リベラルアーツ教育におけるオンライン実験科学「地球システム科学」コースの開発

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作成したシラバスを担当する科目内で実践し，その結果に基づいてシラバスの改訂案を作成した．2単位科目として実施するには，断片化を避けつつ，教材の厳選が必要であることがわかった．そして，リベラルアーツ教育を考えると，地球システム科学を通して，数学と理科の基礎力を涵養することも課題であることがわかった．今年度，開発したオンライン実験教材は，次に示した4種類である．データベースの利用：地球システム科学は，長い時間や広い範囲の観測データが必要になることが多い．そこで，気象庁とアメリカ地質調査所（USGS）が提供する気象や地震に関するデータを利用した教材を開発した．確率過程と極値統計，座標変換とデータ処理などを組み込むことで，科学の方法を体験できるようにした．Webベースの実験：バーニア社の測定センサーは，JavaScriptを用いた制御が可能であり，Webブラウザー経由で実験できる．そこで，オンライン実験への応用を探る目的で，JavaScriptを用いた実験教材を試作した．実験データの取得，処理，グラフ化は行えたので，スマホのセンサの値をマニュアル入力すれば，オンライン実験が可能であることがわかった．Web APIの利用：天気予報はWeb APIを通して利用でき，JavaScriptで予報データを取得し，予報精度を検証する教材を作成した．Web APIは，日々更新されるリアルタイムデータが利用でき，より臨場感のある教材となることがわかった．ジオパークの利用：実験科目としての「地球システム科学」では，野外巡検が重要な要素である．しかし，実験時間帯が確保された授業であっても，野外巡検の実施は容易ではなく，全員参加型野外巡検の実施はほとんど行われていないのが実情である．そこで，見学ルートや博物館が完備されたジオパークを対象とした野外巡検ガイドを作成し，シラバスに組み込んだ．