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2009 年度 実績報告書

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)
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21年度はまずシステムの開発を行った。天体シミュレータのソフトウェアはMitakaProを購入するとともにカスタマイズを外注し、外部の機器から制御できるようにした。地球儀に取り付ける人形は新たな形状をデザインすることによって、耐久性と操作しやすさを向上させた。地球儀を公転させるための台座にはモータを組み込み、コンピュータから制御できるようにした。さらに、教室内の地球儀の位置を検出することのできるセンサを組み込んだ。これは、天井に貼られたマーカをカメラで認識することにより、カメラの3次元的な位置を算出するものである。このセンサと地球儀と台座を台車に搭載し、教室の中心に設置した太陽の周りを移動させると、その位置に応じて台座を回転させることができるようにした。これによって、地軸を一定の方向に向けたまま地球儀を公転させるにとができるようになった。
製作したシステムを近隣の中学校の理科の授業に適用し、有効性を確認する実験を実施した。システムを生徒自身が利用した実習型の授業と、教員のみが利用する講義型の授業を実施し、事後テストに差が生ずるかどうかを比較した。その結果、今年度の授業においては両授業方式の差は見られなかった。また、今回の授業では、タンジブルアバタの動作と、天体シミュレータのCGを結びつけて認知することが容易ではないという問題がわかった。次年度はこれらの問題を解決することを目標とする。

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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