人・ロボット・情報が融合した技術に対する理解向上のためのセンサ教材の開発と検証

• Project/Area Number: 23H05061
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: 1180:Education on school subjects, primary/secondary education-related
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 小祝 達朗 茨城大学, 教育学部, 技術主任
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥410,000 (Direct Cost: ¥410,000); Fiscal Year 2023: ¥410,000 (Direct Cost: ¥410,000)
• Keywords: 技術教育 / マッスルセンサ / 情報

Outline of Research at the Start

本研究は，技術教育において近年注目されている技術と他分野の技術とを結びつけたシステムの教育を取り上げ，医工学や福祉工学につながる技術の実践可能性を検討するために教材を開発し，効果を検証することである。具体的には，人・ロボット・情報が融合した技術で用いられているマッスルセンサーを取り上げ，仕組みや原理等の知識を得る学習と問題解決する学習とが繋がる教材を開発する。本研究により，医工学や福祉工学につながる技術に対する実践可能性を教材の側面から一つ解決できる可能性が考えられる。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は，技術教育において近年注目されている技術と技術，技術と他分野の技術とを結びつけた教育を取り上げ，医工学や福祉工学につながる技術の実践可能性を検討することである。これまで研究代表者らは，医工学や福祉工学で用いられているマッスルセンサを取り上げ，それらが実装された人・ロボット・情報の技術が融合された機器を教材に調査を行った。その結果，動作原理や仕組みについて中学生が理解できることが明らかになった。しかし，実機を入手することへの困難さがあげられ，その解決が求められらた。
本研究では，既往の研究成果と課題の解決に向けて，容易に入手できる教材を開発し，その効果を検証した。その結果，マッスルセンサ等の市販品のパーツを組み合わせて，サーボモータやLEDを制御することができる教材を開発することができた。これらを用いて，中学生を対象に調査を行ったところ，既往の研究成果と同等の理解を示すとともに，技術科で求められている情報処理の手順や構造についての理解といった内容への理解もできていた。加えて，問題解決の場面において開発した教材を用いたところ，中学生が納得のいく製品モデルをつくることができ，学習に対しても肯定的に捉えていた。これらのことから，開発した教材は，医工学や福祉工学につながる技術に対する実践可能性について，教材の開発という側面から提案できるとともに，技術科の学習において利用可能なものであると考えられる。

Research Products

• [Presentation] マッスルセンサを用いた技術科における情報学習の検討 (2023)
  • Author(s): 小祝達朗，佐々木忠之，川路智治
  • Organizer: 一般社団法人 日本産業技術教育学会