計算科学を活用した理科教材の開発と展開研究-身近なサッカーを題材として-

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15020211
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 浅井 武 山形大学, 教育学部, 助教授 (00167868)
• 研究分担者: 河野 銀子 山形大学, 教育学部, 助教授 (10282196) ; 笹瀬 雅史 山形大学, 教育学部, 助教授 (50250907) ; 瀬尾 和哉 山形大学, 教育学部, 助教授 (60292405)
• キーワード: Web教材 / 理科 / 力学 / サッカー / スポーツ / 計算科学 / シミュレーション

研究概要

本研究領域「新世紀型理数科系教育の展開研究」では、「新世紀型」の意味や内容を探ることが大きな課題の一つとなっている。本研究では、先ず、「20世紀型」の技術や構成を踏まえ、「新世紀型」との中間的位置付けとしての「20.5世紀型」Web教材の開発を進め、それを発展させて「新世紀型」に結びつけたい。平成15年度は、本研究の初年度ということもあり、従来の教材の検討、高速ビデオ映像コンテンツの作成、計算科学を利用したコンテンツの作成、「20.5世紀型」Web教材のアウトラインの作成、子どもに興味を持たせるためのゲーム教材(インタラクティブフィジックス)の開発を試みた。先ず、単一教科型と複合教科型のどちらがWeb教材として適しているかという問題は、まだ十分に議論されておらず、結論づけるのは難しい。本教材では、理科教材を目指しているが、その位置付けは今後検討していく。従来の教材は、ともすれば、知識偏重、暗記力偏重の嫌いがあったが、本教材では、問題発見能力、問題解決能力、創造性の刺激等を念頭に置いて開発を図る。また、通信方向も従来は、テレビ、ラジオ等に代表されるように一方向性の強いものであったが、本研究では、来るべきユビキタス社会を意識し、双方向性、リアルタイム性を取り込んだ教材としたい。本年度作成した高速ビデオ映像コンテンツとしては、サッカーのキック動作に関する高速カラービデオ映像やシミュレーション映像があり、Webでのより効率的効果的な表示方法を検討中である。

研究成果

• [文献書誌] 浅井武, 菅野博子, 高野聖子: "サッカーのインフロントカーブキツクに関する基礎研究"日本機械学会スポーツ工学シンポジウム講演論文集. 2003. 97-100 (2003)
• [文献書誌] T.Asai, S.Takano, H.Murakami, K.Ikeda: "Development of a lower extremity skeletal model using the finite element method"Sports Dynamics -Discovery and Application. 1(1). 211-216 (2003)
• [文献書誌] 浅井武: "スポーツにおける高速ビデオカメラ(特集解説論文)"可視化情報. 23(89). 27-32 (2003)
• [文献書誌] 瀬尾和哉, 浅井武, 他2名: "回転及び無回転のサッカーボールに働く空気力"日本機械学会スポーツ工学シンポジウム講演論文集. 2003. 9-13 (2003)
• [文献書誌] G.Kawano: "Gender Differences in Approaches to Science Education and Background in Japanese Junior High School Students"JAPANESE SOCIETY. Vol.VI. 83-94 (2003)
• [文献書誌] 瀬尾和哉, 小林修, 浅井武: "サッカーボール表面のオイルフロー観察"可視化情報. (印刷中). (2004)