2014 Fiscal Year Research-status Report
地球観測技術を題材とする科学技術教育プログラムの構築と実践的研究
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26381213
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| Research Institution | Naruto University of Education |
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Principal Investigator |
伊藤 陽介 鳴門教育大学, 大学院学校教育研究科, 教授 (90249855)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 科学技術 / 地球観測技術 / 教育プログラム / 教育実践 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地球環境問題や大規模な自然災害などへの対処手段、持続可能型社会の実現のために、地球の状態をグローバルに把握できる地球観測技術の重要性は年々高まっている。本研究課題では、地球全体を科学的かつ技術的な目をもって探究できる人材の育成をねらいとする「地球観測技術を題材とする科学技術教育プログラム」を構築し、教育実践に基づいて評価することを目的とする。
平成２６年度は、地球の表層や内部に起因する自然現象を情報技術によって捉える技術教育的な内容と、その結果を分析・考察する科学教育的な内容を連携する新しい教育プログラムならびに教材・教具に関する研究開発を行うために、以下の研究を実施した。
まず、地球観測技術に関する文献と教育への応用事例を調査し、技術教育と理科教育を連携した教育実践事例の調査ならびに地球観測技術を題材とする科学教育と技術教育を連携する教育内容と方法に関して学校教員に対する意識調査を実施した。これらの調査結果に基づき具体的な学習指導内容と方法、学習時間数を定め「地球観測技術を題材とする科学技術教育プログラム」を構築した。地球の表層や内部に起因する自然現象を地球観測技術で捉えることのできる事例及び地球観測データなどを収集するとともに、教材化を進めた。教育用地球観測データ処理ソフトウェア環境は、地球観測技術を視覚的かつ直感的に分かりやすく表示する点を重視し研究開発した。一般研究用として利用されている商用ソフトウェアと同程度の画像品質を備えるように開発するとともに、学校教育で広く普及することをねらい研究代表者らによって開発される部分以外は、すべて無償ソフトウェアを改良し組み合わせたものとした。さらに、構築した教育プログラムに基づき教示資料と学習用ワークシートを開発し、教育用地球観測データ処理ソフトウェア環境を用いて中学校において教育実践した。
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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
地球観測技術を題材とする科学技術教育プログラムの構築及び教育用地球観測データ処理ソフトウェア環境の開発が順調に進み、平成27年度に予定していた教育実践ができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
教育用地球観測データ処理ソフトウェア環境に、現在稼働中の人工衛星ALOS-2等に搭載されたSARによって取得されたデータを処理できるように機能追加するとともに、他の干渉SAR処理ソフトウェアとの処理結果を比較し、処理結果の妥当性を評価する。また、授業実践結果に基づき、本ソフトウェアの操作性や操作手順、学習成果の視認性等を改良する。さらに、SARの電波(1.2GHz帯)や気象衛星からの電波を検出するための教育用電波計測装置を小型化するとともに、より一層の普及をねらって廉価に製作できるように改良する。「地球観測技術を題材とする科学技術教育プログラム」の教育実践の前後で地球観測技術に関する学習者に対する意識調査を実施した結果に基づき「技術教育に関する学習過程」と「科学教育に関する学習過程」に関して学習者の情意・認知領域からの分析を行う。
研究費のうち物品費は、干渉SAR処理用ソフトウェアおよび人工衛星による地球観測をリアルタイムで体感できる学習支援機器の実験に基づく改良とアンテナの設計製作用に当てる。物品費を除く研究費は、国内外学会などにおける研究成果の公表のための旅費、論文掲載費等に当てる。
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| Causes of Carryover |
干渉SAR処理用ソフトウェアの調達を計画していたが、平成26年度中に、新たな人工衛星に搭載されたSARが運用開始となり、その対応が十分なされていなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度中に干渉SAR処理用ソフトウェアを調達する。
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