はじめに：AIでインタラクティブ教材作成
GIGAスクール構想で児童・生徒一人一台の端末が整備された今、「ICTをどう授業で活かせばいいのか」「もっと生徒の知的好奇心や探究心を刺激する教材はないか」といった課題を感じている先生方は少なくないでしょう。特に、専門的な知識が必要なプログラミングや3Dコンテンツの作成は、多忙な先生方にとって大きなハードルでした。
しかし、その常識は生成AIによって大きく変わろうとしています。
この記事では、Googleの高性能な生成AI「Gemini」を使い、プログラミングの知識が一切なくても、まるで宇宙船から眺めているかのようなインタラクティブな「太陽系3Dアニメーション教材」を驚くほど簡単に作成する方法を、具体的な手順から授業での実践モデルプランまで、網羅的にご紹介します。
この記事を読めば、AIを活用した新しい授業の可能性が広がり、先生ご自身の創造性を解き放つきっかけとなるはずです。
なぜ今、授業に「3D教材」と「生成AI」なのか？
新しい学習指導要領では、子どもたちが情報を主体的に活用し、他者と協働しながら課題を解決していく「情報活用能力」の育成が重視されています。ICT端末は、もはや特別な機材ではなく、鉛筆やノートと並ぶ「文房具」として日常的に使いこなすことが求められています。
3D教材がもたらす圧倒的な学習効果
天体の学習を思い出してみてください。教科書の平面的な図や写真だけでは、惑星の公転や自転、地球の四季の変化や昼夜のメカニズムといった三次元的な現象を直感的に理解するのは、子どもたちにとって簡単ではありません。
3D教材には、こうした学習の壁を乗り越える力があります。
- 空間認識の補助: 文字や図では伝わりにくい天体間の距離感や位置関係、動きのスケールを直感的に捉えることができます。
- インタラクティブ性による思考の深化: 生徒が自らマウスを動かして視点を変えたり、拡大・縮小したりすることで、ただ「見る」だけでなく「操作する」という能動的な学習が生まれます。「もし地球の裏側から見たら？」「太陽にもっと近づいたら？」といった試行錯誤が、新たな発見と深い理解につながります。
- 学習への没入感とモチベーション向上: リアルな宇宙空間の映像は、子どもたちの知的好奇心を強く刺激し、学習への没入感を高めます。
教材作成の革命ツール「Gemini」
これまでの3D教材作成は、専門的な3Dモデリングソフトや、JavaScriptのライブラリ（Three.jsなど）を駆使する必要があり、教育現場で手軽に作成できるものではありませんでした。
その高いハードルを、GoogleのGeminiが劇的に下げてくれます。Geminiは、私たちが日常的に使う日本語（自然言語）で指示するだけで、複雑なプログラムコードを自動で生成してくれるのです。
先生方はコーディングという専門作業から解放され、**「生徒に何を学ばせたいか」「どんな体験をさせたいか」**という、教育の本質である授業デザインや教材のコンセプト作りに、より多くの時間とエネルギーを注ぐことができます。
実践！Geminiで太陽系3Dアニメーションを作成する全手順
それでは、実際にGeminiを使って太陽系3Dアニメーションを作成するプロセスを見ていきましょう。必要なのはGoogleアカウントだけです。
Geminiへの「魔法の呪文」：効果的なプロンプトの作り方
Geminiに質の高い成果物を作ってもらうコツは、指示（プロンプト）をできるだけ具体的に、かつ明確に伝えることです。今回は、以下のようなプロンプトを例に解説します。
【プロンプト例】
あなたは3Dアニメーションを作成するプログラマーです。 Three.jsを使い、以下の要件を満たす太陽系の3DアニメーションのHTMLコードを生成してください。
#基本要件 ・HTMLファイル単体で動作するように、CSSとJavaScriptはHTML内に記述してください。 ・背景は宇宙空間が感じられるように、多数の星が輝く黒い背景にしてください。
#天体の要件 ・登場させる天体は「太陽、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星」とします。 ・各惑星は、それぞれの公転軌道上を太陽の周りで公転し、かつ自転もさせてください。 ・地球には衛星として「月」を追加し、月は地球の周りを公転させてください。 ・土星にはリアルな「環」を表示してください。 ・各惑星の公転軌道がわかるように、軌道線を薄い線で表示してください。
