| 研究課題/領域番号 |
18K02907
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分09070:教育工学関連
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| 研究機関 | 玉川大学 |
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研究代表者 |
塩澤 秀和 玉川大学, 工学部, 教授 (80328533)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 拡張現実感(AR) / 教育支援システム / 物理実験 / フィジカルコンピューティング / 拡張現実感（AR） / 力学実験 / 回路実験 |
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では，力学や回路などの物理の学生実験で用いる装置に小型のセンサーを取り付け，現実に測定した力などの物理量を，AR（拡張現実感）技術によってカメラ映像にリアルタイムに重ね合わせて可視化することで，学習者の理解を助ける手法を提案した。本研究は，力学実験の支援システムの開発に重点的に取り組み，加速度センサー等による測定値から計算した力やエネルギーなどの物理量を，ベクトルを表す矢印等でAR表示する機能や，パラメータを変更したシミュレーション結果をAR表示する機能を実現した。さらに，ARとセンサーを用いるという本提案の手法を，ロボットを用いたプログラミングの教材に適用したシステムも開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年，高校生の物理の履修率が低下していると言われ，大学の理工系学部でも物理に苦手意識を持つ学生への教育が課題となっている。一般的に，科学に対する能動的な学びを促すには，学習者が参加する実験が有効とされているが，物理学の実験では，力・エネルギー・電流・電圧などの物理量はそのままでは人間の目に見えないので，実験を行っても目の前で何が起きているのか興味を持てない学習者も多い。そこで，我々はAR（拡張現実感）技術に着目し，これを小型センサーと組み合わせることによって，通常では見ることができない物理量を現実の実験装置に重ね合わせて可視化することで，学習者の興味と理解を促進するシステムの開発を行なった。
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