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2018 年度 実績報告書

拡張現実での体験を活用し植物学習の弱点を乗り越える

研究課題

研究課題/領域番号 15K00960
研究機関宮城教育大学

研究代表者

岡 正明  宮城教育大学, 教育学部, 理事・副学長 (50292355)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード植物学習 / ICT / 拡張現実感 / プロジェクションマッピング
研究実績の概要

本研究では、AR(拡張現実感)、プロジェクションマッピングなどの最新情報技術を活用し、効率的・効果的な植物学習を実現する教材開発を行う。延長も含めた4年間の研究期間における特に新規性の高い研究成果を以下に示す。
1.ARとプロジェクションマッピングを同期させる技術を用いて、床面に配置した多数のARマーカー上に草花苗が直立しているように見える手法など、複数の花壇設計技術を開発した。
2.ARと透過型スマートグラスを組み合わせ、手のひらの筋をマーカーとして生徒毎に異なる草花3DCGが観察できる教材、ARマーカーを並べた仮想畑にトウモロコシ群落を表示し、植物生育に影響を及ぼす群落内相互遮蔽程度を生徒に理解させる教材、タブレット上の変化するARマーカーに対応した植物3DCGを表示させる手法を用いて、生育段階毎に選択した栽培技術により植物成長の良否が3D表示されるゲーム(植物栽培の仮想体験)、などを開発した。
3.ARを活用した植物観察を行う上での課題について、高精度の植物3DCGの実現には特殊な3DCG作成ソフトウエアを利用して、また一般的な平面マーカーでは不可能な下側からの観察には立体ARマーカーを用いて解決することができた。その他、プロジェクションマッピングを用いた「樹木の3D樹皮図鑑」と「茎内部の道管・師管の役割を3D表示する教材」、3D計測機器Kinectを用いた「農作業動作評価システム」、3Dプリンタによる「理想的な根環境を実証できる栽培ポット製作」などを開発し、教員養成系大学の授業で実践した。
学校教育における情報技術を用いた植物教育の効果検証のため、中学生115名への授業を行い、生徒の興味関心が高まることを確認した。最終年は、研究代表者の学内職種変更により教育現場での実践は十分にできず、上記教材の改良と学会での口頭発表、また現職教員への普及などを実施した。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2018

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 3Dプリンタを用いて水耕容器を製作する授業の実践2018

    • 著者名/発表者名
      會田有夏・岡 正明
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会第61回全国大会
  • [学会発表] 立体マーカーを用いた精密な果実3DCGのAR表示2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木達朗・岡 正明
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会第61回全国大会

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公開日: 2019-12-27  

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