2005 Fiscal Year Annual Research Report
中学校技術分野における先端技術の教材化とスタンダードモデルの開発・評価
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16530572
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| Research Institution | Joetsu University of Education |
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Principal Investigator |
川崎 直哉 上越教育大学, 副学長 (40145107)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松浦 正史 兵庫教育大学, 大学院・学校教育研究科, 教授 (40036447)
吉田 昌春 岐阜大学, 教育学部, 教授 (30093339)
松岡 守 三重大学, 教育学部, 教授 (90262980)
杵淵 信 北海道教育大学, 札幌校・教育学部, 教授 (30261366)
田口 浩継 熊本大学, 教育学部, 助教授 (50274676)
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| Keywords | 中学校技術分野 / 標準的教材 / 自律走行型ロボット / マイクロコントローラ / エネルギー変換 / 燃料電池 |
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| Research Abstract |
本研究の目的のひとつは,中学校「技術・家庭」技術分野において,先端技術の教材として利用可能なロボットの標準仕様ともいうべきものを開発し,教育現場で試行実践することである。一方,もうひとつの課題として,中学校技術分野において利用可能なエネルギー教材,特に燃料電池を中心とした標準的教材というべきものを開発し,教育現場で試行実践することである。
本年度は上記を考慮し,以下の仕様を満たす自律走行型ロボットの開発を目指した。1 マイクロコントローラ搭載の自律走行型ロボットであること。2 走行部・駆動部の機構の製作については自由度が大きく,子どもの発想力を生かせるもの。3 基本的なセンサは標準搭載し,オプションで更に高度なセンサや通信機能も搭載可能なもの。4 プログラミングはパソコン上で行い,パソコンからライター等を必要とせず,簡単に自律型走行ロボットにダウンロードできること。5 基本となるプログラミングソフトはヒューマンインターフェースに優れており,小学校高学年でも使用可能なもの。6 オプションとして別途用意されるプログラミングソフトにより,高度なプログラミングが可能であること。7 中学校技術分野として学習すべき基本的内容(例えば,アクチュエータ,センサ,プログラミング等)が盛り込まれていること。
本年度の成果として,上記の仕様を満足するロボット(プロトタイプ)を製作した。具体的には,1 研究室レベルで量産できるマイクロコントローラ搭載のマザーボードの設計と製作。2 ロボット(プロトタイプ)の基本部分の製作。3 ユーザーインターフェースに優れたプログラミングソフトウェアの製作。等を行い,教育現場での試行実践に備えた。
一方,燃料電池についても,プロトタイプを製作した。具体的には,1 教材として利用可能と考えられる燃料電池(プロトタイプ)の製作。2 燃料として用いる水素の電気分解による発生装置(プロトタイプ)の製作。等を行い,燃料電池についても教育現場での試行実践に備えた。
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