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天文学習における空間認識能力の向上を目的とした地球儀型学習教材の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21650203
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 科学教育
研究機関筑波大学

研究代表者

葛岡 英明  筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 教授 (10241796)

研究分担者 加藤 浩  放送大学, ICT活用・遠隔教育センター, 教授 (80332146)
鈴木 栄幸  茨城大学, 人文学部, 教授 (20323199)
久保田 善彦  上越教育大学, 大学院・教育実践高度化専攻, 准教授 (90432103)
山下 淳  筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 講師 (80345157)
研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2010年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2009年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワードバーチャルリアリティ / ユーザインタフェース / 天文教育 / 自然科学教育
研究概要

平成22年度はまず、柏崎中学校において授業を実施した。生徒を、提案システムを利用した実験群と、提案システムからCG映像を削除した統制群に分け、それぞれの群にプレテストとポストテストを実施した。その結果、地球の自転の理解に関して、実験群の点数の上昇が、統制群の点数の上昇よりも有意に高い傾向があることがわかった。しかし、学習の様子を観察した結果、システムには、俯瞰視点(学習者がタンジブル地球儀を見る視点)と地上視点(地上から空を見上げた状況をCGによって合成した映像)を結びつけることが困難であるという問題点があるという知見を得た。そこで、俯瞰視点と地上視点を結びつける補助として、天球映像を提示することを考案した。これは、半球をスクリーンとして利用し、上部からプロジェクタで太陽の動きを投影する装置である。この装置の有効性を確認するために、被験者を、装置を利用した実験群と利用しない統制群の2群に分けて比較実験をおこなった。プレテストとポストテストによって評価をおこなったが、提案した装置の有効性を示すことはできなかった。被験者の感想や実験の様子を観察した結果、天球映像をあまり参照しない学習者が多いことがわかった。この問題を改善するためには、学習課題や学習のためのインストラクションを見直して、それぞれの装置の機能や目的を意識して学習できるようにする必要がある。また、学習の様子をより詳細に分析し、天文学習において何が問題となっているのかということに対する理解を深める必要がある。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [学会発表] タンジブル地球儀システムの利用による中学生の日周運動と自転の理解2011

    • 著者名/発表者名
      久保田善彦
    • 学会等名
      第9回臨床教科教育学会セミナー
    • 発表場所
      群馬大学
    • 年月日
      2011-01-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 没入感を高める天体シミュレーション教材と学習効果の検証2011

    • 著者名/発表者名
      楠本誠
    • 学会等名
      第9回臨床教科教育学会セミナー
    • 発表場所
      群馬大学
    • 年月日
      2011-01-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 中学校理科におけるタンジブル地球儀システムの利用2010

    • 著者名/発表者名
      久保田善彦
    • 学会等名
      日本科学教育学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2010-09-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考] 平成22年度(第42回)東レ理科教育賞佳作

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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