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地理教育におけるAR(拡張現実)技術の有用性 -位置情報型ARに焦点をあてて-

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Academic year: 2021

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(1)GIS −理論と応用 Theory and Applications of GIS, 2018, Vol. 26, No.2, pp.23- 28. 【研究・技術ノート】. 地理教育における AR(拡張現実)技術の有用性 -位置情報型 AR に焦点をあてて- 井田仁康*・伊藤悟**. Usefulness of Augmented Reality (AR) Technology in Geography Education: A Discussion Focusing on Location-Based AR Ida,Yoshiyasu*・Itoh,Satoru** Abstract: Location-based AR technology is widely applied to various fields including tourism, daily life, disaster prevention and game. AR applications running on smart phones and tablets may be used in school education. Indeed, some AR applications are already practiced in science classes. In the high school geography education which is required to expand the use of GIS by the next national curriculum guideline, utilization of location-based AR will be effective as a new attempt. Keywords: 地理教育(geography education),AR, 拡張現実(augmented reality). 1. はじめに. 思考力(地理的な見方・考え方)などの習得および. AR(Augmented Reality;拡張現実)とは,目の前. 育成が重視される.さらに,学習内容だけでなく,. に存在する事物について,そこに本来見えない情報. 学習プロセスが重視される.井田(2005)では,こ. をモバイル機器の活用によって付加・提供する技術・. の学習プロセスを,課題の把握,資料の収集,資料. 概念である.情報の付加は,当該事物それ自体,も. の整理,分析・解釈,価値判断・意思決定,社会参. しくはそこに付けられたマーカーを認識して行う方. 画(参加)の一連の流れとして整理している.学習. 法(画像認識型 AR)と,その緯度経度(GPS)情報. の課題を把握し,その課題を考察,解決するための. から行う方法(位置情報型 AR)がある.後者では,. 資料を収集し,整理する.この資料の収集では,文献,. GPS 機能付きモバイル機器に内蔵されたカメラで撮. 統計,地図のみならず野外調査などが実施され,収. 影中の画像に,位置情報に紐づけられた情報を重ね. 集された資料は表やグラフ,図などで整理され,そ. あわせてみることなどができ,一種の GIS ともいえ. れらに基づいて分析・解釈される.ここでは地理情. る.. 報や地図といった地理的技能が活用され,同時に育. 本稿は,地理教育において GIS,AR の有用性につ. 成される.分析や解釈では,位置・分布,場所,地. いて論じたうえで,この位置情報型 AR について,. 人相関,空間的相互依存作用,スケールや変容など. 今日どのように活用されているかを Android 系アプ. を含む地域という,地理的思考(地理的な見方・考. リに焦点をあてて把握した後,地理教育,特に高等. え方)の観点から分析・解釈する.こうして地理的. 学校において 2022 年以降はじまる「地理総合」にお. な概念つまり知識を習得し,どのようにその課題に. ける有用性を検討する.. ついて向き合うのかの価値判断や意思決定を行い, 社会参画に至る.. 2. 地理教育における GIS,AR の有用性. この学習プロセスの中では,資料の収集,資料の. 地理教育では,地理的知識,地理的技能,地理的. 整理を通して分析・解釈をする手段として地理的技. 正会員 筑波大学人間系(University of Tsukuba)     〒 305-8572 つくば市天王台 1-1-1 029-853-6731  ** 正会員 金沢大学人間社会研究域人間科学系(Kanazawa University) *. − 79(23)−.

