2021 Fiscal Year Research-status Report
ARによる可視化教材を用いたアクティブラーニングによる力学概念の形成調査
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20K03063
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
青木 悠樹 群馬大学, 教育学部, 准教授 (60514271)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
弓仲 康史 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (30272272)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | AR / 科学教育 / 学習支援システム / ICT / 画像解析 / 遠隔実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続き，学校現場に配備されるタブレット端末を有効に用いた科学教育の教材として，以下の2つのシステムを開発し国際論文発表を行った。
タブレットのタッチパネルを用いた力学教材を開発した。力学台車を使った実験は，初等物理学における基礎である。従来の台車実験は装置の準備などに手間がかかるという問題があった。本システムではタブレット端末上のタッチパネルを使うことで簡便に力学実験を行うことができる。タブレットを用いたシミュレーション教材は数多く発表されているが，タッチパネル上で実際の力学実験を行うことができることを特徴とする。開発した教材はThe Physis Teacher誌に掲載された。
三次元的に運動する物体認識を行うことで実験結果をタブレット端末上にAR表示するシステムを開発した。コロナ禍において，物理教育の多くがオンラインで実施されることとなった。講義形式の授業はオンラインでの置き換えが比較的容易であったが，実験・実習をオンラインで行うことが難しいという問題があった。本システムを使用することで，オンライン上での遠隔実験・実習教材となりうることを示した。仮想的な実験としてARやVRを用いた教材は数多く発表されているが，実際に行った実験結果をAR表示し，タブレットを用いて観察することで，あらゆる方角から結果を見ることができるという意味において本システムの新規性がある。本システムはPhysics Education誌に掲載された。
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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
2本の国際論文発表を行い，計画通りに研究は進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
教材開発に関して，概ね完了したと考えられる。今後の研究指針として，開発した教材の実践が必要になると考えている。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍のため，多くの学会が中止やオンライン実施となり翌年度に持ち越されることになった。翌年度は，教材開発用の装置を購入する必要がある。
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