|
重要な学習方法である「発見的学習」を支援する上で，ＶＲ型の実験室は有益である．しかしながら，対象教材に関する実験環境の準備はプログラミングスキルを必要とするため，システム作成者しか設計できず，学習者が自由に実験環境を設計することは困難である．一方でＡＲ技術が進展しており，ＡＲで用いられるアイデアやインタフェースを活用することにより直接的な体験を伴いながら実験環境の設計が容易になると期待できる．そこで本研究では，体験型学習支援システム上のＶＲ実験室において，実験環境そのものを学習者が自由に設計できるようにすることを目的とし，具体的にはＡＲ技術で用いられているマーカを用いて学習者の意図を学習支援システムに伝達し，仮想実験環境を自由に構築できるようにすることを目指した．
初等力学「滑車を用いた力のはたらきと仕事」の題材に関して，平成２４年度で，第１ステップの基本システムとして，定滑車２個，動滑車１個の組み合わせで動作するシステムの設計と実装が完了した．平成２５年度はそのシステムを，定滑車３個，動滑車３個まで扱えるように拡張を行った．拡張システムが完成したので，原理的にはそれ以上の個数の滑車も扱うことが可能となった．
本年度（平成２６年度）は教育実践用プロトタイプシステムを完成させた．実践利用が可能かどうかを確認するため，すべての滑車パターンの組み合わせにおいて，任意の順序でオブジェクトを配置しても正確に動作していることを確認した．次に，実物の滑車キットを用いて実験するケースと，提案システムを用いて実験するケースを設定し評価実験を行った．その結果，両者で同等の発見的学習の効果があることが確認された．また提案システムを用いることで，より多くの実験題材を短時間で体験できること，実物を用いるより操作性や簡易性が優れていること等ユーザビリティにおいて一定の優位性があることが確認された．
|