(2) 能が重要である.地理的技能は,地理情報の活用に. 学校で 2022 年から実施される新学習指導要領では,. 関する技能と地図の活用に関する技能の二つに分け. 「主体的な学び」 「対話的な学び」 「深い学び」の,い. られる(文部科学省 2008).GIS,AR も,この地. わゆるアクティブラーニングが採用される.地理教. 理的技能の活用として位置付けることができよう.. 育において,アクティブラーニングを採用するにあ.  GIS は,地図活用にかかわる地理的技能として,. たっては,GIS,AR の活用が鍵の一つになる. 「主. 地図を重ね合わせたりして,事象の関連性等を追究. 体的な学び」とは,生徒自らが課題を見いだし,そ. したり,統計を地図に表したりすることができる.. の課題の解決方法をマネージメントして学習するこ. 一方で,地理情報を入手し,加工し,地域を説明す. とを意味する.しかし,実際の授業では,学習内容. る表現方法,すなわち地理情報の活用に関する技能. が決まっていることが多いので,学習課題は教師が. ともかかわるのである.つまり,地理情報を入手し,. 提示することになろう.教師が学習課題を提示した. それらの情報を加工し,地図化し,事象の異なる地. としても,生徒がその学習課題に取り組むことを自. 図を重ね合わせるなどして,それらの事象の関連性. 覚し,そのための学習の道筋や学ばなければならな. を分析・解釈するといった,地理情報に関する技能. い内容を整理し,資料を集めることが「主体的な学. と地図活用に関する技能が融合された,一連の地理. び」といえる.さらに,それに基づいてクラスで討. 的技能の活用,育成がなされるのである.換言すれ. 論し,さらに内容を深めるための資料を収集し,分. ば,学習プロセスにおける,資料の収集,資料の整. 析・解釈すること(「対話的な学び」)で,新たな知. 理,分析・解釈といった一連のプロセスが,GIS の. 見を見いだし,さらなる課題を見いだすこと(「深. 活用で結びついてくるのである.文部科学省(2008). い学び」)といった,この一連の「主体的な学び」 「対. の地理的技能の解説では,前述したように,地理情. 話的な学び」 「深い学び」がアクティブラーニングと. 報に関する情報と地図の活用に関する技能を二つに. いえよう.井田(2016a)では,統計地図の活用とア. 分けているが,GIS は,これらの技能を統合した地. クティブラーニングとの関連について述べ,統計地. 理的技能ということができる.. 図の活用が,アクティブラーニングによる学習方法. AR の地理教育での活用については, 秋本他(2014). と合致することを示した.. などが国内で研究成果を発表している.北京で開催. GIS,AR についても同様に,アクティブラーニ. された 2016 年の第 33 回 IGU 大会においては,日本. ングでの活用ができる.野外調査で AR を活用し,. の発表(Ida,Y.,Itoh.S.,Akimoto,H., Ugawa,Y.,Tsutsumi,J.. 学習課題を見いだし,収集した資料を整理し,GIS. and Onishi,K.  (The role of augmented realty(AR)in. で地図化するなどは, 「主体的な学び」につながる.. new national curriculum in Japan.)だけでなく, ドイツ,. さらに,GIS での分析・解釈は,その結果や解釈. 中国からの研究発表もあった.それらの発表から,. をクラスで討論することで「対話的な学習」につな. 日本での地理教育における AR の活用は,地域調査. がり,課題解決のための方策を AR で表示したり,. で実際の景色の中に位置情報,地図や文字情報を組. GIS で地図化したりし,新しい知見を得たり,さら. み込むことに特色があることが指摘できる.こうし. なる課題を見いだしていくことは「深い学び」へと. た AR の活用は,地理教育の地域調査におけて有用. つながる.すなわち,多くの資料を効率的に収集し,. なものとなりえる.学習プロセスの中での位置付け. 地図化し,現実の世界へ結果を投影させるといっ. においては,課題の把握がすでに AR で可能となり,. た GIS,AR は,アクティブラーニングにおいても,. 野外調査を通しての課題を把握し,写真や調べた内. 効果的であり,有用であるということができよう.. 容を AR で整理することができる.このように AR. さらには,デジタル教科書の普及,定着に伴い,. を含む GIS は,地理的技能の育成や学習プロセスで. 学校現場では GIS などが使える ICT 環境も整ってき. のうえでも有用な役割を担える.. た.こうした ICT 環境の中で,タブレット端末が普. 小学校で 2020 年,中学校で 2021 年,そして高等. 及し,AR が導入できるようになると,生徒が地域. − 80(24)−.

