| 研究課題/領域番号 |
19K02731
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分09040:教科教育学および初等中等教育学関連
|
|---|
| 研究機関 | 岡山大学 |
|---|
研究代表者 |
入江 隆 岡山大学, 教育学域, 教授 (70253325)
|
|---|
| 研究分担者 |
森岡 弘 山口大学, 教育学部, 教授 (00249848)
平田 晴路 岡山大学, 教育学研究科, 特任教授 (70189835)
笠井 俊信 岡山大学, 教育学研究科, 准教授 (80335570)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
|
|---|
| キーワード | 中学校技術・家庭科 / 技術分野 / 材料と加工の技術 / 設計 / 製図 / AR技術 / VR技術 / 仮想現実 / 拡張現実 / 教材開発 / 問題解決能力 / 技術教育 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
中学校技術科において木製品の製作が行われる。作ることだけが目的ではなく，ものづくりを通して生徒の問題解決能力を高めることが大切である。しかし授業時間数の制約から，生徒に試行錯誤させることが難しい現状がある。
私たちは，VR・AR技術を用いることにより，「設計」段階において生徒が問題点を容易に把握し，繰り返し設計の見直しが可能となる支援ツールを開発する。具体的にはVR技術を用いて生徒が構想した製作品を仮想空間に呈示し，3次元力覚提示装置を利用して直接触り，回転させて観察できるようにする。またAR技術を用いて完成予想物を現実空間上に呈示し，サイズ感，周囲との調和等を体験できるようにする。
|
| 研究実績の概要 |
生徒が「材料と加工の技術」の授業の「設計」段階で完成予想物の問題点，改善点に気付くことを支援するツールの開発を目的とし，本年度は以下の取組を行った。
１．完成予想物が描かれた製図をタブレット端末で写真撮影するアプリの開発：このアプリに必要とされる機能は，①生徒が描いた製図を写真撮影し，各生徒専用のフォルダに保存する，②撮影した写真の歪みを修正する，③写真から完成予想物を構成する部材を抽出し，ディジタルデータ化する，の3点である。本年度は③の機能の実現に必要なデータ処理について検討を行った（機能①は令和2年度，機能②は令和3年度に実装済み）。また，インターフェースを見直すことにより，より直感的な操作を可能とした。
２．完成予想物のVR（仮想現実）空間及びAR（拡張現実）空間への提示：タブレット端末で作成されたディジタルデータから完成予想物をVR空間に提示するためのデータ（OBJファイル）に変換する手法について検討を行った。また，AR空間へ提示するためのデータ（SCNファイル）に変換する手法を確立し，その実証を行った。具体的にはOBJ形式のデータをXcodeでSCN形式に変換する。
３．教育実践の準備：協力校と連絡を取り合い，開発中の教材を学校現場で利用する教育実践の方法について検討を行ったが，本年度についてはコロナ禍により学外のものが学校内で教育実践を行うことができなかった。令和5年度は希望する生徒に制作物の製図を描かせ，開発したカメラアプリでディジタルデータを作成し，完成予想物をVR空間及びAR空間へ提示し，その効果を視覚的，触覚的に体験させる方向で進める予定である。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
支援ツールの開発については，ほぼ完成のめどが立っており，協力校と連絡しながら教育実践の方法と実施時期について検討を進めてきた。しかし，コロナ禍の中で学外のものが学校内で教育実践を行うことは困難な状況であり，令和4年度の実施は延期せざるを得なかった。令和5年度の教育実践に向けて，協力校と調整を行っているところである。
|
| 今後の研究の推進方策 |
教育実践の方法と実施時期について，協力校と検討を行っていく。フルスペックでの実施が困難な場合には，放課後に希望する生徒を集めて，ディジタルデータから完成予想物をVR空間及びAR空間へ提示し，その効果を視覚的，触覚的に体験させる方法も検討している。
|
