Web カメラによるインターバル撮影を利用した映像観察システムの教材化－中学校理科「地上からの雲の観察」に関する授業実践を通して－
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概要
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北原（2008）は，日本学術会議が行った「科学技術の智プロジェクト」の総合報告書の中で，日本人が身に付けるべき科学・数学・技術に関わる知識・技能・考え方を示した。また，近代以降の科学技術における共通の考え方を6つ示し，その一つとして，科学技術を記述する方法として，数式，言語に加えグラフィック技術の発達による「可視化」の重要性を示した。今後，理科教育においても可視化に関する教材開発が望まれる。気象現象において，「雲」は，唯一，水滴・氷晶により可視化され我々の目に見える。この雲の観察では，これまで地上からの目視による観測が行われ，10種雲形に分類し，雲形ごとに雲量を決定してきた。一方，情報機器の進歩に伴い，ライブカメラなどによる定点観測の手法が定着し，HP 上で，各地の空の様子をリアルタイムで観察することができるようになった（中川ほか2004）。それらライブカメラ映像の比較から，冬の北西季節風が一般風に比べ卓越したとき，日本海側と太平洋側のフェーン現象の対比された様子を観察することも可能になった。また，人工衛星「ひまわり」からの雲画像を利用した雲に関する観察教材も多く開発されている（浦野ほか,1983；三崎ほか,1996）。しかし，地上からの雲の動きそのものに着目した教材は，発生原因が明確で観察領域も限られる富士山の傘雲の例などをのぞき，事例がない。その理由は，①雲の動きが非常にゆっくりしているために目視でその動きを捉えにくい点，②雲が発生・消滅を繰り返すことで，その構造を確認しにくい点，③発生原因の異なる各層の雲が混在して変化していることから雲の空間的広がりを認識しにくい点，などである。これらの要因が複雑に絡みあって，雲の動き自体の生徒理解を困難にしている。 そこで，雲が時々刻々変化する様子をWeb カメラにより画像情報としてPC に取り込み，その複数の画像ファイルをビューワソフトにより早回しで再生する簡易インターバル撮影システムを開発し，中学校での気象教育に活用することを本研究の目的とした。そのシステム構成は，Web カメラとパソコン，画像取り込み及び画像表示ソフトからなる既製品の組み合わせで，安価にしかも簡単に構築可能なものとした。さらに，本システムで取得した雲画像データを用い，中学校3年生を対象にした理科の研究授業を行った。
- 2010-02-26
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