「令和の日本型学校教育」の構築を目指した電気の理解を深めるICT教材の開発

• 研究課題/領域番号: 21K20215
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0109:教育学およびその関連分野
• 研究機関: 大分大学
• 研究代表者: 杉山 昇太郎 大分大学, 教育学部, 講師 (00910621)
• 研究期間 (年度): 2021-08-30 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 電気 / 拡張現実 / 教材開発 / ICT / 拡張現実感 / ICT教材 / 電気回路 / 技術教育

研究開始時の研究の概要

「令和の日本型学校教育」の構築のために，学校教育の質の向上に向けたICTの活用が必要であるといわれている。本研究は，「令和の日本型学校教育」の構築を目指した電気の理解を深めるICT教材の開発を行う。具体的には，AR（拡張現実）技術を用いて，電気の動きや素子の働きをリアルタイムで「見て」，「触れて」学ぶことができる教材を開発する。学習後の学習意欲の増加と知識の定着を図る教材にする。また，教材は，授業中に生徒が個人の端末で扱えるものにし，遠隔授業やアフターコロナにおける学校教育活動で効果を発揮するものにする。

研究成果の概要

本研究は「令和の日本型学校教育」の構築を目指して，小・中学校理科，中学校技術科を対象とした，電気の理論，電子機器に使われる素子の働きについて学べるICT教材を開発することを目的としている。AR技術を用いて，電気の学習において，電子の動きや電圧，電流の変化を可視化し，触れて，インタラクティブに電気の動きの変容を感じ，学ぶことができる教材を作成した。現職小学校教員，現職中学校技術科教員，教員養成課程の大学生による評価の結果，本教材は，小学校理科や中学校技術科の授業に導入がしやすく，児童生徒の電気の理解に有効であることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

「令和の日本型学校教育」の構築のため解決すべき課題である「加速度的に発展する情報化への対応の遅れ」と「新型コロナウイルス感染症の感染防止策と学校教育の両立」の２つは，ICT教材の充実を行うことで，同時に解決につながると考える。そこで本研究ではAR技術を用いて，電気の現象を可視化し，自らの手で操作することで電気の現象を直感的に理解できるICT教材を開発した。電気の現象に擬似的に触れることで，児童生徒の知識理解や学習意欲向上が期待できる。教材は，端末のOSやハードウェアの種類を問わないWebARを用いて開発することで，学校教育に導入しやすいものとなっている。