新技術に対応する「ものづくりと計測・制御」用学習カリキュラムと評価方法の開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20500773
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 科学教育
• 研究機関: 宇都宮大学
• 研究代表者: 針谷 安男 宇都宮大学, 教育学部, 教授 (30008932)
• 研究分担者: 戸田 富士夫 宇都宮大学, 教育学部, 教授 (80334077) ; 鈴木 道義 宇都宮大学, 教育学部, 名誉教授 (60008000)
• 連携研究者: 松原 真理 宇都宮大学, 教育学部, 准教授 (90282376) ; 山本 利一 宇都宮大学, 教育学部, 教授 (80334142) ; 上野 耕史 国立教育政策研究所, 研究員 (20390578)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: ものづくり / 計測・制御 / 自律型ロボット / 技術教育 / カリキュラム

研究概要

本研究は,中学校技術科教育の「ものづくり」と「コンピュータ」の関連を図り,プログラムによる計測・制御の学習ができ,技術的課題解決力などを育成できる学習カリキュラムを開発した.教材として自律型ロボットを選定し,授業実践を行った.その結果,計測・制御に関する基礎・基本の知識・技能の習得ができ,課題発見力,課題解決力,生活を工夫し創造する力の育成に効果があることが明らかになった.

研究成果

• [雑誌論文] プログラムによる計測・制御学習の授業実践とその学習効果の検証 (2010)
  • 著者名/発表者名: 針谷安男,飯塚真弘,山菅和良
  • 雑誌名: 日本産業技術教育学会誌 第52巻,第3号 ページ: 205-214
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development and Practice of Learning Material using LEGO Mindstorms NXT to Train the Ability to Application of Life in Technology Education (2010)
  • 著者名/発表者名: Akiko Shimada, Shou Watanabe, Kazuyoshi Yamasuga, Takao Koujiya, Yasuo Harigaya
  • 雑誌名: Proceedings of 3rd International Symposium on Robotics in Science and Technology Education ページ: 1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] 技術科教育における生徒の能力を生かした学習システムに関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山菅和良,糀谷隆雄,渡邉渉,針谷安男
  • 雑誌名: 宇都宮大学教育学部教育実践総合センター紀要 第33号 ページ: 93-100
• [雑誌論文] 自律型ロボットを用いた題材の開発-生活にいかす力を育てる学習方法の工夫- (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡邉渉,山菅和良,糀谷隆雄,針谷安男
  • 雑誌名: 宇都宮大学教育学部教育実践総合センター紀要 第33号 ページ: 109-116
• [雑誌論文] 「プログラムによる計測・制御」と「力の伝達の仕組み」を融合した複合教材の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 笠野安雄,山菅和良,糀谷隆雄,渡邉渉,針谷安男
  • 雑誌名: 宇都宮大学教育学部教育実践総合センター紀要 第33号 ページ: 117-124
• [雑誌論文] 自律型ロボット教材を用いた「プログラムによる計測・制御」学習の授業実践に基づく学習効果の検証 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古平真一郎,坂本弘志,針谷安男
  • 雑誌名: 日本産業技術教育学会誌 第51巻,第4号 ページ: 285-292
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lesson Practice and Evaluation on Learning of Programming, Measurement and Control Using Autonomous Robot Teaching Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: Akiko Shimada, Kazuyoshi Yamasuga, Yasuo Harigaya, Michiyoshi Suzuki
  • 雑誌名: Proceedings of LEGO Engineering Conference 2009 ページ: 30-38
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of the Learning Curriculum for Measurement and Control Using LEGO Mindstorms ROBOLAB in Technology Education (2009)
  • 著者名/発表者名: Akiko Shimada, Hisashi Shibazaki, Takashi Ishijima, Kazuyoshi Yamasuga, Yasuo Harigaya
  • 雑誌名: Proceedings of 2nd International Symposium on Robotics in Science and Technology Education ページ: 1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] 自律型ロボット教材を用いたプログラムによる計測・制御学習プログラムの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 飯塚真弘,山菅和良,針谷安男
  • 雑誌名: 宇都宮大学教育学部教育実践総合センター紀要 第32号 ページ: 85-92
• [雑誌論文] 自律型ロボット教材を活用したプログラムと計測・制御学習に関する授業方法の開発と評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 嶋田彰子,山菅和良,針谷安男,鈴木道義
  • 雑誌名: 日本産業技術教育学会誌 第49巻,第4号 ページ: 297-305
