10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

三次元地理情報を活用した地域環境に関する探究型学習の実践
横浜市立千秀小学校・田谷の洞窟保存実行委員会
発表者：小倉拓郎（東京大学大学院新領域創成科学研究科 博士課程3年）
メンバー：田村裕彦・妻鳥あゆ美・佐藤 学・大谷千登世・庵原康央・
小口千明・早川裕弌・小倉拓郎・守田正志・緒方啓介・山内啓之

2019/02/08

タウンニュースより

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

1/23

はじめに：学習指導要領での位置づけ• 初等教育の総合的な学習の時間では、身の回りにある様々な環境問題・社会問題の状況について、問題の解決や探究活動に主体的，創造的，協同的に取り組む態度を育てることが求められている。
⇒自然体験や観察・実験などの体験的な学習や地域住民との双方向コミュニケーションなどを実施することが有効的である（文部科学省 2008）※具体的には…
• 横断的・総合的・探究的な学習を進めること• 学び方やものの考え方を身につけること• 自己の生き方を考えることができるようにすること

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

2/23

はじめに：学習指導要領での位置づけ
その上で…

• 国際理解、情報、環境、福祉・健康などの横断的な学習活動、児童の興味・関心に基づく課題についての学習活動、地域の人々の暮らし、などについての活動を行うこと。
⇒地域資源を利用した教材や探究学習テーマの創発を狙う↪地域の基盤情報となる三次元地理情報を軸として探究的な学習の実践を行う。

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

3/23

田谷の洞窟とは• 横浜市栄区，横浜市登録地域文化財 「田谷山瑜伽洞（たやさんゆがどう）」• 風化による損傷が進む → 2015年 田谷の洞窟保存実行委員会 発足• 地理学、文化財学、建築学などの大学教員・学生院生と共同で洞窟や周辺環境保存に関して研究や教育活動を遂行10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

田谷の洞窟とは

4/23

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

田谷の洞窟とは

5/23

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

田谷の洞窟保存実行委員会

6/23

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

田谷の洞窟保存実行委員会

7/23

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

8/23

本プロジェクトの参画メンバー• 地域住民（オーガナイザー）
田村裕彦（田谷の洞窟保存実行委員会委員長）• 横浜市立千秀小学校（小学校教諭）
妻鳥あゆ美・佐藤学・大谷千登世・庵原康央（2017-2019年度6年生担任）• 田谷の洞窟保存実行委員会（洞窟保全に係わる大学の研究者）
小口千明（地形学・岩石風化学）・早川裕弌（地形学・空間情報解析）
小倉拓郎（地理学・地理教育）・守田正志（建築史・都市史）

緒方啓介（仏教学・文化財学）

・山内啓之（地理学・GIS教育）

バックグラウンドの異なるメンバーが参画⇒多様な視点から洞窟を見つめる10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

9/23

小学校×地域住民×研究者

調整

小学校教員作成の指導計画

Ex.
・研究者授業の学習指導案作成
・小学生からのニーズ把握・教科学習内容との関連性を調整 等 研究者による学術調査10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

10/23

小大連携プロジェクトの取り組み（’17・’18）• 1学期…地域住民から、地域の特色について講義を受ける。
• 2学期…地域調査学習
グループごとに地域調査、校内や地域住民に向けて報告会を開催。
（テーマ例：洞窟のレリーフについて、地域の寺社について、など）• 3学期…
2017「田谷の里山地形模型製作プロジェクト」
校区内の大型地形模型を製作⇒卒業式や地域イベントにてお披露目

2018「田谷の洞窟輪切り模型製作プロジェクト」
田谷の洞窟の輪切り模型を製作（地上レーザ測量成果を活用）

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

11/23

導入
• 地域住民…保存実行委員会の活動について説明• 研究者 …3次元測量の手法や等高線の概念、環境調査への応用⇒社会科や理科の学習内容などと連携

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

12/23

導入
• 地理院地図や3Dプリント、ダンボールモデルを活用⇒レイヤーのかかった地図の読み取りや地形と等高線の関係を直感的に学習する体系づくりを行う10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

