2016 Fiscal Year Annual Research Report
Empirical study of AR teaching materials to navigate thought activities during observation and experiment
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26282030
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
久保田 善彦 宇都宮大学, 教育学部, 教授 (90432103)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
葛岡 英明 筑波大学, システム情報工学研究科(系), 教授 (10241796)
鈴木 栄幸 茨城大学, 人文学部, 教授 (20323199)
舟生 日出男 創価大学, 教育学部, 教授 (20344830)
加藤 浩 放送大学, 教養学部, 教授 (80332146)
中野 博幸 上越教育大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (90547051)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 科学教育 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請は，観察・実験活動における思考活動を活性化させることで，学習者に深い理解を提供することを目的とする。観察・実験活動は動的に変化する。その変化に応じて，学習者の思考活動を促すナビゲーション教材の開発と実証的な評価を行った。
観察・実験のける思考活動を足場かけするために，実験器具や身体動作を把握しかつそれらに表示をすることのできる拡張現実 (以下ARとする)や，モデルを実際に触れることでシミュレーションを操作することのできるタンジブルの技術を応用した。
以下のAR教材を開発した。「月の満ち欠けAR」は，3Dモデルと2Dワークシートを繋ぐ教材である。マルチOSに対応させると共にメタモデリングの理解を促す機能を実装し，実践を行った。「凸レンズAR」は，凸レンズの作る像に関する作図を支援する教材である。教材と授業デザインの有効性を検証した。「鏡AR」は，鏡に映る虚像を作図によって理解する教材である。数学的モデリングの視点から授業をデザインし，実践した。「等圧線AR」は，天気図上の風の向きを感覚的に理解させる教材である。その効果を検証した。
また，タンジブル地球儀教材にいくつかの機能を実装し，季節の変化と日周運動を理解する教材を開発した。身体化デザインの観点から分析し，その効果が検証された。
以上から，ARやタンジブルによるモデルを活用した理科授業デザインの在り方を検討した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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