Development and deployment of space education programs utilizing the 3D-VR technology

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K18634
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 伊藤 真之 神戸大学, 人間発達環境学研究科, 教授 (40213087)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2023-03-31
• Keywords: 宇宙教育 / VR / バーチャルリアリティ / 仮想現実 / 教育プログラム開発 / 理科

Outline of Annual Research Achievements

宇宙に関する教育（宇宙教育）は、宇宙開発利用を担う人材育成や、科学・技術に関する教育の充実の手段として重要である。本研究は、バーチャルリアリティ（VR）技術を利用した宇宙教育プログラムの開発と効果検証を通じて、中等教育における宇宙教育の展開に資することを目的としている。ソフトウェアとしては、国立天文台４次元デジタル宇宙プロジェクトで開発されたMitaka for VRを利用する。本研究に先立って理科教員を対象として実施したアンケート調査から、中学校においては、宇宙に関する授業を行う上での課題として、空間的思考力の不足、および観測が難しいことを挙げる回答が多くみられた。VRの利用は、これらの課題を解決する手段となることが期待される。
2021年度は、2020年度までに得られた結果を踏まえて、地球から出発して遠ざかりながら視野を拡大してゆき、太陽系および銀河系のスケールや構造等を観察する授業プログラムを設計し、中学生を被験者として評価実験を行った。プログラムでは、太陽系および銀河系の大きさ、構造などについて仮想的な観察を通じて理解するとともに、生徒間および生徒と教員間の対話的活動を喚起することを重視した。評価実験は、COVID-19の感染状況が収束傾向にあった年度後半に実施したが、募集期間が限られたことなどから実験協力者数が不十分で、統計的解析には至らなかったが、アンケート結果等からVRを利用した教材が、学習者の宇宙に関する興味・関心を高めるのに極めて有効であること、空間的思考を促すのに有効であることなどを強く示唆する結果が得られた。
次年度に、複数の学校の生徒を対象とし、サンプル数を増やして評価実験を展開し、教育効果の評価を行うとともに、これまでの成果を踏まえて、情報発信、成果普及の取組を展開することを計画している。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

前年度に続き、今年度前半はCOVID-19の影響により、予定していた学校の協力を得ての評価実験の実施が難しい状況であった。感染状況が収束傾向を見た年度後半に学校との調整を行った上で評価実験を実施したが、時期的制約などのために実験協力者募集期間が短かったことなどから、当初計画していた解析に必要なサンプル数を得ることができなかった。また、感染症の影響により、海外での成果発表、成果普及活動なども見合わせた。

Strategy for Future Research Activity

教育プログラムの評価について、複数の学校の協力を得るなどにより、統計的解析に必要な被験者のサンプル数を確保する。また、評価実験のための機器を増やして、評価実験を加速する可能性についても検討する。
感染症の影響が低減傾向にあることから、十分な感染対策を行いながら、成果発表や成果普及の活動なども展開する。

Causes of Carryover

【理由】COVID-19の影響により、研究実施（教育プログラムの評価実験および成果発表）に遅れが生じた。
【使用計画】評価実験を加速するためのVR機器（コンピュータを含む）の購入に350,000円、評価実験および成果普及のための旅費等に100,000円、成果発表のための国内旅費に100,000円、成果発表のための外国旅費に350,000円、人件費・謝金に100,000円、その他146,654円、合計：1,046,654円の使用を計画している。