2021 Fiscal Year Research-status Report
地質図情報+ストリートビューを活用した教材開発と学習モデルの構築
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21K02566
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| Research Institution | Miyagi University of Education |
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Principal Investigator |
川村 寿郎 宮城教育大学, 教育学部, 特任教授 (60186145)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内野 隆之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究グループ長 (40466230)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 地学教材 / 地質図情報 / ストリートビュー / 航空写真 / 地質事象 / 学習モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，地質図情報とストリートビューを活用して、様々な地質事象に関する学習教材を開発し、理解を深める効果的な学習モデルを構築する。これにより，小・中学校理科や高等学校地学の学習内容において、広範囲の地質事象をより具現的にし，さらに主体的に観察して関心・理解を深めることを可能にする。
本年度は基礎研究として，日本全国の航空写真とストリートビューの現地画像の中から、学習に適合する地質事象の抽出選定を行った。航空写真では中－巨視的な地質景観，火山・河川・海岸の地形，断層，褶曲の6項目について抽出選定して，地質調査総合センターの地質図情報である「20万分の1日本シームレス地質図」と「地質図Navi」と照合した。さらに，「地質図Navi」とストリートビューを使用して，中視的な規模である地層の層理（成層），不整合，断層，褶曲，堆積構造，節理，堆積岩岩相，火成岩岩相，変成岩岩相，付加体岩相，火山地形，火山噴出物，岩脈，風化，化石の15項目について抽出選定した。これらを集約して教材コンテンツを作成した。また，抽出した地質事象の実態と観察適地の可否を判断するために，丘陵－平野部の仙台地域と海岸部の松島から岩手県宮古地域の現地確認調査を行い，地質図情報との照合を行った。さらにストリートビューにない中視的な地質事象の観察適地として，仙台，南三陸，気仙沼，大船渡の各地において，地層，岩相，化石床などを 360°カメラを用いて現地撮影を行い，ポイント追加投稿のための画像を予察的に収集した。
実践研究として，ストリートビューと地質図情報を用いた学習プログラムを試作するとともに，抽出した観察適地のストリートビューを用いて，地質事象を認識し地質現象を理解する学習の授業実践を行い，生徒の関心・理解と学習効果を検証した。
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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
・学習に適合する地質事象の抽出選定作業として，航空写真から中－巨視的な地質事象6項目の約50カ所，ストリートビューから中視的な地質事象15項目の約250カ所を抽出した。これらを集約整理して，授業で利用可能と見られる教材コンテンツの第1版を作成した。その結果，中視的な地質事象では教科書掲載の写真よりはるかに数多く豊富な項目の画像が各地から得られる反面，中－微視的な地質事象の項目（化石，堆積構造，火山岩岩相など）の画像は不足がちであり，項目で大きく偏りが生じている。
・抽出した地質事象の実態と観察適地の現地確認調査は，仙台周辺地域と宮城県から岩手県の沿岸部の約15地点で行った。そのうち５地点で360°カメラ撮影による画像収集を行った。その結果，ストリートビュー画像の画質不良による観察不適の箇所や，地質図情報との照合不備の箇所が少なからず存在しており，360°カメラによる画像の追加が望ましい。
・ストリートビューを用いた学習プログラムとして，基礎研究で抽出した地質事象の中から，火山地形と火山噴出物，断層と褶曲，地層の重なりと堆積構造，地域の地層の成り立ちに関する学習プログラムを10編作成した。この中から，火山噴出物と火山の特徴および仙台地域の地層の成り立ちを学習する授業を中学校１-2学年の計12学級で実践し，そのうち火山の授業を受けた4学級の生徒を対象にアンケートを実施した。その結果，ストリートビューの利用経験が低率にもかかわらず，授業での利用や今後の利用に関してはきわめて高率で興味関心を示し，利用の有効性が確認された。
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| Strategy for Future Research Activity |
・航空写真とストリートビューの画像から学習に適合する地質事象の抽出選定作業を継続する。地質事象をさらに２～３項目増やすとともに，各項目の適地を全国から抽出する。また，世界的な地質観察適地についても追加を試みる。それらを集約整理して，教材コンテンツの改訂版を作成する。
・抽出選別した地質事象の現地調査を行い，画像や画質の良否や地質図情報との適合性に関する確認作業を継続する。特に，今年度事情により実施できなかった地区のうち，典型的な箇所を優先して現地確認を行う。さらに，抽出数の少ない項目の地質事象に関して，360°カメラによる撮影を行い，その画像追加を試みる。
・作成した教材コンテンツを用いた地学学習の授業実践を継続する。特に，火山や地域地質に関連した項目以外の地質事象に関する学習の授業実践を行い，効果を検証する。さらに，現地確認調査を行った地域において授業実践を試みる。
・作成した教材コンテンツや学習プログラムの一部を公表するとともに，教員研修会などで利用方法の普及を行う。
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| Causes of Carryover |
コロナウィルス感染拡大による外出自粛制限のため，当初計画していた地質事象の確認や撮影のための現地調査，研究者間の打合せ，および授業実践を行う学校への訪問などができず，旅費の支出が少なかった。同じ理由により，授業実践を予定していた学校で授業計画の変更や訪問者の制限のために，当初計画したPC等の機器や記録媒体等の物品の購入ができなかった。
次年度は，感染拡大の状況を見極めながら，本年度実施できなかった現地調査や学校訪問を年度当初から実施するとともに，現地調査や学校現場で必要とする機器や物品の購入を行う。
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