分科会Ｇ２ドーム型簡易スクリーンによる感動体験授業づくりサイエンスドーム研究会，中川斉史（三好市下名小学校教頭）キーワード：理科，国語，社会，プロジェクタ，天体シミュレーション，ストリートビュー１．従来の課題プロジェクタならではの大画面の迫力は、特に暗い部屋で印象が強い。一般のプラネタリウムでは、専用のドーム型スクリーンに、多くの光源と機材を使って美しい星空を投影する。しかし、学校の教育活動でそれらの施設を度々使うことは不可能である。それならば、同じ感動を学校内で実現することができないかメンバーで考え、今回の実践を行った。を鏡像にして投影することで、ドーム内から見た画面が正像となる。また、半球面にリア投影するだけでは、球の左右面に投影される映像が上下に拡大されて映るため、左右を同時に大きく台形補正する必要がある。２．目的・目標できるだけ材料費をかけず、シンプルな方法で実現するために、いろいろな試行を重ね、大変おもしろく興味深いドーム型スクリーンを作成することができた。そして、投影するコンテンツは、星空に関するものだけでなく、ストリートビューや、自作コンテンツでも迫力ある映像を体験できた。さらにドーム内の想像を超える快適さと、閉じられた空間の雰囲気が、子供達の興味を持続させ、学習内容が深化することも分かった。本実践では、ドームの作成と投影方法、そしてそれらを使った具体的授業について述べる。分科会Ｇ２２．１ドームの製作今回製作したドームは、約３０名が入ることのできる写真１のような半球型のドームである。床面積は約４ｍ×４ｍである。全体の素材は、農業用のビニルシートと、運動会や演劇等で利用する白の衣装用ビニル袋を使った。ドーム全体を白ビニル袋で覆ってしまうと、圧迫感が強まり子供達の心理的不安をおこすといけないので、半球部分を透明にする。各ビニル袋のパーツをひたすらンは、セロハンテープでつなぎ合わせ作写真１自作天体ドーム成する。材料費はそれほでの授業どかからないが、人的作業に時間がかかるため、教員仲間と協働的に作業を行うことが必要であった。このドームは空気で膨らませるが、専用のエアポンプなどは不要で、家庭用の扇風機がちょうどよい。そして、ドーム内は扇風機のおかげで常に新鮮な空気が供給され、息苦しくならない２．２プロジェクタ投影の工夫図１のように、プロジェクタをリア投影する。画面図１ドーム型スクリーン投影方法そこで、な幾何学補正ボックス YA-S10(カシオ製) を利用し、画面の補正を行った。幾何学補正ボックスを利用すると、通常のキーストーンでは調整できない左右の丸みと上下の丸みの両方を細かく補正できる。ただ、これらを使わなくとも、ドームにはみ出るくらい大きく投影することで、ゆがみはあっても迫力のある映像を投影することができた。今回の実践では、８１点台形補正のアダプタをプロジェクタの間に挟む方法と、そのまま投影する方法の２通りの実践がある。これは、新たな機器を導入してドームの曲線に合わせた映像を投影するのか、そのまま普及を図るためにどんなプロジェクタでもできるのかという点で両方の可能性が明らかとなった。（１）幾何学補正ボックスを使ってＰＣからの映像とプロジェクタの間に写真２のような幾何学補正ボックスを経由することで、８１地点の個別台形補正ができる。投影画面写真２幾何学補正ボックスを９×９に分割し、それぞれを細かく台形補正する。これにより、ドームの球状に合わせた上下左右の曲面への投影が、スムーズとなる。ただ、この実践のためだけに、新たなこれらの機器を導入するのは現実的でないのと、８１地点の細かな補正の微調整は時間と手間がかかるため、一般的な学校ですぐ実践できる方法として、次のようにプロジェクタのみで実現できないか考えてみた。（２）一般的なプロジェクタを使って幾何学補正ボックスを利用しない方法では、球面に投影した画像は左右に大きく湾曲する。しかし、それを承知でドームを大きくはみ出るように投影すれば、十分実用に耐えることができるケースが多い。そのため、どの学校でも実践できると思われる。このやり方 − 100 − ＪＡＰＥＴ＆ＣＥＣ成果発表会では、学校で所有しているプロジェクタを使い投影する仕組みであり、非常にシンプルである。大きさと迫力で、上下左右のゆがみはあまり気にならないということもわかった。２．３投影するコンテンツ（１）星空の投影星空の投影には、天体シミュレーションアプリのステラリウム（http://www.stellarium.org）を利用した。