特集

3D プリンタと VRJVRSJ Vol.20 No.4 March, 201523

特集 ■ 3D プリンタと VR

3D プリンタの教育への活用

星祐子

筑波大学

Hoshi Yuko

1．はじめに筑波大学には，附属学校が 11 校あるが，そのうちの1 校，附属視覚特別支援学校（以下，本校と記す）における 3D プリンタの活用について報告する．
本校は，我が国唯一の国立大学法人の視覚特別支援学校であり，幼稚部，小学部，中学部，高等部，専攻科の課程を有し，約 200 名の幼児児童生徒が学んでいる．約4 割が全盲で点字を使用，約 6 割は弱視で，拡大文字等の活字を使用して学習をすすめている．敷地内には寄宿舎も併設し，100 名程の生徒が生活している．総合大学である筑波大学の附属学校であるため，教育学や障害科

図 1 「さわれる検索」マシン

学との連携はもちろんであるが，情報システム等他分野との連携がとりやすく，大学における最新の研究成果・知見を教育活動に生かせる機会があり，また，附属 11校間で連携・協力して先導的・実験的な教育実践・研究活動が進められる環境にある．
2．「さわれる検索」の活用
本校においては，2013 年 9 月から（株）Yahoo! JAPANが中心となったプロジェクトチームが開発した音声検索と 3D プリンタ技術の融合「さわれる検索」機器により，幼児児童生徒が 3D プリンタで製作された立体物に触り，認識を拡げる取組を行ってきた．「さわれる検索」

図 2 音声検索している児童の様子

は，マシンに触りたいものを呼びかけると，音声検索で3D データを見つけ，立体物として出力する，希望したもい．言葉は知っていても，実際に触ったことがない，見のが見つからなかった時は，「さわれる検索」サイトやたことがない，あるいはぼんやりとした見えの中で全体Yahoo! JAPAN の広告を使い，募集を掲載し，ユーザからを把握できないといったことが数多く存在する．こうし

3D データを集め，その後データをマシンへ取り込むといた中で，建造物のように大きすぎて全体像を把握できなうシステムになっている．同年 11 月には，筑波大学に寄いもの，昆虫のように小さすぎて実物を触わっても構造贈され，現在も本校において活用している．

がわからないもの，動いていて触ることが難しいもの，視覚に障害のある子どもたちにとって，言語だけでは危険で触れられないものなどを認識していく上で，3Dなく，実際に体験することや触ることの持つ意義は大きプリンタで出力された立体物から得る全体の形や構造の

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日本バーチャルリアリティ学会誌第 20 巻 1 号 2015 年 3 月

３D プリンタと VR情報は非常に有効であった．授業や日々の生活の中で得た知識を，3D プリンタで出力した立体物から得る全体の形や構造の情報，そして，実際に本物に触れた時の手触りや匂いなどの情報と結びつけていくことで，子どもたちは事物に対する自分の認識を再確認したり，新たな情報を加えていくことができる．さらに，子どもたちが今知りたい事物を音声で検索し，即時に立体物として出力できるシステムは，子どもたちの好奇心や探究心に応え，拡げるものであった．それは，完成するのをマシンの前で待ち続け，完成すると満面の笑みで手にする子どもの様子や授業が終わると「できたー？」といって，マシンが設置してある副校長室に飛び込んでくる子どもた図 3 出力したスカイツリー

ちの様子から見てとれる．また，立体物を容易に複製できるといった点は，学習場面において提示教材として有効活用できる可能性をもっていると考えた．
以下は，子どもたちから出された感想の一部である．
【サソリ】
・サソリって，毒を持っていると聞いたけど，どんな形をしているのか想像がつかなかった．本物にさわれないからね．
この尻尾に毒を持っているんだね．足は 8 本なんだ．
・カニと少し似ている気がする．でも，カニには尻尾が図 4 出力した蚊

ないし，毒もないね．
・サソリの尻尾の先は少し膨らんでいるけど，ここに毒があるってことかな．
【スカイツリー】・スカイツリーの展望台に行ったことはあるけれど，ツリーのどのあたりなのかわからなかった．でも，これならわかる．
・スカイツリーは，東京タワーの形と似ていると思っていたけど，全然違うんだね．
【蚊】
・蚊ってこんな形しているんだ．羽がこんなふうについているんだ．この蚊の針はすごい！

図 5 出力した 3D を観察している様子

この針で刺され子どもたちは，既存のデータによって出力した物だけるんだね．
・蚊は，つぶれちゃって，触っても，よくわからなかっではなく，「さわれる検索」マシンに向かって，「ロケッたから，3D で出してもらえて，とても嬉しいです．

