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2023 年度 実施状況報告書

機械学習による教職志望学生の理科実験安全意識の追跡に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 22K02913
研究機関大阪教育大学

研究代表者

串田 一雅  大阪教育大学, 教育学部, 教授 (80372639)

研究分担者 鵜澤 武俊  大阪教育大学, 教育学部, 教授 (60283842)
堀 一繁  大阪教育大学, 教育学部, 教授 (30314446)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード理科実験安全 / 360度カメラ / VR / 没入感
研究実績の概要

企業・研究所・大学等の研究室で行われる実験の安全確保は、実際に実験を行う者の安全確保を主な目的としている。これに対し、学校教育現場での理科実験の安全確保は、生徒集団という他者集団に安全に実験を遂行させることを目的としている。両者の間には、実験の主体が本人か他者集団かという、大きな乖離が存在している。
他方、VRとは、コンピューター技術により創出される仮想現実を指す。VR 動画の特徴は、ユーザーに与える没入感の大きさであろう。テレビゲームとの類推から、VR動画が喚起する没入感の大きさは、理科実験安全教育においても学習効果を増大させることを十分に期待させてくれる。また、VR動画では、ユーザーによる身体的な動きが仮想空間内の動きとして反映される。この点により、VR 動画を用いた教材は、受講者による教材への積極的関与を促す効果を生むと期待される。
2023年度は、従来から用いてきた理科実験安全教育用動画を通常の2次元動画から VR動画に置き換え、その教育効果の程度を調べることを試みた。結果は、日本理科教育学会・近畿支部大会(2023年12月2日(土)奈良教育大学、P-1、発表論文集pp.63-63)にて発表している。

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

下記の理由により、2023年度においては「おおむね順調に進展している」と判断した。
VR技術は、近年、教育分野への進出が著しい。VRとは、コンピューター技術により創出される仮想現実を指す。VR 動画の特徴は、ユーザーに与える没入感の大きさである。テレビゲームとの類推から、VR動画が喚起する没入感の大きさは、理科実験安全教育においても学習効果を増大させることを十分に期待させてくれる。また、VR動画では、ユーザーによる身体的な動きが仮想空間内の動きとして反映される。この点により、VR動画を用いた教材は、受講者による教材への積極的関与を促す効果を生むと期待される。そこで、2023年度、我々が従来から用いてきた理科実験安全教育用動画を通常の2次元動画からVR動画に置き換え、その教育効果の程度を調べることを試みた。この成果は、上記・研究実績の概要に書いた通りである。
この成果は、申請当時に予定していた、機械学習による理科実験安全教育への支援を広げ深めるものである。

今後の研究の推進方策

我々は、機械学習による理科実験安全教育への支援に加えて、教材への没入感と積極的関与が理科実験安全意識を促進すると期待して、VR動画を用いることを推進していきたい。ただし、今後の課題として、「没入感」とは感覚の範疇に属するものであるため、それを評価するための客観的指標を導入する必要がある。したがって、「没入感」も評価できるルーブリックの開発も行う予定である。
最終年度であるため、これまでの成果の論文化を行う予定である。発表先としては、理科教育学会「理科教育学研究」を予定している。

次年度使用額が生じた理由

最終年度ではないため、38,040円を年度内に無理に使用する必要はないと考え、次年度使用額とした。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] VR動画教材を用いた理科実験安全教育の提案-没入感による安全意識の促進を目指して-2023

    • 著者名/発表者名
      大北楓也、林勇飛、串田一雅、堀一繁、鵜澤武俊、中野淳、片桐昌直
    • 雑誌名

      2023年度 日本理科教育学会・近畿支部大会発表論文集

      ページ: 63-63

  • [雑誌論文] VR動画教材を用いた物理実験テキスト作成の提案-没入感による教育効果の促進を目指して-2023

    • 著者名/発表者名
      林勇飛、大北楓也、串田一雅、堀一繁、中野淳、片桐昌直
    • 雑誌名

      2023年度 日本理科教育学会・近畿支部大会

      ページ: 74-74

  • [学会発表] VR動画教材を用いた理科実験安全教育の提案-没入感による安全意識の促進を目指して-2023

    • 著者名/発表者名
      大北楓也、林勇飛、串田一雅、堀一繁、鵜澤武俊、中野淳、片桐昌直
    • 学会等名
      2023年度 日本理科教育学会・近畿支部大会
  • [学会発表] VR動画教材を用いた物理実験テキスト作成の提案-没入感による教育効果の促進を目指して-2023

    • 著者名/発表者名
      林勇飛、大北楓也、串田一雅、堀一繁、中野淳、片桐昌直
    • 学会等名
      2023年度 日本理科教育学会・近畿支部大会

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公開日: 2024-12-25  

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