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空間認識能力育成ソフトの開発および高専数学における空間認識能力評価指標の構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K12771
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 科学教育
研究機関秋田工業高等専門学校

研究代表者

佐藤 尊文  秋田工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (40321385)

研究分担者 森本 真理  秋田工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60369923)
伊藤 桂一  秋田工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (20290702)
野々村 和晃  鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (00413732)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワード3次元グラフ / AR(拡張現実感)技術 / 主体的な学び / 高専教育 / 工学教育 / 空間図形認識力 / AR / 高専数学
研究成果の概要

カメラで数式を読み取り3次元グラフを表示するソフトを開発した。AR(拡張現実感)技術によって特定マーカ上に表示し、タップやドラッグの操作で大きさや視点を変えてグラフを観察できる。学生の様々な端末に対応する為、Windows版とAndroid版を開発した。カメラで読み取れない場合は、手書き入力によって数式を取り込むことができる。空間図形認識能力を評価する指標の構築を行い、それに基づくCBT(Computer-Based Testing)を実施した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

開発した3次元グラフ表示ソフトは、AR(拡張現実感)技術により、大きさや視点を変えてグラフを観察でき、グラフに対する学生の苦手意識軽減が期待できる。カメラで読み取るだけであり、グラフを表す式の複雑な入力方法を覚える必要がない。多くの学生が持つスマホやタブレットで動作する。以上のことから、能動的学修の推進につながる。全国算数・数学教育研究大会や高専シンポジウムにおいて、本ソフトのデモを行い、実際に使ってもらって好評を得ている。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Android OSで表示可能な3DグラフのARアプリの開発2019

    • 著者名/発表者名
      松渕勇真,森本真理,佐藤尊文,伊東桂一,野々村和晃,武井由智
    • 学会等名
      第24回高専シンポジウム in Oyama
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Android OSで表示可能な3DグラフのARアプリの開発2019

    • 著者名/発表者名
      松渕勇真,森本真理,佐藤尊文,伊藤桂一,野々村和晃,武井由智
    • 学会等名
      第24回高専シンポジウムin Oyama
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 空間認識指標の構築について2018

    • 著者名/発表者名
      森本真理,佐藤尊文,野々村和晃
    • 学会等名
      第100回全国算数・数学教育研究大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ARを用いた関数入力が容易な3Dグラフの表示ソフトの開発2018

    • 著者名/発表者名
      森本真理,松渕勇真,佐藤尊文,伊藤桂一,野々村和晃
    • 学会等名
      第23回高専シンポジウム in KOBE
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ARを用いた3Dグラフ表示ソフトの開発2017

    • 著者名/発表者名
      森本真理,尾辻健太郎,伊藤桂一,佐藤尊文,野々村和晃
    • 学会等名
      第22回高専シンポジウムin Mie
    • 発表場所
      鳥羽商船高専(三重県鳥羽市)
    • 年月日
      2017-01-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ARを用いた数式の3次元グラフ表示ソフトの開発2017

    • 著者名/発表者名
      森本真理,尾辻健太郎,伊藤桂一,佐藤尊文,野々村和晃
    • 学会等名
      国際会議STI-Gigaku 2017
    • 発表場所
      長岡技術科学大学(新潟県長岡市)
    • 年月日
      2017-01-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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