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Implementation and evaluation of mathematics and scientific teaching material using mobile virtual reality

Research Project

Project/Area Number 18K02870
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 09070:Educational technology-related
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

Onishi Kensuke  東海大学, 理学部, 准教授 (00303024)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 北林 照幸  東海大学, 理学部, 教授 (40408000)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
KeywordsVirtual reality / 理科教材 / 数学教材 / 音声入力 / 視線入力 / VRアプリ / 数学教育 / ヴァーチャル・リアリティ / スマートフォン / 教育 / 数学 / 理科 / ヴァーチャルリアリティ / 物理学 / 教材 / 斜方投射 / 理科教育 / 曲面の描画 / 放物投射 / モバイル / 物理
Outline of Final Research Achievements

As a result of this research, two VR educational material applications have been released. One is an application that allows high school students to experience oblique projection, and the other is an application that allows students to draw two-variable functions with voice input.In the paper evaluating the former application, we proposed a framework for utilizing VR applications in secondary education and demonstrated its usefulness through an evaluation experiment at a high school.
There are two papers on the latter app. One evaluated an app for head-mounted displays, and the other evaluated an app for Android phones. Both apps use voice input to input mathematical expressions and draw two-variable functions. Both evaluations for voice input were not positive, and further research is needed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究を始めた2018年時点では、VRアプリもまだ少なく、特に学校教育での導入を考えたアプリはほとんどなかった。
我々は、中等教育でも導入が可能となるフレームワークを考案した。そのフレームワークで利用可能なAndroid携帯向けVRアプリを開発し、評価実験をおこなった。これにより、VRアプリを用いることで、中等学校の生徒の興味を引き出すことができることがわかった。特に、2021年に作成した2変数関数の描画アプリは、音声入力や視線入力を用いたものである。これらの入力方法は、2022年に発表されたApple社のシステムにも採用されている手法であり、今後の開発にも活用できる入力手法となっている。

Report

(6 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Development and Evaluation of VVRPlot, a Smart Phone Application for Drawing Two-Variable Functions in VR Space Using Speech Recognition2022

    • Author(s)
      Uekusa Shunya、Onishi Kensuke、Kitabayashi Teruyuki
    • Journal Title

      2022 20th International Conference on ICT and Knowledge Engineering (ICT&KE)

      Volume: 2022 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1109/ictke55848.2022.9983467

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Educational Practice Using Projectile Motion VR Application2020

    • Author(s)
      Mitsuki Fujii; Kensuke Onishi; Teruyuki Kitabayashi
    • Journal Title

      2020 18th International Conference on ICT and Knowledge Engineering (ICT&KE)

      Volume: 18 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1109/ictke50349.2020.9289906

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] VR空間での音声認識を利用した2変数関数描画システム VVPlotの開発とその評価2019

    • Author(s)
      新井崇之, 大西建輔
    • Journal Title

      情報処理学会インタラクション 2019

      Volume: 2019 Pages: 867-870

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] VR空間での音声認識による 2変数関数描画スマートフォンアプリVVRPlotの開発とその評価2021

    • Author(s)
      植草 隼弥, 大西 建輔
    • Organizer
      情報処理学会, 第83回全国大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 斜方投射VRアプリを用いた教育実践とその評価2019

    • Author(s)
      藤井美珠妃, 大西建輔
    • Organizer
      情報処理学会, 研究報告コンピュータと教育(CE)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] VRアプリで学ぶ物理学2019

    • Author(s)
      大西建輔
    • Organizer
      ワイアレスジャパン 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 放物線を体感できるVR アプリの試作とその教材としての評価2018

    • Author(s)
      藤井美珠妃, 大西建輔, 北林照幸, 藤城武彦, 高橋修司, 堀内翔
    • Organizer
      FIT2018(第17 回情報科学技術フォーラム)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Remarks] VVrplot for smartphone

    • URL

      https://play.google.com/store/apps/details?id=com.Oonisi.VVrplot

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 空気読め!

    • URL

      https://play.google.com/store/apps/details?id=com.DefaultCompany.ARButton

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] VRアプリ Fly Ball

    • URL

      https://sites.google.com/view/ss17thlab/graduated/flyball

    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2024-01-30  

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