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2016 年度 実績報告書

平面-立体の可逆変化が可能な立体設計手法による教育教材の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26560081
研究機関千葉大学

研究代表者

伊藤 智義  千葉大学, 大学院工学研究科, 教授 (20241862)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード初等中等教育 / 形状モデリング / パターン認識 / 工学教育
研究実績の概要

折りたたみ可能な立体構造を応用した月相教育の教材について検討を深め、査読付論文誌で成果発表を行い、当初計画の成果を達成した。
引き続き、研究を発展させるために、教育現場の調査を行った。(社団法人)日本理科教育進行協会の資料等を調べ、初等中等教育の現場における学習補助教材が、予算的にもスペース的にも十分ではないことをあらためて確認した。また、高校の理科教諭とのディスカッションを行った。教育現場においては、教員の異動によって、残された実験装置が有効活用できないことがあるとの知見を得た。それらの観点は、本研究課題の優位性を示唆するものと感じられた。本研究課題は、紙で立体を作ることができるため、安価であり、また、容易に処分できる。さらに、生徒に作製までを指導できれば、アクティブラーニング型の教材として活用できる。
そのような知見を踏まえ、月相教育にとどまらず、さらにバリエーション豊かな教材作製手法の検討を試みた。具体的にはコンピュータと連動させた仮想現実感(AR)技術の導入である。本研究課題の中心に位置する技術は、平面と立体を瞬時に変化する構造体の利用にある。試作として、球体を扱い、平面モードでは表面積を表示し、立体に変形させると体積を表示させるシステムを構築した。
本研究課題を通して、新たな学習教材の足がかりを得た。今後、どのように発展させていくかを中学校の理科教諭の先生方と検討を続けている。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 平面と立体を可逆的に変化する構造を利用した水中腹腔鏡手術用スペーサの試作2016

    • 著者名/発表者名
      佐野麻理恵, 鈴木啓介, 角江崇, 石井琢郎, 五十嵐辰男, 土井俊祐, 藤田伸輔, 中山弘敬, 下馬場朋禄, 伊藤智義
    • 雑誌名

      生体医工学

      巻: 54 ページ: 76-80

    • DOI

      10.11239/jsmbe.54.76

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 平面と立体を可逆的に変化する構造を利用した省スペース体験型学習向け立体教材の開発2016

    • 著者名/発表者名
      大島哲平, 白木厚司, 関谷信吾, 佐野麻理恵, 中山弘敬, 角江崇, 下馬場朋禄, 伊藤智義
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会誌

      巻: 70 ページ: J262-J264

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ICTを用いた理科教材の開発2017

    • 著者名/発表者名
      関谷信吾, 白木厚司, 大島哲平, 佐野麻理恵, 中山弘敬, 角江崇, 下馬場朋禄, 伊藤智義
    • 学会等名
      情報処理学会第79回全国大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [学会発表] 天体学習のための立体的な教材開発2016

    • 著者名/発表者名
      関谷信吾, 白木厚司, 大島哲平, 佐野麻里恵, 中山弘敬, 角江崇, 下馬場朋禄, 伊藤智義
    • 学会等名
      FIT2016 第15回情報科学技術フォーラム
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2016-09-07 – 2016-09-09
  • [学会発表] 平面と立体を可逆的に変化する構造を利用した腹腔鏡手術用スペーサの試作2016

    • 著者名/発表者名
      佐野麻理恵, 角江崇, 石井琢郎, 五十嵐辰男, 土井俊祐, 藤田伸輔, 中山弘敬, 白木厚司, 下馬場朋禄, 伊藤智義
    • 学会等名
      第17回情報フォトニクス研究グループ研究会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-09-05 – 2016-09-07
    • 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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