計算機シミュレーションを用いた理数系教育電子教材の研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15020244
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 稲垣 知宏 広島大学, 情報メディア教育研究センター, 講師 (80301307)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長登 康 広島大学, 情報メディア教育研究センター, 助手 (60294477) ; 隅谷 孝洋 広島大学, 情報メディア教育研究センター, 助教授 (90231381) ; 中村 純 広島大学, 情報メディア教育研究センター, 教授 (30130876) ; 佐々井 祐二 大島商船高等専門学校, 助教授 (40235239)
• Keywords: 計算機シミュレーション / 理数系教育電子教材 / ActionScript / Wiki / ePhysics / マルチメディア教材 / 複雑系

Research Abstract

高校生向けの物理教育を主な対象に、カリキュラムの企画立案、電子教材開発とそれに必要な支援サイトの構築に関して研究、開発を行った。
教育の目標としては、「最先端の研究成果を定性的に理解する」、「物理学で用いられる論理的思考力を育成する」の2つを目指し、計算機シミュレーションと自然の新たな側面に関する教育を実践した。具体的には、最先端で活躍する研究者による講演会を開催した。また、新しいパラダイムとして複雑系をとりあげ、1時間分の授業カリキュラムと教材を作成し、これを用いた実験授業を大島商船高専で行った。同時にアンケート調査を実施し、教育効果向上のヒントが得られている。(稲垣、中村、佐々井)
教育の企画、実践と平行して、これら教育に必要となる、コンピュータとネットワークを活用した電子教材開発と教材開発支援サイトのプロトタイプを構築した。教材はインターネットを通じて配信しブラウザで利用することとし、さまざまな環境で使用可能でファイルサイズも小さいFlash(Macromedia社)で作成した。単純なシミュレーションはFlash上のActionScriptで記述できる。本研究では、可視化、アニメーション化の効果、確率事象等の表現手法を研究し、高校向け物理教材例を5カテゴリーで開発した。また、教材開発支援サイトのプロトタイプとしてFreeStyle Wikiを利用したサイトを構築した。これを教材開発基盤として利用することで、Wikiの教材開発と評価に対する有効性を示し、必要な支援情報、ツール等を明らかにした。(稲垣、隅谷、長登)
なお、これら研究成果については、国内の研究会等で報告している。

Research Products

• [Publications] 稲垣知宏, 太田朱美, 隅谷孝洋, 長登康, 中村純, 平方正樹, 福永優: "ActionScriptを用いたシミュレーション教材開発"第2回日本WebCTユーザカンファレンス予稿集. 31-35 (2004)
• [Publications] 長登康, 匹田篤, 稲垣知宏, 隅谷孝洋, 中村純: "Mac OS Xを用いたマルチメディア教育環境"平成15年度情報処理教育研究集会講演論文集. 601-604 (2003)
• [Publications] 匹田篤, 長登康, 稲垣知宏, 隅谷孝洋, 中村純: "高等教育から始めるメディア学習の課題"平成15年度情報処理教育研究集会講演論文集. 48-49 (2003)