(3) 調査の際にタブレット上の地図と AR で目的地への. 索サイトの 1 つである「Appliv」 (https://android.app-. 到達が容易になるだけでなく,その場で対象物に関. liv.jp/)も用いて同様な検索を行い(同 23 日実施),. する学習課題が提示され,その課題をその場で調査. さらに 220 個のアプリをリストに追加した.. し,その結果を送信することが可能になる,と,井. 次に,リストアップされた延べ 470 個のアプリそ. 田(2017)は指摘する.すなわち,従来の学習形態. れぞれについて,検索サイトでの紹介内容から位置. を大きく変化させ,効率的な野外での学習が可能に. 情報型 AR アプリかどうかを吟味した.さらに,原. なるのである.一方で,デジタル化が進んでも,教. 則として端末に実際にインストールのうえ,稼働し. 育現場へのアプリの普及や教師へのデジタル化に対. て位置情報型 AR アプリであることを確認した.. 応した指導法の普及については,まだ多くの課題が. 以上の結果,位置情報型 AR の Android 系アプリ. 残されている.2016年の文部科学省の調査によると,. 36 個の存在を突き止めることができた.なお,実. デジタル教科書の普及は小学校で 48.4%,中学校で. 際には,これ以外にも特定コンテンツを持たず様々. 47.1%,高等学校では 10.2%となり,一方で,普通. な用途向けにブラウザなどとして提供された位置情. 教室でデジタル教科書が表示できる環境にあるの. 報型 AR アプリも幾つかあったが,それは本章冒頭. は,小学校で 80.0%,中学校 47.3%,高等学校 6.4%. で述べた趣旨に合わないものとして対象から除い. である(井田 2017).このことは,小学校ではデ. た.また,有料のものや,海外から提供され,本邦. ジタル教科書が使える環境にあるにもかかわらず教. 内では利用できないものも原則除外した.それは本. 師が十分に活用できていないことを意味し,高等学. 稿で意識する初等中等教育レベルでの利用対象には. 校では教室で十分に ICT 化に対応できていないこと. なりにくいとの判断からである. 36 個のアプリを,そのコンテンツから大きく 5 つ. を意味する. 上記のような課題は残されているにしろ,学校現. の分類に分けた(表 1).複数の分類にまたがるもの. 場でのGIS,ARの活用は有用であることは指摘でき,. もあったが,主たる分類1つにより分けた.ちなみに,. 日本だけでなく,世界でも地理教育における活用が. 各アプリはGoogle Play内でも細かなカテゴリを持っ. 研究されている.次章では,地理教育における AR. ており,それも参考として表 1 の第 2 列に示した.. の活用に焦点化し,アプリついての現状を確認し,. ただし,Google Play でのカテゴリは本稿採用の 5 分. そのうえで高等学校「地理総合」での AR 活用の可. 類と,きっちりした整合性や対応性を持つものでは. 能性について論じる.. ない.表 1 では,含まれるアプリの多い順に各分類 を並べ(ただし「その他」は最後とした),それぞれ. 3. 位置情報型 AR アプリの現状. の分類のなかではインストール数の多いアプリから. 本章では,位置情報型 AR が実際どのように具体. 順に記した.. 的に利用されているかを把握するために,スマート. 5 分類のなかでは「観光」に分類されるアプリが. フォンやタブレット用に今日提供されているAndroid. 最多であった(表 1 参照).そのなかで「謎解き!江. 系アプリの収集,整理を行う.その際,初等中等の. 戸のススメ 広重 AR マップ」は,2012 ∼ 2015 年度. 学校教育に活用できるかの予察も加えたい.. 放映のテレビ番組と連動して提供されたこともあ. そのアプリ収集の方法として,まず Android 系ア. り,最も多くインストールされたアプリである.こ. プ リ を 配 信 す る「Google Play」ス ト ア(https://play.. れは,歌川広重による連作浮世絵「名所江戸百景」. google.com/store/apps)において「AR」をキーワード. 119 か所の描写位置が,周囲に存在する場合,端末. とした検索(2017 年 5 月 21 日実施)によりヒットす. カメラの撮影画像のなかにエアタグとして示され. るものをリストアップした.ただし,Google Play. る.さらに接近すると該当する浮世絵がすかし絵の. では最大 250 個のアプリしか検索できないために,. ように現れ,現在と江戸時代の風景を見比べできる. スマートフォンやタブレット用アプリの代表的な検. ものであった.. − 81(25)−.

