-体験型植物観察学習システム-

課題部門
登録番号 ： １００２３

対象者
小学校児童及び教員

開発の背景小学校での観察学習の目的
昆虫や植物について興味・関心をもって追究する活動を通して、昆虫や植物の成長過程と体のつくりを比較する能力を育てる
文部科学省HP指導要領よりhttps://www.mext.go.jp/component/a_menu/education/micro_detail/__icsFiles/afieldfile/2012/01/12/1304649_7_1.pdf

現状
植物を発見したのは良いが、どんな植物なのかすぐにわからない

一人では探す範囲に限界がある
観察できる植物の種類が少ない

体験学習の教育は難しい

授業内で児童が自発的に植物観察学習をしたくなるような、学習ツールを提供し、小学校の植物観察学習を充実させたい！

開発の背景そこで、私たちは植物の学習に焦点を当て、• 画像認識による植物の種類判定• 児童みんなで作る学校内ボタニカルマップ
によって、植物を観察・共有し、みんなで楽しく学習できるシステムを実現します！！

概要取得した植物の情報と座標データを用いて地図にマッピングする植物を判別、植物の詳しい情報を取得

タブレットで植物を撮影，同時にGPSで座標取得判別した植物の名前や情報を提示

児童全員で学校内のボタニ
カルマップを共同作成！！
タンポポ[3/15]

タンポポ

スミレ[3/24]

花は一般に黄色だけど、白い花もあるよ。都市部に多いのはセイヨウタ
ンポポだよ。生命力の強い植物で、アスファルトの切れ目から生えることもあるよ。50センチメートル以上の長い根を持ち、長いもので1メートル以上にもなるんだ。

チューリップ[3/7]

自分だけのコレクション作成

探索モード

児童がマッピングした植物を記録し、コレクションを作ることで、児童が意欲的に学べます

教員が指定した植物を児童が探す探索モードがあり、児童はゲーム感覚で楽しく植物について学べます機能
アサガオ[7/20]

タンポポ

説明

天気

花は一般に黄色だけど、白花晴れもあるよ。都市部に多いのはセイヨウタンポポだよ。生命力の強い植物で、アスファルトの切れ目から生えることも6/23 14：20
あるよ。50センチメートル以上の長い根を持ち、長いもので1メートル以上にもなるんだ。

時間

場所の特徴
日がよく当たるユリ[5/24]

気づいたこと・知っていたこと• しばらくして、もう一度見に行ったら綿毛になってた！
• 綿毛の先には種がついてるよ

春

夏

秋

冬

このようなタイムシークバーを用いて、その時期のみの植物を表示でき、同じように温度シークバーを用いて気温ごとの植物を表示をすることができます！

季節ごとに植物をマッピングすることで• 春と秋での植物の違い• 場所の温度などによる植物の違いを知ることができます！

機能
A学校（例：関東地区）
ボタン[6/23]

B学校（例：北海道）

49_7_1。pdf
アサガオ[7/20]

ユリ[5/24]

全国の小学校とマップ共有

チューリップ[6/12]
ツツジ[5/25]
スズラン[6/9]

ラベンダー[7/31]

気候の違う地域と共有することで• 植生が地域・気候によって変わること• 様々な特徴を持った植物を知ることができるので、児童は興味をもって取り込めます！

その他機能植物だけでなく虫にも対応
テントウムシ
幼虫・成虫とも強い物理刺激を受けると偽死（死んだふり）をし、さらに関節部から体液（黄色の液体）を分泌する。この液体には強い異臭と苦味があり、外敵を撃退する。
体色の鮮やかさは異臭とまずさを警告する警戒色といえる。

植物のうんちくで児童の興味を掻き立てる

植物の成長がわかるタイムラプス

つつじ
この花からは甘い蜜を吸えるよ！

なずな
枝を90°に折り曲げて、両手に挟んでくるくる回
すと楽器になるよ！

５/１２

６/１０

６/２９

システムの独創的な点
学校内でのボタニカルマップ作製
発見した植物をボタニカルマップにマッピングすることで、児童同士が植物の情報を共有して、コミュニケーションと興味を育むことができます！

全国の小学校とのボタニカルマップの共有
自分の小学校と他の小学校での植生の違いを比べて学ぶことができる他、地域特有の植物の生態も知ることができ、得られる知識の幅がより広くなります！

発見した植物の周辺環境を自動記録
気象情報APIなどを利用し、季節、気温、湿度、天気、時間などの周辺環境を自動で記録して、その植物や植生の変化に対する考察が容易に行えるようになります！

類似サービスとの比較
どんな場所にどんな植物が多いのか、傾向が分かるようになっている

身近な場所で、手軽に、楽しく学ぶことができる

個人ではなく児童同士で情報を共有して地図を作るため、コミュニケーションが取れる

学び

興味・関心

コミュニケーション性◎◎◎Green Snap〇△△

Plant Snap

〇

×△

ソフト

は児童同士で協力し、実体験を通して学びあえる

教育に特化した観察学習支援システムです！

システム構成図
独自の画像認識API
タブレット・スマートフォン
・発見した植物の写真を撮影
・GPSから現在の位置情報を取得
・Webアプリから植物の判別結果や共有された植物の情報を確認

植物の写真発見した植物の写真から植物の種類や名前を判別

判別結果

クラウドサーバー
植物の座標、写真、種類など共有したマップデータ

発見した植物の写真、座標、環境などの情報を保存

実現の可能性植物の写真から、種類を特定することができました！

解析結果
[
{
"mid": "/m/0c9ph5“,"description": "Flower“,"score": 0.99559903,"topicality": 0.99559903},{"mid": "/m/04sjm","description": "Flowering plant","score": 0.98545843,"topicality": 0.98545843
}

バラの写真

…
{

Google Cloud Visionで画像を解析"mid": "/m/06dmh","description": "Rose family","score": 0.92262167,"topicality": 0.92262167},{"mid": "/m/06m11","description": "Rose","score": 0.91881436,"topicality": 0.91881436},…
]Googleの学習データを用いることで、高精度に判別できます。

開発計画
実際に近隣の小学校で実証実験をします！

タスク

6/29

7/6

植物経過観察タイムラプス
フロ タブレットから写真、GPSの取得
ン ボタニカルマップの管理
トエ アカウント管理ン
他学校とのマップ共有
ド
地図上に植物マップデータをプロット
植物種類判別機能
バッ 虫種類判別機能
ク
ユーザー認証エン 気象情報APIからデータ取得、保存
ド
画像、座標データをDBに保存

開発環境
• OS
• Windows10, Linux, Android• 言語• JavaScript(Nuxt.js)

7/13 7/20 7/27

8/3

8/10 8/17 8/24 8/31

定期
テス
トのため
活動を中
断

9/7

9/14 9/21 9/28 10/5 10/11

実証実験
＆
改良

実行環境
• mBaaS• Firebase• 画像解析API• Google Cloud Functions• 利用者端末• Android