業となり，授業における効果等の調査ができず，また，クラフトの大々的な共同利用は憚られたため，限定的ではあるものの，授業外で個別に有効性や使用感について調査することにした。対象者は，化学の質問に訪れる学生とし，その大半は教科書の記述や問が理解できない学生であった。その結果，使用した学生のすべてが，まず３Dクラフトに興味を示し，簡単な説明のみで自由に組み立て始め，クラフトを完成させていた。完成後のクラフトを観察にして，「わかりやすい」「おもしろい」「授業中に使いたかった」などの感想が得られるとともに，教科書の記述を確認する学生もいた。教科書の説明しているところについて，３Ｄクラフトを組み立てることによって規則性を予測し，組み立てたクラフトを観察することによって規則性を俯瞰することで，化学の基礎を視覚化できていると考えている。また，3次元で視覚化したものを観察しながら，教科書の記述を見直すことで，視覚に頼らない表現法についても学習できるものと思われる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究は３Dクラフト教材の開発と効果の検証をしようとするものであり，コロナ禍においては，限局的な検証しか実施できなかったため，上記の評価とした。ただし，限定的ではあるものの使用した学生すべてが，教具に強い興味を示し，自発的に組み立て，理解につなげる様子が確認されたので，３Dクラフトの有効性については確認できたものと判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
試作版３Dクラフトの使用者から得られた使用感等の意見をもとに，３Dクラフトを製作し，製作した３Dクラフトの内容理解に対する具体的かつ定量的な効果検証を進める。また，試作版クラフト作製の過程で発想した，機能を付加した３Dクラフトについても試作を進めることとする。
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| Causes of Carryover |
2020年度当初，発表が採択されていた国際学会がCOVID-19の影響によって延期となり，旅費を全く使用しなかったために次年度使用額が生じた。2021年度は，その点も勘案して，クラフト制作の消耗品購入に充てる。
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