2017年：模型製作実習• 三次元測量データからスチレンペーパーに等高線を記載

13/23

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

2017年：模型製作実習• 模型製作には建築学専攻の大学院生がアシスタントとして協力• スチレンペーパーの切り取り・積み重ねによる立体化された等高線を観察することにより、地域の微細な凹凸形状や住環境を俯瞰する

14/23

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

2018年：模型製作実習• 地上レーザ測量由来のデータから60cmごとに断面データを作成⇒洞内構造物の立体的な位置関係の把握

15/23

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

2018年：模型製作実習

16/23

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

17/23

大型地形模型の活用• 地域住民と模型を使いながら議論する⇒地形模型をベースマップとして自然的・文化的な様々な「レイヤー」を想像しながら重ね合わせて議論する⇒過去や未来の地域景観を想像し、地域環境への関心が高まる

タウンニュースより

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

18/23

大型地形模型の活用• 小学生が製作した地形模型を、大学院の授業で活用（建築学、地形学など）⇒小学生たちが作成した地域の基盤情報を、大人が活用する

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

19/23

小学生たちの感想と学習効果
大型地形模型の学習効果• 完成した模型から勾配の差，森林，都市域の広がり，侵食の様子を”立体的”かつ“直感的”に理解していた⇒手を動かしながら大小のスケールで地表形状を捉えていた洞窟の輪切り模型の学習効果• 穴と穴の位置関係が分かった⇒歩いて感じた傾斜や角度との比較ができた• 縮尺の感覚が得られた⇒実際の大きさを想像して、崩落危険度を想像する児童も10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

2019年度の取り組み（実施中）• 研究者による導入の授業を2学期に前倒し⇒地域調査学習のテーマ決定に際し地域を見つめる多様な「レイヤー」を創出する

20/23

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

21/23

2019年度の取り組み（実施中）• 児童たち：今年は洞内だけでなく、周辺の里山環境にも注目してみたい。

Ex. 地形、防災、危険度など⇒地理院地図やハザードマップを利用した学習も実施中。
2次元（地図）・3次元（地形模型）の両方の地理情報を活用していく。

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

22/23

今後の課題
• 本事例は3年間、小学校6年生を対象に実施⇒校種を越えた（中学校）継続的な学びの創出⇒対象学年を下げて（小4）、社会や理科の授業と組み合わせて学習する計画を立てる• 横浜市の他の教育現場にも生かすことができないか？
⇒田谷を中心とした副教材の作成を通して“田谷を題材に”環境を学ぶ仕組みをつくる10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

23/23

まとめ
• レイヤー構造や重ね合わせ等のGISの基本的な概念は、PCがなくとも教授することができ、地形データからのアナログな地形模型の製作を通じて、GISの重要性を教育できた。
• GISで三次元地理情報から等高線が算出できることを解説することで、地域環境の把握にGISが活用できることを示した。
• 児童たちは、GISと三次元地理情報を用いることで単純な二次元の地図では即座に理解することの難しい地域環境の立体的な構造も、三次元の立体模型を「見て、触って」理解することができた。

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

参考資料【ホームページ】• 横浜市立千秀小学校
https://www.edu.city.yokohama.lg.jp/school/es/senshu/index.cfm/1,html• 田谷の洞窟保存実行委員会

https://www.tayacave.com/• プレスリリース：県内初！小学校＋地域の連携で国土交通大臣賞を受賞！
（横浜市ホームページ）
https://www.city.yokohama.lg.jp/city-info/kohokocho/press/sakae/2019/20191021_kennaihatsu.html

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

参考資料【研究助成等】• 日本学術振興会 二国間交流事業 共同研究･セミナー「イタリアと日本における人間活動に資する地下空間資源の劣化度評価と保存修復」研究代表者：小口千明（埼玉大学）（研究期間：2018年4月-2020年3月）
http://www.jsps.go.jp/jbilat/semina/data/List_of_Joint_Research_Projects_and_Seminars_H30_
J.pdf• 公益財団法人 東日本鉄道文化財団2018年度地方文化事業支援事業「田谷の洞窟洞門改修事業」 受入者：田村裕彦（2018年2月受託）
http://www.ejrcf.or.jp/culture/index.html• 公益財団法人朝日新聞文化財団2019年度文化財保護活動助成事業（2018年9月受託）代表者：宗教法人定泉寺
http://www.asahizaidan.or.jp/grant/grant04_2018.html

