身体化認知を利用した太陽の日周運動学習のための基礎的調査

摘要

小中学校で行われる科学教育の中で、天文分野を理解するためには地上から空を見上げる視点と宇宙から太陽系を俯瞰した視点の両者を統合した理解が必要になる。そのため、天文分野は特に理解が難しい領域の一つである。こうした背景に基づき、山下らは天体を直観的に理解するため、地上からの視点を表示するシミュレータ、太陽系を宇宙から俯瞰した視線を表示するための地球儀、地上から見える風景をVR（仮想現実）技術を用いて確認するタブレット、タブレットの動きと連動し参加者が地球儀上に自らを投影する足掛かりとするアバタによって構成されたタンジブル地球儀システム（図1）を開発してきた。提案システムにおいて、タブレット画面にはアバタの位置からタブレットを向けた方位の空を見た際に見える景色が表示される。使用者は両腕を伸ばしてタブレットを持ち、様々な方向に動かすことで周囲を見回し、アバタ位置から見える太陽の方向を確認することができる。これにより、タブレットを操作しながら太陽を探す試行錯誤の過程で、使用者が地球儀上のアバタの視点に仮想的に立ち、太陽の動きをより本質的に理解することが期待された。しかしながら、提案システムを用いた実験において、使用者がタブレットを利用して太陽を見上げた角度を誤認している事例が確認された。例えば図2に示す状態の場合、太陽は仮想空間の天頂方向に位置しているにもかかわらず、使用者は自らが天頂よりさらに後方を向いていると誤認していた。