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2020 年度 実施状況報告書

宇宙ビュアーMitakaを用いた天文教育の構築と小中学校の理科授業での展開

研究課題

研究課題/領域番号 20K03276
研究機関香川大学

研究代表者

松村 雅文  香川大学, 教育学部, 教授 (50239084)

研究分担者 加藤 恒彦  国立天文台, 天文シミュレーションプロジェクト, 特任専門員 (90413955)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード天文教育 / Mitaka / 銀河系学習
研究実績の概要

本研究は、国立天文台4D2Uプロジェクトで開発されてきている宇宙ビュアーMitakaに代表される新しいソフトウェア、及び学校現場で整備されつつあるICT機器(例えばタブレット)等のハードウェアを用いて、小学校・中学校で天文学習をより効果的に行えるよう学習内容の構成を含めた天文教育手法を開発すること、及びこれらの機器を有効に利用して、学習の深化をはかることを目的としている。2020年度は以下のことを行った。
(1) Mitakaを使った研究授業の解析:香川県内2中学校の3年理科授業(2018年及び2019年実施)で、シミュレーションシステムMitakaを用いた銀河系学習でのアンケート結果を解析した(松村と中, 2020; Matsumura, Mori,& Washibe, 2021)。これらの解析では、Mitakaを用いることで,子どもたちの宇宙への興味は増すことを示した。アンケートの記述に、季節による天の川の見え方の違いは,銀河系中心と地球との距離によるという勘違いが見られた。この勘違いは、今までには知られていない。このような勘違いを克服する方法を開発することが、今後の銀河系学習についての一つ目標となりうることを示した(松村と中, 2020)。
(2) Mitaka を用いた天文学習の深化:Mitaka の最新バージョン(1.6.0b)では、恒星のデータに Gaia DR2 が使われているため、天の川の描写が格段に精細になり、容易に天の川の中に暗黒星雲を確認できるようになった。これは、恒星のみならず、ガスと塵も宇宙に存在することが学習でき、星形成や太陽系の誕生についても学べることを示唆する。この内容を中学校理科の授業でどのように展開するかは検討中である。関連して、宇宙の塵からの熱放射と磁場についての研究を行った(Matsumura,et al. 2021)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

(1) Mitakaを用いた銀河系についての研究授業で得られたアンケート結果の解析は完了した。一方、Mitakaやその他のICT機器等を用いた、新たな研究授業を行うことを模索したが、コロナ禍のため2020年度は実施できなかった。
(2) Mitaka を用いた天文学習の深化に関して、中学校理科の授業でどのように展開するかは検討中であり、具体化はできていない。しかし、この内容に関連して、宇宙の塵からの熱放射と磁場についての研究を行い、いっかくじゅう座R2領域における筋状に見える星間雲(フィラメント)と星間磁場や星形成との関連の研究を行った(Matsumura,et al. 2021)。

今後の研究の推進方策

(1) MitakaやICT機器等を用いた天文学習:銀河系の学習以外にも、MitakaやICT機器等を効果的に用いる天文学習について研究する。コロナ禍の状況によるが、可能であるならば、Mitaka等を用いた研究授業を行い、授業でMitaka等を用いる効果を検証する。研究授業が難しい場合、Mitakaのスクリプト使用や、色々なICT機器等の併用による天文学習について、より深く可能性を追求する。
(2) Mitaka を用いた天文学習の深化:Mitaka の最新バージョン(1.6.0b)で見える、暗黒星雲を内容的に理科の他の単元と関連付けるのかを考察する。この内容に関連して、高質量星形成領域の一つである、いっかくじゅう座R2分子雲の研究を進める。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍のため、想定していた小学校または中学校での研究授業ができなかったため、当初の予定よりも使用額が少なくなった。次年度は、研究授業を想定し、そのための機器の整備に助成金を用いる。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うちオープンアクセス 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Learning of the Galaxy with the Mitaka system in classes of a junior high school2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumura, M., Mori, M., & Washibe, A.
    • 雑誌名

      Astronomy Education Conference: Bridging Research and Practice

      巻: - ページ: 133-138

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] シミュレーションシステムMitakaを用いた銀河系の学習―まんのう町立満濃中学校の授業アンケート報告―2020

    • 著者名/発表者名
      松村 雅文, 中 知春
    • 雑誌名

      香川大学教育実践総合研究

      巻: 41 ページ: 111-120

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 中学校の銀河系学習のおける勘違い2020

    • 著者名/発表者名
      松村雅文
    • 雑誌名

      天文教育研究会集録

      巻: 34 ページ: 259-262

  • [雑誌論文] Mitakaのコマンド実行機能とその応用2020

    • 著者名/発表者名
      加藤恒彦
    • 雑誌名

      天文教育研究会集録

      巻: 34 ページ: 213-216

  • [学会発表] Mitaka を用いた天文教育の進展ー経過報告ー2021

    • 著者名/発表者名
      松村雅文
    • 学会等名
      日本天文教育普及研究会 第29回中国・四国地区 天文教育研究集集会
  • [学会発表] Mitaka の概要と新機能の紹介2021

    • 著者名/発表者名
      加藤恒彦
    • 学会等名
      第2回Mitakaオンラインワークショップ
  • [学会発表] 中学校の銀河系学習のおける勘違い2020

    • 著者名/発表者名
      松村雅文
    • 学会等名
      第34回 天文教育研究会
  • [学会発表] Mitakaのコマンド実行機能とその応用2020

    • 著者名/発表者名
      加藤恒彦
    • 学会等名
      第34回 天文教育研究会
  • [学会発表] Mitaka の概要と新機能の紹介2020

    • 著者名/発表者名
      加藤恒彦
    • 学会等名
      第1回Mitakaオンラインワークショップ

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公開日: 2021-12-27  

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