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本研究では、コンピュータの教育利用に関して、コンピュータをあくまで理解の道具とみなす立場から、子供が物事を深く理解し、納得するために、みずからはたらきかけて、自由に探索するときのツールを開発した。
(1)バランス・ビームのシミュレーション:画面に描かれたバランス・ビームにおいて、支点からの任意の位置に任意の数のおもりをさげ、放したときのビームの「ゆれ」をリアルに観察できる。子どもはその「ゆれ」の振幅の大きさ、動きのはやさなどから、モーメントの原理を体得する。
(2)人口ピラミッドの作図:第1回国勢調査(大正9年)から第15回国勢調査(昭和60年)までのわが国の人口統計から、任意の年度の「人口ピラミッド」を描き出すプログラムを開発した。二つの年度のピラミッドを重ねたり、同一生年で比較したり、男女差をみたり、あるいは部分的に拡大して観察することができる。
(3)質量と運動のシミュレーション:物体の落下と水平の等速運動における質量の影響を知るために、さまざまな質量の物体を画面上で落下させたり、移動させることができる。」(4)加速運動のシミュレーション:質量を異る量力の加速度のもとで上に投げる。そのときの物体の運動の軌跡を予測させ、実際にえがいて示す。
(5)円の面積の概念ツール:円を任意の数の扇形に分解して、それを横に並べて長方形に近似させることによって、S=【πr^2】という面積の公式を理解させる。
以上のような、法則や公式の意味を変化・変形の操作を通して実験できるようなツールを、パソコンの画面上につくることができた。いくつかの現場の実践で、その妥当性を検証しつつあるが、まだ十分ではない。
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