2002.2.9- 更新

身体動作で学習するWeb教材
ゴミ分別大作戦

弘前大学教育学部 小山 智史
ここで紹介するWeb教材「ゴミ分別大作戦」は、工藤真純(2002.3卒)と一緒に制作しました。
その後制作した、身体動作で学習するWeb教材(第2弾)「天文教材: 太陽の動き」もあります。
(ボタンを押すと利用できます)

概要:

 通常のコンピュータ教材は、「ディスプレイの表示とマウスやキーボードの操作」という制約から逃れることができません。ここに紹介する試みは、「身体動作を伴いながら学習活動を行うコンピュータ教材」をめざすものです。

 工藤真純(学生)が制作した「ゴミ分別大作戦」を例に概要を説明します。この教材はWeb教材で上のボタンを押すとすぐに試すことができます。ゴミをドラッグ&ドロップ操作でゴミ箱に移動してください。

 この教材を「実動作」で利用する場合のシナリオは、下図のようなものです。

 ディスプレイの表示や入力部(ゴミとゴミ箱)や操作の様子を以下に示します。

(a)ディスプレイの表示(b)実操作をするゴミとゴミ箱(c)操作の様子
(d)模擬授業(デモ)

 「実動作」で利用するためのシステムについて、以下に説明します(特別なソフトウェアは必要ありません)。

動作環境:

特徴:

  1. Web教材ですから、ブラウザがあればすぐに利用できます。インターネットや校内LANに接続されているパソコンであれば、特別な準備なしに、サーバ上に置いたこの教材を利用することができます。パソコン単体でも利用できます。
  2. プログラムはJavaScript言語で作ってありますから、サーバに過重な負荷がかかりません。パソコン演習室などで多数の生徒に同時に利用させる場合にも適しています。
  3. 「実動作」で利用するためのハードウェアはパソコンのCOMポートに接続し、ソフトウェアはWindowsに標準で用意されている「ユーザ補助」の機能を利用しています。特別なソフトウェアは必要ありません。
  4. 「実動作」で用いない場合も、キーボードからの入力やマウスによるドラッグ&ドロップ操作でこの教材を利用することができます(マルチモーダル)。

システムの構成:

 下図(a)は教材(赤枠)をサーバに置いて、インターネットで共同利用する場合、下図(b)は教材をスタンドアロンで利用する場合のシステムの構成です。

(a)インターネットによる教材の共同利用
(b)スタンドアロンでの利用

ハードウェア

1. トレー

 トレーは最大14枚利用でき、裏面に識別のためのID(光学式4bit)を貼り付けています(写真左)。このトレーの上には実物(写真はタワシ)を固定しますが、容易に交換できるようにマジックテープを使っています。

2. 台(赤外線送信機)

 上のトレーを置く台です。この台にトレーを置くと、トレーのIDを光センサーで読み取り、その情報が赤外線で送信されます。電池で動作しますから、任意の位置に置くことができます。見通しであれば、教室内の通信が十分可能ですから、例えば「教室を広く使ったコンピュータ教材」を作ることができます。

 この台は制作する教材により、脚色を工夫します(下の写真はゴミ箱)。

○ 回路図:

複数の台を使う場合には、回路図中のジャンパ線で台のIDを決めます。現在は3台まで指定できます。

○ プログラム: tray2ir.asm

3. 赤外線受信機

 台から送信されたトレー情報を受信し、その情報をRS-232CでパソコンのCOMポートに送ります。

○ 回路図:

○ プログラム: ir2rs.asm

4. さまざまな可能性(アイディアです)


小山智史: "実物の移動で操作する教材", 情報処理学会論文誌, Vol.43, No.12, pp.3694-3697.
日 更新 koyama@hirosaki-u.ac.jp