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Lesson Practice on Learning of Programming, Measurement, Control and Power Train Using Autonomous Robot Teaching Material (2008)
  • 著者名/発表者名: Akiko Shimada, Kazuyoshi Yamasuga, Michiyoshi Suzuki, Yasuo Harigaya
  • 雑誌名: Proceedings of 1st International Symposium on Robotics in Science and Technology Education ページ: 15-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Learning Program for "Program and Measurement/Control" Utilizing Autonomous Type Robot Teaching Material (2008)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Kodaira, Hiroshi Sakamoto, Yasuo Harigaya
  • 雑誌名: Proceedings of 1st International Symposium on Robotics in Science and Technology Education ページ: 19-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] 技術科必修授業向け『ロボコン題材』学習プログラム (2008)
  • 著者名/発表者名: 坂本弘志,古平真一郎,山本利一,鈴木道義,針谷安男
  • 雑誌名: 宇都宮大学教育学部教育実践総合センター紀要 第31号 ページ: 221-228
• [雑誌論文] 自律型ロボット教材を活用した「プログラムと計測・制御」学習に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古平真一郎,坂本弘志,小宅稔也,堤美香,針谷安男
  • 雑誌名: 宇都宮大学教育学部教育実践総合センター紀要 第31号 ページ: 229-236
• [学会発表] Seminar on Making and Computer Programming Study by Using Autonomous Robots for Training of Teachers (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenji Suzuki, Naomi Itoh, Narihiro Nagamine, Takao Koujiya, Yasuo Harigaya, Akiko Shimada
  • 学会等名: Robofest 2011
  • 発表場所: Science Centre Singapore,シンガポール
  • 年月日: 2011-03-14
• [学会発表] 技術科教育史と社会的要素を踏まえた授業・題材の開発-工夫し創造する能力を育成する制御学習の実践- (2011)
  • 著者名/発表者名: 糀谷隆雄,針谷安男,鈴木研二,伊藤直美,長嶺成泰,齋藤秀則
  • 学会等名: 日本産業技術教育学会第26回情報分科会(山梨)
  • 発表場所: 山梨大学教育学部
  • 年月日: 2011-03-06
• [学会発表] 自動制御機器のモデルを利用した題材の開発-生活と技術を意識した学習方法の工夫- (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木研二,針谷安男,糀谷隆雄,伊藤直美,長嶺成泰
  • 学会等名: 日本産業技術教育学会第22回関東支部大会
  • 発表場所: 群馬大学教育学部
  • 年月日: 2010-11-28
• [学会発表] 自律型ロボットを用いたものづくりとプログラム学習の実践 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤直美,大久保拓馬,鈴木研二,長嶺成泰,糀谷隆雄,針谷安男
  • 学会等名: WRO Japan,第3回科学技術におけるロボット教育シンポジウム
  • 発表場所: BumB 東京スポーツ文化館
  • 年月日: 2010-09-11
• [学会発表] 技術科教育における学習システムを利用した授業実践第2報 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山菅和良,針谷安男,糀谷隆雄
  • 学会等名: 日本産業技術教育学会第53回全国大会
  • 発表場所: 岐阜大学教育学部
  • 年月日: 2010-08-29
• [学会発表] 自律型ロボットを用いた教材の開発-生活にいかす力を育てる学習方法の工夫- (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡邉渉,針谷安男,山菅和良,糀谷隆雄
  • 学会等名: 日本産業技術教育学会関東支部大会
  • 発表場所: 埼玉大学教育学部
  • 年月日: 2009-11-28
• [学会発表] 自律型ロボット教材を用いたプログラムによる計測・制御学習プログラムの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 飯塚真弘,山菅和良,針谷安男
  • 学会等名: 日本産業技術教育学会 第52回全国大会
  • 発表場所: 新潟大学教育学部
  • 年月日: 2009-08-23
• [学会発表] 自律型ロボットを用いたプログラム学習の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 飯塚真弘,針谷安男,山菅和良
  • 学会等名: 日本産業技術教育学会関東支部大会
  • 発表場所: 山梨大学教育学部
  • 年月日: 2008-12-07
• [学会発表] 自律型ロボット教材を活用した「プログラムと計測・制御」学習の授業実践 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古平真一郎,坂本弘志,針谷安男
  • 学会等名: 日本産業技術教育学会全国大会
  • 発表場所: 宮城教育大学
  • 年月日: 2008-08-24
• [学会発表] 技術教育におけるPDCAサイクルを活用した学習プログラムの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 坂本弘志,古平真一郎,針谷安男,鈴木道義,山本利一
  • 学会等名: 日本産業技術教育学会全国大会
  • 発表場所: 宮城教育大学
  • 年月日: 2008-08-24