AR-based Chemistry Leaning Support System using Real Devices for Experiments

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K03070
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 09070:Educational technology-related
• Research Institution: Hiroshima City University
• Principal Investigator: Okamoto Masaru 広島市立大学, 情報科学研究科, 講師 (30453210)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 教育工学 / バーチャルリアリティ / 拡張現実感 / 化学学習 / 体験学習

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed Chemistry learning support systems using real equipment for chemical experiments. For this approach, we used hand motion recognition by using infrared camera. Based on this recognition results, equipment are controlled by users and experiments are performed. On the other hand, it’s difficult that all operations are achieved from only hand recognition. Then a new approach to select operation using hand recognition results. In addition, we developed virtual Ionization tendency experiment system using proposed approach, and another learning support system using head mounted display is developed. In order to verify the proposed approach, we conducted various experiments with some subjects.

Free Research Field

教育工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

コロナ過およびそれ以降における学習の形態として、個人単体で行える環境の必要性が学習の一形態として考えられる。そのため、本研究の成果のひとつである仮想空間で実際の実験器具を操作しながら仮想的に試薬を用いた実験を行える環境は、自宅でも指導要領に定められた実験を通じた学習を行える点に意義があると考えられる。また、本研究での検証実験を通じて、実験を伴う学習において正確な知識獲得が行えない原因として、複雑な実験を行う際に実験反応の変化に気づけない状況が頻繁に発生することが確認できており、この点は気づき学習の可能性につながることも期待できる。