「フィールドで持ち歩く実験室」：MEMSで創り出す最小の生態学実験室

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本研究は，科学者育成という新しい教育目標を取り込んだ新GIGAスクール実現の礎を創ることを目的とする．このために，本研究は，MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)技術によって「最小の生態学実験室」を創り出し，これを学習者がフィールドで持ち歩き，学習するための知能拡張技術を開発することとしている．この目的を達成するために，本研究はソフトウェア開発およびハードウェア開発の両面から取り組んでおり，今年度，以下の研究を行った．(1) 「フィールドで持ち歩く実験室」をソフトウェア的に実現し，フィールドでの知能拡張技術を駆動させるコンポーネントとして，実世界学習を対象としたラーニングアナリティクス技術を開発した．具体的には，学習者が，実世界での経験を自己調整する過程を，位置情報をもとに自動推定する計算論的ラーニングアナリティクスを開発した．この技術は，フィールドにおける学習者の内的計算過程に適応し，学習者が経験を通した記号操作を自己決定・自己調整することを促すセンサデータ駆動型学習支援技術の礎となる．(2) 「最小の生態学実験室」の基本的原理を，ハードウェア的に構成するBioMEMSを，微細加工技術によって試験実装し，これをアウトドアフィールドに持ち出して，実際にサンプルを採取するなどの機能テストを行った．この機能テストを通してBioMEMSの設計と実装を改良することで，次年度以降のインハウス実験，アウトドア実験に向けた準備を進めた．