(4) この他にも観光関係の AR アプリが各地で提供さ. れている.住民だけでなく旅行者にも便利なアプリ. れていることが表 1 からわかる.表 1 では,先に述. であるが,観光に分類されたアプリと同様,子供ら. べた条件で検索された延べ 470 個のアプリのなかか. が身の回りの地域を知る際にも活用できると考えら. ら観光関係のものを割り出したわけであるが,この. れる.. 他にも,都道府県名などの地名と AR の語の両者を. 「防災」に分類されたアプリのなかでは,まず「Go. 入れて Google Play で検索すると,観光関係の位置. 雨! 探知機 −X バンド MP レーダ−」が注目される.. 情報型 AR アプリを多数見出すことができる.この. これは空を撮影するカメラ画像に雨量がメッシュ図. ような観光に関わるアプリは,それぞれの地域の施. で表示される.国土交通省 X バンド MP レーダネッ. 設や景観を紹介するものが多いため,その種の地域. トワーク(XRAIN)のリアルタイム情報を利用した. 情報を教育現場で子供らに提供する際にも活用でき. ものである.AR 技術の特性をフルに活かしたもの. る可能性がある.. と評価できる. 「じぶんの地盤 AR」も同様であり,. 次に多かったものは「生活」関係のアプリである.. 端末画面を通じて数百メートル先までの地盤情報を. なかには上述した観光に関わるものもあったが,住. 知ることができる.これらを含めて防災関係のアプ. 民生活上の利便施設に関わる情報を提供するもの. リは,いずれも身の回りの自然環境に気づきをもた. は,この分類に入れた.身の回りの飲食店,小売店,. らすものである.. 銀行,病院,ホテル等の様々な施設の情報が提供さ. ゲームに関しては, 「Poke'mon GO」があり,表 1. − 82(26)−.

(5) に掲げた全アプリのなかで最多のインストール数を. た「地理総合」の学習内容に活用できる地図や GIS. 誇る.既によく知られているので,これ以上の紹. を学ぶことなる.しかし, 「地理総合」では,GIS の. 介は不要であろう. 「その他」に分類したもののな. 活用がより重要視されることにかわりはない.具体. かで「星座表」は既に理科教育での活用事例が報告. 的には,様々な地図の重ね合わせをすることで,事. されており(岩崎 2015,美籐 2014), 「AR 山 1000」. 象間の関連性を見出したり,多くの地理情報を適切. なども地理教育をはじめとして学校教育に用いる. な地図で表現したり,野外調査での地図や地理情報. ことのできるアプリである.GPS 衛星などの測位. を活用したりすることなどがあげられよう.特に,. 衛 星 の 位 置 を 知 る こ と の で き る「GNSS View」や. 指導が難しいとされる野外調査での GIS の活用は,. 「SpaceStationAR Lite」も,子供らの興味関心を引き. 指導者にとっても生徒にとっても効果が期待できる ものである.こうしたことから,野外調査で活用で. 出すものであろう. 以上,位置情報型 AR アプリを 5 つに分類して,. きる GIS が必要とされているのである.. 現在どのようなものがあるかを把握してきた.教育. しかし,GIS の活用について,学校現場に不安が. 現場での活用性の観点から本章を振り返れば, 「そ. ある.まずは,備品や設備である.前述したように,. の他」に分類されたアプリは,既に授業で利用され. 小・中学校では,ICT の環境が向上しているが,高. ているものもあり,確かな有用性をもつものが多. 等学校では必ずしも進んでいない.このような環境. かった.また,防災関係のアプリには AR 技術の有. の中での GIS 活用を考えていかなければならない.. 効性を優れて引き出したものもあり,それらを利用. さらに,これまで利用されていないものを,新たに. すれば,奥の深い授業も展開できそうである.観光. 導入するようなことには教師は心理的な抵抗を感. や生活に関わるアプリも地域情報を提供しているこ. じるであろう.一方では,積極的に GIS の授業への. とと,幅広く各地に存在していることに価値を見出. 導入を進め,授業開発を行っている教師もいるが,. すことができよう.. GIS に不安をもつ教師の方が圧倒的に多いだろう. 換言すれば,簡易な手続きで,授業で効果的に GIS. 4. 