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

参考資料【新聞記事】

・神奈川新聞（2017.4.7）地形模型制作
http://www.kanaloco.jp/article/243588
・タウンニュース（2018.3.29）地域報告会
https://www.townnews.co.jp/0112/2018/03/29/425521.html
・タウンニュース（2019.2.28）洞窟断面模型制作
https://www.townnews.co.jp/0112/2019/02/28/471135.html【メディア出演】
・エフエム戸塚（2019.5.9）
https://ameblo.jp/houkago-housoubu/entry-12460018371.html

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

参考資料【学会発表】
1. 田村裕彦・小口千明・早川裕弌・緒方啓介・小倉拓郎・守田正志（2019）横浜市登録史跡「田谷の洞窟」の多分野統合型保存活動と地域づくり．歴史遺産の地盤工学研究に関するシンポジウム
論文集（採録決定済）．
2. 山内啓之・小口 高・早川裕弌・小倉拓郎・淺野悟史（2019）地形模型の3Dプリントと教育的活用のための予察的調査．2019年度日本地理学会秋季学術大会．
3. Tamura, Y., Oguchi, C.T., Hayakawa, Y.S., Ogura, T., Ogata, K., Morita, M. (2019)
Interdisciplinary approaches on conservation of underground geoheritage for community
development of Taya Cave and its adjacent area, JpGU2019, MIS06-03.

4. Oguchi, C.T., Akimoto, Y., Tamura, Y., Sakane, K. (2019) Physical and mechanicalproperties for damage assessment of Taya Cave rocks, central Japan, JpGU2019, MSI06-02.
5. Ogata, K. (2019) The artistic qualities of religion reliefs in Taya-cave, Japan, JpGU2019,MIS06-P01.

6. Hayakawa, Y.S., Ogura, T., Tamura, Y., Oguchi, C.T., Shimizu, K. (2019) TLS measurement
data and 3D printing of an artificial cave for geotechnical and educational applications,
JpGU2019, HTT21-02.
7. Shimizu, K., Oguchi, C.T., Tamura, Y., Hayakawa, Y.S., Ogura, T., Ogata, K. (2019) Study on
creation of 3D model by SfM photogrammetry: An example of Taya Cave. JpGU 2019,HTT21-01.

10/19 地理情報システム学会第28回学術研究発表大会

参考資料【学会発表】
8. Sakane, K., Oguchi, C.T., Tamura, Y. (2019) Non-destructive field measurement forinvestigation of deteriorated parts of an artificial cave, JpGU2019, HTT21-P02. []9. 小倉拓郎・早川裕弌・田村裕彦・小口千明・守田正志・清水きさら・緒方啓介・山内啓之（2019）地域の高精細地表情報を活用した環境教育の実践．日本地球惑星科学連合2019年大会，
G02-P04．
10. 小倉拓郎・早川裕弌・青木賢人・林 紀代美・山内啓之・小口 高・田村裕彦・小口千明（2019）高頻度・高精細地形情報を用いた地理的思考を促す地球科学教育の実践．日本地理学会
2019年度春季学術大会．

11. 早川裕弌・小倉拓郎・山内啓之・小口 高・小花和宏之（2019）高精細地形情報によるダンボール立体モデルを用いた自然地理的現象の理解の促進．日本地理学会2019年度春季学術大会
12. Ogura, T., Hayakawa, Y.S., Yamauchi, H., Oguchi, T., Tamura, Y., Oguchi, C.T., Aoki, T.,
Hayashi, K.（2018）Use of high-frequency, high-definition topographic 3D data to develop
geographic thinking of students. AGU Fall Meeting 2018.
13. 小倉拓郎・早川裕弌・中田康隆・田村裕彦・小口千明・清水きさら・山内啓之・小口 高（2018）里山景観に関する地理的想像の促進：高精細地表情報と3D地形模型を用いた試み．日本
地球惑星科学連合2018年大会