#機能要件 ・マウスのドラッグ操作で、視点を360度自由に回転できるようにしてください。 ・マウスホイールの操作で、ズームイン・ズームアウトができるようにしてください。 ・マウスの右ドラッグ（またはShiftキー＋ドラッグ）で、視点を平行移動（パン）できるようにしてください。
#補足 ・これは天文学的に完全に正確なシミュレーションではなく、児童・生徒が太陽系の構造を直感的に理解するための教育用モデルです。公転速度や天体の大きさの比率は、視覚的に分かりやすいように調整してください。
【ポイント解説】
- 役割を与える: 「あなたはプログラマーです」と役割を指定することで、Geminiはより専門的な回答を生成しやすくなります。
- 具体的に箇条書きで: 「何を（What）」「どうやって（How）」「どんな機能（Function）」を明確に分け、箇条書きで指示することで、抜け漏れなく意図が伝わります。
- （ファクトチェック）教育的配慮の明記: 「天文学的に完全に正確なシミュレーションではない」「教育用モデル」と明記することが重要です。AIが生成するコードは、あくまで概念を理解するための「モデル」であり、厳密な科学データとは異なることを、制作者である先生自身が認識しておく必要があります。
生成とプレビュー
上記のプロンプトをGemini（※Gemini 1.5 Proなどの高性能モデルを推奨）に入力し、「Canvas」や「プレビュー」といった機能を有効にすると、Geminiがコード生成を開始します。数十秒から数分で、HTML、CSS、JavaScriptが一体となったコードが完成し、プレビュー画面に壮大な太陽系が描き出されます。
生成されたアニメーションは、太陽を中心に惑星たちがそれぞれの軌道を描きながら公転し、自転する壮大な姿を映し出します。マウスをドラッグすれば、まるで宇宙船の窓から眺めるように視点を自由に変えられ、ホイールをスクロールすればズームイン・ズームアウトも可能です。地球の周りを回る月や、美しい土星の環も再現されているはずです。
このコードはWebページの技術（HTML/CSS/JavaScript）で構成されているため、特別なソフトは不要で、Webブラウザさえあればどの端末でも表示・操作が可能です。
授業を深化させる！カスタマイズと探究活動への応用
Geminiの真価は、一度作って終わりではない点にあります。生成されたアニメーションをベースに、対話を通じて何度でも機能を追加・修正し、教材を「進化」させることができるのです。
対話による機能拡張のアイデア
例えば、生成されたアニメーションを見ながら、Geminiにこんな追加のお願いをしてみましょう。
- 調べ学習との連携: 「地球をクリックしたら、モーダルウィンドウで『直径：約12,742km、平均気温：約15℃』といった情報を表示するようにしてください」 →生徒が調べた惑星のデータを、自分たちの手でアニメーションに反映させる活動に発展させられます。
- 思考実験ツールとして: 「各惑星の公転速度や自転速度を調整できるスライダーコントロールを追加してください」 →「もし地球の自転が半分になったら一日は何時間になる？」「もし火星の公転速度が上がったら？」といった仮説をシミュレーションし、物理法則への理解を深める思考実験が可能になります。
- さらなる探究へ: 「ハレー彗星を追加して、その楕円軌道も表示してください」 「太陽系の外側から全体の動きを俯瞰できる『全体ビュー』ボタンを追加してください」 →生徒の興味関心に合わせてコンテンツを拡張し、より深い探究活動へとつなげます。
生徒が主役になる「教材共創」という新しい学び
「どんな機能があったらもっと面白くなるかな？」「この惑星の情報を調べて、アニメーションに追加してみよう！」 このように、生徒たち自身から出たアイデアを、その場で先生がプロンプトに変換してGeminiに投げかけ、教材がリアルタイムで進化していく様子を見せることも可能です。
このプロセスは、生徒にとって最高の学びの体験となります。自分たちのアイデアが形になる成功体験は、学習への主体性を飛躍的に高めるでしょう。また、自分の意図をAIに正確に伝えるにはどうすれば良いかを考える過程は、まさに論理的思考力や問題解決能力を育むトレーニングそのものです。
【明日から使える】太陽系3D教材を活用した授業モデルプラン
ここでは、作成した3Dアニメーション教材を中学校理科の授業で活用するモデルプラン（50分）を提案します。
| 学習指導要領との関連 | 中学校理科 第1分野「（4）地球の運動と天体の動き」 |
|---|---|
| 単元の目標 | 太陽系を構成する天体の特徴や、天体の運動について、観察や資料の分析を通して理解する。 |