「 地理総合」の開設と AR. が利用できれば,GIS に不安を抱く教師は減少し,. 新学習指導要領では, 「地理総合」 (2 単位)が必履. 授業での GIS の普及が進むことになる.. 修化され,すべての高校生が地理を学習することと. その方策の一つが,GIS に AR を組み合わせて利. なる.高等学校の地理歴史科では,これまで世界史. 用することであろう.学校が IT 機器を用意できな. が必履修科目であったが,地理は選択科目であった. くてもスマートフォンで対応でき,クラスで何台か. ため,高等学校での地理の履修者は多くはない.そ. のタブレットが用意できれば,効果的な授業展開が. れは,地理 A の教科書の需要数が,社会科系で最も. 可能となる.特に,野外調査や野外観察での活用が. 多い「現代社会」の約 4 割, 「地理 B」では約 1/4 とい. 有効であると考えられる.これにより,地理の醍. うことからも明らかであり,特に「地理 B」は社会. 醐味である地域調査が学校現場ではあまり実施さ. 科系科目の中で最も需要が少ない(井田 2016b).こ. れていないという現状も改善できよう.以上,GIS. うしたことから,生徒の空間的認知の欠如が危惧さ. に AR を組み合わせて利用することは,より容易に. れていたので,高等学校での地理の必履修化は,生. GIS を利用し,かつ効果的な授業が展開できる方策. 徒の空間認知を向上させるために,大きな期待が寄. となりえるのである.. せられる. 「地理総合」では,3 つの学習内容の大項目があり, その一つが「地図と地図情報システムの活用」であ. 5. おわりに 前章では,AR がなじみの薄い技術であるために,. る.ここでは GIS の基礎を学ぶわけではなく,国際. 議論をわかりやすくするために,GIS と AR を概念. 理解,国際協力,防災,持続可能な社会づくりといっ. 的に区別して取り扱ったが,初章で述べたように位. − 83(27)−.

(6) 置情報型 AR は,本来 GIS と位置づけることができ. 井田仁康(2016b):高等学校「地理」の動向と今後. るものである.実際,位置情報型 AR アプリは,端. の地理教育の展望.人文地理,68(1),66-78.. 末カメラの撮影画面に対象事物の付加情報を示すだ. 井田仁康(2017) :社会科におけるデジタル教科書活. けでなく,GIS アプリや地図ソフトと同様,その事. 用の現状.教科書研究センター編『我が国におけ. 物の位置を地図上に表示する機能も通常有してい. る各教科のデジタル教科書の活用及び開発に関す. る.したがって,このような AR を活用することは,. る総合的調査研究教科別報告書「社会」 』pp.13-16.. すなわち,新たな学習指導要領が「地理総合」に求. 岩崎 誠(2015) :ICT を利用した理科授業(iPad の利. める GIS の活用につながっているのである.教師に. 用) . http://cms1.ishikawa-c.ed.jp/~shichou/NC2/htdocs/. とっても手軽に利用できる位置情報型 AR により,. ?action=common_download_main&upload_id=82. 生徒が楽しく,かつ充実した学習ができて,それが 同時に GIS の利用でもあるのであれば,この技術に. (2017 年 8 月 20 日確認). 美籐 貴(2014) :時間を超えて,星空を実感.D-project 編集委員会編『つなく・かかわる授業づくり:タ. 着目しない手はないのである.. ブレット端末を活かす実践 52 事例』学研教育出版,. 参考文献. 46-47.. 秋本弘章・伊藤 悟・鵜川義弘・井田仁康・堤 純・ 福地 彩(2014) :地理教育用 AR(拡張現実)情報 システム(1) .日本地理学会発表要旨集,85,223. 井田仁康(2005):『社会科教育と地域』NSK 出版.. 文部科学省(2008):『中学校学習指導要領解説 社 会編』日本文教出版. (2018年 2月9 日原稿受理,2018年5月30 日採用決定, 2018 年 12 月 27 日デジタルライブラリ掲載). 井田仁康(2016a):アクティブ・ラーニングと統計 地図.統計,67-12,pp.33-38.. − 84(28)−.

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