ユビキタス植生ハウスによる中学校技術分野の学習コンテンツ開発に関する研究

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K00481
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 渡辺 健次 広島大学, 教育学研究科(研究院), 教授 (00220880)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 教材開発 / 中学校技術分野 / 計測制御 / 植物育成 / 温度制御 / 湿度制御

研究実績の概要

平成２７年度の計画は、ユビキタス植生ハウスを開発し、開発のプロセスから中学校技術分野の４つの内容であるＡ材料と加工、Ｂエネルギー変換に関する技術、Ｃ生物育成に関する技術、Ｄ情報に関する技術の課題（テーマ）を具体的に抽出する、ことであった。また、ユビキタス植生ハウスの開発については、新しい技術（Arduino）を利用した新世代のユビキタス植生ハウスとして開発する、というものであった。
平成２７年度は開発するユビキタス植生ハウスの仕様を策定し、必要な機材を購入して、開発に着手した。温度を下げる機能を持つショーケースを本体として用いることにし、その中に温風ヒータを置くことで温度を制御する機能を実現する。また、ショーケース中に加湿器と除湿器を置くことで、湿度を制御する機能を実現する。
温度と湿度の計測と制御には、シングルボードコンピュータRaspberry Piを利用する。Raspberry PiはＯＳにLinuxを搭載しており、プログラム開発環境として最適である。加えて、外部機器とのインタフェースとしてI/Oポートを有しており、センサーからの値の取得と外部機器の制御に利用することができる。さらに、無線および有線でインターネットに接続することができるため、外部の気象センサーのデータを直接取得することができる。
しかしながら、平成２７年度の終わりまでに完全に開発することができなかったので、平成２８年度も継続して開発に取り組んでいる。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

平成２７年度はシステム全体のアーキテクチャを検討し、必要な機材を購入して開発に着手したが、完成まで至ることができず、当初予定していた研究を遂行することができなかった。理由としては、機材の手配が遅れたこと、大学院生を含めた開発体制が機能するまでに時間がかかったことが挙げられる。

今後の研究の推進方策

平成２７年度に予定していた研究が全て完了しなかったため、平成２８年度は、引き続きユビキタス植生ハウスの開発を行うとともに、平成２８年度に予定している教育現場での試用と、それに基づいて開発するプロジェクト型学習のための学習コンテンツの開発と評価を行う。教育現場での試用と評価は、広島大学附属福山中・高等学校で実施する。
また平成28年度は、学会や国際ワークショップなどでの発表を行い、研究成果を広く公開する。

次年度使用額が生じた理由

年度末に執行した経費の処理の関係で、若干、次年度使用額が発生した。

次年度使用額の使用計画

額が大きくないため、消耗品の購入に使用する。