中学生を対象に人型ロボットを用いて創造・探求する力を育成する情報教育の開発
| Project/Area Number |
25909014
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
教科教育学Ⅱ(理科系)
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| Research Institution | 高松市立龍雲中学校 |
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Principal Investigator |
川田 浩誉 さぬき市立長尾中学校, 教員
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2014-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 二足歩行ロボット / 中学生 / 計測・制御 |
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| Research Abstract |
近年, 学校教育において車輪型ロボットを用いた情報教育が展開されるようになっている。本研究では中学校の技術・家庭科(技術分野)を対象に, 子ども達にとって興味・関心の高いロボット技術に着目し, 人間の二足歩行を観察し, 安定して二足歩行を実現するための問題点を考察させ, その解決策を実験的・体験的な活動を通して創造する力の育成を目指した情報教育を新たに構築するとともに, 開発した情報教育を中学校において授業実践し, その学習効果を検証することを目的としている。
教材は生徒が安全かつ容易に取り扱うことのできる二足歩行型ロボットに近藤科学製KHR-2HVを選定し, ロボットを動作させるためのソフトウェア環境を一般的な学校教育用コンピュータシステムに備えられている設備と表計算ソフトウェアから構築した。
学習者はロボット脚部先端のつま先位置を意図する動きとなるよう自系列に連続的な座標値に置き換え表計算ソフトウェアに入力する。表計算ソフトウェアには入力された座標値をロボット専用データとして書き出す機能を備える。また, 木材を用いてロボットを宙に浮かせ脚部の観察を行う観察台も作成した。
平成25年8月, 香川県内公立中学校第2学年の男女を含む希望生徒17名を対象に学習指導計画と, 客観的評価を含む評価基準を作成し授業実践を行った。参加した生徒は情報技術と生活のかかわりや利用例を学ぶとともに, センサからの情報を取り入れ, 観察・実験を繰り返すことで, 転倒しても自動的に起き上がる歩行運動を作成することに成功した。
この授業実践で事前・事後における学習の理解度を平均値と標準偏差から調査した結果, 全ての項目で平均値が上昇し, 偏差量も減少する結果となり, 本研究の有用性が示された。今後の課題として、学習者数に対する教材の数による学習効果について調査し, 実践的研究を推進する必要がある。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
