2022 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

Research Project

Project/Area Number	21K02566
Research Institution	Miyagi University of Education
Principal Investigator	川村寿郎宮城教育大学, 教育学部, 特任教授 (60186145)
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, 主任研究員 (40466230)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
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
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，昨年度の引き続き，日本全国の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。ストリートビュー画像と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」および「地質図Navi」とを使用して，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を追加した。それらを整理集約して，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，仙台北部，松島～大船渡，銚子，伊豆半島～城ヶ島の各地区で現地確認調査を行い，地質図情報との照合を行った。また，外国における典型的な地質事象や景観の画像も収集した。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作成した。抽出した観察適地のストリートビューを用いて，学習事項にある地質事象を認識して理解する授業実践を行った。授業後に生徒へのアンケートや授業者へのヒアリング等を実施して，生徒の関心・理解の程度と学習効果を分析し，ストリートビューの活用方法と授業の改善点などを検証した。
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60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270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２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をはるかに超える数多く豊富な項目の画像が得られる一方，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）の画像は不足しており，項目で大きな偏りがある。・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～松島周辺，宮城県から岩手県の三陸海岸，銚子市犬吠埼～屏風ヶ浦，三浦半島，伊豆半島東部の約16地点で行った。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する。・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12編作成した。この中から，火山噴出物と火山の特徴を学習する授業を中学校１学年の計8学級で実施し，受講生徒を対象として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，８割を超える高率で興味関心が示され，利用の有効性が確認された。また今後の利用に対する意欲や期待も8割を超えており，さらなる学習プログラムの開発や授業方法の展開方法の必要性が認識された。
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。地質事象の項目を学習項目に沿って整理するとともに，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さらに選定作業の追加を行う。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。学習効果が高かった火山や地域地質の項目以外に，地質構造や各種岩石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。
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。