1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10558014
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| Research Institution | National Institute for Educational Policy Research |
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Principal Investigator |
小松 幸廣 国立教育研究所, 教育情報・資料センター, 室長 (50241229)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
益子 典文 鳴門教育大学, 教育方法講座, 助教授 (10219321)
坂谷内 勝 国立教育研究所, 教育情報・資料センター, 室長 (70187053)
吉岡 亮衛 国立教育研究所, 教育情報・資料センター, 室長 (40200951)
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| Keywords | 科学教育 / 教具 / 実験 / 観察 / 計測 / 環境教育 |
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| Research Abstract |
1.平成11年度における携帯型実験観察情報収集装置の研究開発の流れ
(1)仕様の検討
・教材として必要な性能についての検討・環境計測機能の実現性についての検討・小型化に関して装置の形状及び部品調達など実現性に関する検討
(2)回路設計及びプログラム開発
・(1)の仕様を基に本体回路の設計・センサーの選定とセンサ信号回路の設計・プロトタイプの製作と基本プログラムの開発・センサ信号の各種単位への変換処理プログラムの開発・赤外線通信(IrDa)用プログラムの開発(パソコン及びプリンタ)
(3)筺体への実装と装置の性能評価
・筺体の小型化を図るために部品の選定と基板への配置の検討及び配線パターンの設計・試作装置を使って各種測定を行い目標値との差異についての評価・海外の研究者に依頼して装置の評価を行う
(4)関連教材の開発及び開発装置を用いた授業の実施と学習効果の測定
・環境教育に関する教材の開発と実施・授業を通して学習効果の測定と装置の評価
2.本年度行った携帯型実験観察情報収集装置の開発研究により実現した機能と得られた知見
・装置の筺体は強化樹脂製で90×135×34mmとなった。当初の目標値は80×120×20mm以下としていたが、一般に入手可能な電子部品を用いる限り、現在以上の小型化は不可能と考える。開発した基板であっても専用の筺体を成形製作することにより目標値は達成可能であるが、大幅なコスト高となる。
・電源は単3アルカリ乾電池2本、で2時間以上の連続動作を実現した。今後更に非測定時の省電力化対策(プログラムの追加)によって5時間以上の動作を可能とする見通しを持った。
・測定機能として温度、照度、紫外線強度、ph、Nox、簡易比色計、放射線量、タイマー、カウンタを実現した。この内温度、紫外線強度、照度、タイマー、カウンタを本体内蔵とした。放射線量他の機能についても本体内蔵を検討している。
・表示装置は16文字×2行の反射光型LCDを採用。表示装置の形状や大きさが装置を小型化する際の重要なファクターとなっている。
・簡便な操作性を実現するために数字キーを省略し、メニュー選択方式と日本語ガイダンス機能により単純化に努めた。その結果、入力キーは7個となった。
・パソコン、プリンタとの接続を赤外線通信で実現した。これによりコネクタや線が不要になり可搬性や操作向上につながった。
・関連教材として車の排ガスと大気汚染、放射線と食品、部屋の明るさと健康、紫外線と生物、酸性雨等を開発した。またこれらの実施において本装置は基礎データの採取に有効な手段であることが明らかにされた。
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