| 本時のねらい | 太陽系3Dモデルの操作を通して、各惑星の位置関係や大きさ、動きの特徴を立体的に捉え、天体への興味・関心を高める。 |
授業展開（50分）
- 導入（5分）：課題の共有と動機付け
- 教科書の太陽系の図を見せ、「この図から何がわかるかな？」と問いかけ、既習事項を確認。
- 「でも、これだと惑星の本当の大きさの比率や、動き方はよくわからないよね。今日は、みんなで宇宙船に乗って、太陽系を探検しに行きます！」と告げ、本時の活動への期待感を高める。
- 大型提示装置に太陽系3Dアニメーションを映し出す。
- 展開1（15分）：全体観察と気づきの共有
- 教師が代表で3Dモデルを操作し、視点を変えたりズームしたりしながら、基本的な問いかけを行う。
- 「太陽に一番近い星は？」「一番大きな星はどれだろう？」
- 「地球を拡大してみよう。何か回っているね？」（月）
- 「きれいな輪がある星はなんだっけ？」（土星）
- 生徒たちに「何か気づいたことはない？」と自由に発言させる。（例：「天王星って横向きに回っている！」「惑星の並び順がよくわかった」「思ったより地球は小さいんだな」）
- 教師が代表で3Dモデルを操作し、視点を変えたりズームしたりしながら、基本的な問いかけを行う。
- 展開2（20分）：グループでの探究活動
- 生徒用端末（タブレットやPC）に3DアニメーションのURLを共有し、各グループで自由に操作させる。
- 探究テーマを複数提示し、グループごとに選択させる。
- テーマ例A: 地球と火星を徹底比較！大きさ、色、太陽からの距離、一日の長さ（自転）の違いを調べよう。
- テーマ例B: 木星とその仲間たち！木星の巨大さと、その周りを回る衛星（※カスタマイズでガリレオ衛星を追加しておくと良い）を観察しよう。
- テーマ例C: 太陽系のスピード王は誰だ！一番速く公転している惑星と、一番遅い惑星を見つけよう。
- 生徒は3D教材、教科書、資料集などを組み合わせて調べ、簡単なワークシートにまとめる。
- まとめ（10分）：成果の発表と振り返り
- 各グループの発見や考察を発表し、全体で共有する。
- 教師が本時の学習内容（惑星の特徴、公転と自転の概念）を改めて整理する。
- 「今日、みんなはプログラマーが作ったような教材を自分で動かして学習しました。このように道具を使いこなすことで、新しい発見ができます。次は、この教材にどんな機能を追加してみたいか考えてみよう」と、次時への発展を示唆して授業を終える。
教育現場でAIを安心して活用するために
最後に、教育現場で生成AIという新しいツールを導入する上での心構えと注意点について触れます。
情報の正確性（ファクトチェック）の重要性
生成AIは、時に「もっともらしい嘘」を生成することがあります。例えば、カスタマイズで惑星のデータを表示させた場合、その数値が必ずしも正確とは限りません。
これは絶好の教育機会です。 「AIが出した答えは本当かな？教科書や理科年表で確かめてみよう！」 このように、AIの生成物を鵜呑みにせず、信頼できる情報源で裏付けを取る「ファクトチェック」の習慣を、生徒と共に身につけることが極めて重要です。これは、情報過多の現代社会を生きる上で必須のスキルと言えるでしょう。
AIはあくまで「強力な文房具」
プログラミングの知識は、もはや教材作成の必須条件ではありません。大切なのは、「生徒に何を学ばせたいか」という教育的なビジョンです。AIは、そのビジョンを実現するための強力なパートナーであり、思考を補助してくれるツールです。
最終的な教育的判断を下し、授業の舵取りを行うのは、言うまでもなく人間である先生ご自身です。AIに「使われる」のではなく、AIを「使いこなし」、子どもたちの学びを豊かにしていく。そんな新しい教師像が、これから求められていくのではないでしょうか。
おわりに
今回は、Geminiを使って太陽系3Dアニメーション教材を作成する方法と、その教育的活用について、具体的なステップを踏んでご紹介しました。
生成AIは、教育に革命をもたらす計り知れない可能性を秘めています。それは、単なる業務効率化ツールではありません。これまで一部の専門家しかできなかったクリエイティブな作業を民主化し、教師一人ひとりの創造性を解放し、子どもたちの主体的な学びを加速させる起爆剤となり得ます。
まずはこの記事を参考に、簡単なプロンプトからGeminiとの対話を始めてみてください。その手軽さと能力の高さに、きっと驚かれるはずです。AIと共に、未来の教室を創造していきましょう。