ト」「龍」「竜巻」など，次々とリクエスを出していた．

・蚊の脚がイメージできなかったので，触って見て，な「イプシロン打ち上げ」のニュースを聞いて，ロケットの形を知りたい，「竜巻による大きな被害があった」のるほどと思った．
【自由の女神】

ニュースに触れ，竜巻をリクエストするなど，その時々・自由の女神にさわったことない．話しは聞いたことあに知りたいことをリクエストし，「さわれる検索」のデータは増えていった．また，身近な存在であっても全体像るけど，よくわからなかった．
・自由の女神がアメリカにあることは知っているけど，が把握できない「すべり台」「信号機」などのリクエス

でも，どんな形か知らなかったので，触ることができトも出された．このように，子どもたちの好奇心や探究て，良かった．

心によってデータがリクエストされ，そのリクエストに

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3D プリンタと VRJVRSJ Vol.20 No.1 March, 201525（5）教科書に掲載されているが，言葉での説明が難し
く，3D 出力物で提示し，副教材的に活用するもの（6）思考と操作性を伴う教材教具開発
また，大きさや高さが比較できるように同縮尺で提示すること，年齢や発達段階によっては，縮尺率によって実際の大きさ等を容易に想像することが難しいため，子どもたちの認識を育て，イメージを持たせるために，同縮尺での提示とともに一部を実際の大きさで提示することによって，大きさや高さなどのイメージが湧くのではないかと考え，作成と検証を試みているところである．
例えば，ヒトとティラノサウルスの同縮尺での提示とと

図 6 子どもたちのリクエストで作成したロケットもにティラノサウルスの前足のかぎ爪や歯を実物大で提プロジェクト関係者や多くのユーザがデータ提供という示することによって，よりティラノサウルスの大きさに形で応えることによって，データが蓄積されてきた．

ついて実感できるのではないかと考えている．これらの比較においては，「ヒト」といった身近で全体像を把握

3．文部科学省委託事業「支援機器等教材を活用したしやすい基準となるものを提示し，比較することも配慮指導方法充実事業」の展開すべき事項だと考えている．また，実物と 3D 出力物の以上の経過と教育への活用の可能性を鑑み，2014 年度

触感や色の違いなどの現段階における限界と課題も踏まに文部科学省の「支援機器等教材を活用した指導方法充実えておきたい点である．

事業」に応募，採択され，事業を進めているところである．
事業は，以下を目的としている．
（1）3D データの検証（最適な大きさ，形状など）
・子どもたちが全体像を捉えるための最適な大きさ・大きさが比較できるような同縮尺での提示
・生物の提示における形状など（2）3D による教材開発
・立体図形の指導における断面図の提示など指導場面においての活用・パズル・ねじ等手指の操作性と思考を伴う教材教具の作成

図 7 同縮尺での提示（ヒト，ヒツジ，ウシ）（3）特別支援教育で活用できる 3D データのデータベース化とその活用促進
・3D プリンタにより出力された立体物（教材）を活用しての指導方法の検討
・全国の視覚特別支援学校（盲学校）での普及と活用
視覚以外の障害がある子どもたちにおける活用
現在は，事業を遂行しているところであるが，3D 出力
物のメリット，教育的観点，全国の視覚特別支援学校（盲学校）から出された要望，本校の幼児児童生徒の反応等から以下の観点で 3D データの作成，蓄積を図っていきたい．
（1）小さすぎて構造がわからないもの（2）大きすぎて全体の把握が困難なもの（3）危険で触ることができないもの（4）動いているため触ることが難しいもの

図 8 同縮尺での提示（スカイツリー・エッフェル塔，4 階建て校舎）

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日本バーチャルリアリティ学会誌第 20 巻 1 号 2015 年 3 月

4．おわりに星3D プリンタを教育現場に導入し，活用を進めている

３D プリンタと VR祐子 (HOSHI Yuko)

筑波大学附属視覚特別支援学校副校長

事例はあまり耳にしないが，今回，本校において活用・

1981 年茨城大学教育学部卒業，同年筑波大学附属盲学

検証を進める中で，子どもたちの認識を助ける存在とし校教諭，2007 年筑波大学特別支援教育研究センター教て 3D プリンタが活用できる可能性を実践的に模索して

諭，2008 年筑波大学大学院教育研究科非常勤講師（兼いきたい．その中で，教育分野以外の情報工学など多様務）を経て 2010 年 4 月より現職．著書「特別支援教育な分野との連携も図りながら，より広い視点で検討をすハンドブック」（分著），「教育・福祉・医療関係者のすめていきたい．

ための特別支援教育読本」（分著）など．

【略歴】【参考】朝日小学生新聞 2013 年 9 月 27 日掲載記事 ( 転載については朝日新聞様の許諾を得ている．）

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