このアプリは、フリーソフトであるが、数多くの機能を搭載しているため、授業で活用できる。（写真３）特に、任意の地上映像を合成することができるため、自分の学校の校庭写真３星空の投影の写真を組み込むことができる。そのため、アプリ上で合成された映像が、実際の自分たちの学校から見た星空をシミュレートすることになり、位置関係や大きさの感覚が、実感を伴って理解させることができた。（２）星空投影における地上映像の合成ステラリウムでは、デジタルカメラで撮影した地上風景を合成することができる。そのためには、まず３６０度の地上風景を撮影し、地上部分と空の部分を切り抜く作業が必要であるが、そうして切り抜いた写真画像をステラリウム上で取り込むと、実際の学校の運動場から見た景色から見える天体の様子を映し出すことができる。４．成果このドーム内での投影は、実際に体験すると、頭で想像するよりは、かなり迫力がある。そして、投影されたものが、リアルに思えてくるほど子供たちの歓声があがり、実感を伴う。そのため、たとえば小学３年生で、物語を想像して作文を書く授業では、子供たちの記述に大きな変化が見られた。子供たちの作文は、であがってみると、一番少ない子で２枚。最高が１０枚超え（１枚は２８８文字）という結果になった。なにより、何時間経っても、これらの作文への意欲が継続していることのすごさがある。また、作文の内容で、描写が細かくなっていることに気づく。これは単なる枚数の増加という数字の評価ではなく、質的な高まりが見られるということである。そして、この授業をしてから、毎日の日記に変化が出てきた。また、これまでの日記では見られなかった描写の言葉、話し言葉などが適切に登場し、書くことを楽しむようになった。星空の投影では、学習した夜に全ての子供達が自分の家から星空を眺め、ドームで見たものと同じ星座の形を確認したり、位置の変化を何度も確かめたりして、興味関心が持続していることが分かった。これまで、星の学習に関しては、全員が夜まで興味を続けることが難しいとか、子供達が想像する以上に星座が大きくて、見つけることができないなどの課題があったが、このドーム型スクリーンを使うことで、それらは解決できたと言える。さらに、ドームを膨らませるための扇風機に、夏には、スポットクーラーの吹きだし口を使ったり、冬には電気ファンを使ったりすることで、かえってドーム内の温度が保たれ、非常に快適であることも分かった。このように、校内で手軽に利用できるドーム型スクリーンの製作にあたっては、長年理科教材を自作している教員やＩＣＴ支援員、関連機器のメーカーなどの皆さんの協力があった。そして、これらのドーム型スクリーンを製作するためのワークショップを開催し、多くの教員でいっしょに自作する取り組みも行った。近隣の学校から多くの先生方が集まり、このドーム製作に汗を流し、各学校へ持って帰り、同じ体験を子供達にさせていると報告を受けている。 − 101 − 分科会Ｇ２（３）ジオラマからの映像国語の学習で、子供達が地図の上を探検し、そこで出合った生き物や状況をくわしく物語風に書いていくという作文単元がある。ここでは、教科書にある平面的な地図から、同じように紙粘土で作成したジオラマを利用して、登場人物になりきるた写真４ジオラマの中で主人公にめにこのドームをなりきる使った。登場人物になりきり、ジオラマの中を歩き回る様子をドーム内で再生し、客観的な描写から主観的な描写をすることをめざした。（写真４）そうすることで、物語としての完成度が高くなった。ジオラマの中を登場人物になって進んでいくためには、小型のカメラが必要である。ここでは、簡易ＵＳＢカメラを利用した。このカメラは、広角レンズなので、人間の目に映るのと同じ範囲が見える。（４）ストリートビューの投影 Google ストリートビューは世界各地の道以外にも有名建造物や名勝なども掲載されている。これらの機能をＰＣの平面的な画面で見るのではなく、ドーム型スクリーンで見ると、まるでその場にいるようなバーチャルリアリティの世界を楽しむ事ができる。この投影では、他のどんな投影方法にもかなわない映像が見える。通学路のように、子供たちに身近な場所のストリートビューからはじめ、通常は見学できない遠いところの町並みに行き、その雰囲気を味わわせたり、ふだん立ち入ることのできない場所（ＮＡＳＡや軍艦島など）へ行ったりすることで、ストリートビューのコンテンツの価値を高めることができる。ふだん平面の画面で見ているものが、ドーム型スクリーンへ投影することで、大人でもその迫力に飲み込まれる。