| 研究課題/領域番号 |
10558014
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
科学教育
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| 研究機関 | 国立教育政策研究所 |
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研究代表者 |
小松 幸廣 国立教育政策研究所, 教育研究情報センター, 総括研究官 (50241229)
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| 研究分担者 |
益子 典文 鳴門教育大学, 教育方法講座, 助教授 (10219321)
坂谷内 勝 国立教育政策研究所, 教育研究情報センター, 総括研究官 (70187053)
吉岡 亮衞 (吉岡 亮衛) 国立教育政策研究所, 教育研究情報センター, 総括研究官 (40200951)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
15,300千円 (直接経費: 15,300千円)
2000年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1999年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
1998年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
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| キーワード | 科学教育 / 教具 / 実験 / 観察 / 計測 / 環境教育 / データロガ |
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| 研究概要 |
1.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
・教材データ採取に必要な機能と性能の検討
・小型化に向けた部品の選定、筐体の材質、形状の検討
(2)回路設計及びプログラム開発
・仕様を基に回路の設計
・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
・赤外線通信プログラムの開発
(3)装置の製作と性能評価
・小型化に向けた部品の選定と配置を基板設計CAD及びCAMを用いて実施
・装置22台を製作、装置を使った評価を実施
(4)関連教材の開発と装置を使った授業の実施
・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の実施
2.本研究開発により実現した機能と得られた知見
・装置の筐体は強化樹脂製で90×135×34mmとなった。当初の目標は80×120×20mm以下としていたが、一般に入手可能な部品を用いる限り、これ以上の小型化は不可能と判断した。また専用の筺体を成形することにより目標達成の可能性はあるが大幅なコスト高となるため断念した。
・単3アルカリ乾電池2本で2.5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、湿度、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、トップウオッチを本体内蔵とした。
・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た。
・操作性向上の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簡略化に努めた。その結果、操作キーは7個となった。
・パソコン、プリンタとの連携を赤外線通信で実現した。これにより可搬性や操作性が向上した。
・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。これらの教材を使った授業で得られた評価として、本装置は教材用基礎データの採取に有効であることが明らかになった。
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