技術的概念の獲得を目指した中高の系統的ロボット学習法の開発と評価

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23300282
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 信州大学
• 研究代表者: 村松 浩幸 信州大学, 教育学部, 教授 (80378281)
• 研究分担者: 針谷 安男 宇都宮大学, 教育学部, 教授 (30008932) ; 関根 文太郎 京都教育大学, 教育学部, 教授 (30236096) ; 杵淵 信 北海道教育大学, 教育学部, 教授 (30261366) ; 川崎 直哉 上越教育大学, 副学長 (40145107) ; 水谷 好成 宮城教育大学, 教育学部, 教授 (40183959) ; 田口 浩継 熊本大学, 教育学部, 教授 (50274676) ; 紅林 秀治 静岡大学, 教育学部, 教授 (60402228) ; 渡辺 辰郎 東京大学, 工学系研究科, 学術支援専門職員 (70011179) ; 渡壁 誠 北海道教育大学, 教育学部, 教授 (70182946) ; 山本 利一 埼玉大学, 教育学部, 教授 (80334142) ; 松岡 守 三重大学, 教育学部, 教授 (90262980)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 産業・技術教育

研究概要

1)ロボット競技において，消費電力量を視覚化・定量化できる測定ユニットおよびソフトウェアを開発した。2)エネルギー効率および制御システムを対象に，テスト理論であるIRTを用いた標準問題を開発した。3)中学校と高校を連携させるカリキュラムモデルを提案した。4)開発した教材やカリキュラムを用いて，全国各地の中学校及び中等学校，高等学校計16校で実践した。これら成果を複数の論文および学会発表として公表した。また，2回のシンポジウム開催およびWebでの研究成果公開を行った。

研究成果

• [雑誌論文] 中学校技術科における計測・制御システムを対象とした学習の教育効果測定のための標準評価問題の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 萩嶺直孝, 村松浩幸, 冨田充
  • 雑誌名: 日本産業技術教育学会誌 巻: 第56巻(第1号) ページ: 39-50
  • 査読あり
• [雑誌論文] 生徒のロボットやプログラムに対する意欲を高めるロボット学習の授業実践 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木研二, 針谷安男, 松原真理
  • 雑誌名: 技術科教育の研究 巻: 第18巻 ページ: 71-76
  • 査読あり
• [雑誌論文] 制御技術を中心とした安全技術に対する意識尺度の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木研二, 村松浩幸, 針谷安男, 坂本弘志
  • 雑誌名: 日本産業技術教育学会誌 巻: 54巻(第4号) ページ: 197-204
  • 査読あり
• [雑誌論文] 消費電力量を可視化するロボット競技用消費電力計測教材の開発と評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川俣純, 芦田肇, 村松浩幸, 松岡守
  • 雑誌名: 日本産業技術教育学会誌 巻: 54巻(第2号) ページ: 49-57
  • 査読あり
• [雑誌論文] 技術教育における数学的活動を取り入れたロボット学習の提案 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木研二, 伊藤直美, 糀谷隆雄, 針谷安男
  • 雑誌名: 技術科教育の研究 巻: 第17巻 ページ: 37-44
  • 査読あり
• [雑誌論文] 技術的概念の定着を目指したロボット学習システムの開発-中学生を対象にした安全技術を取り入れた授業実践- (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木研二, 糀谷隆雄, 村松浩幸, 他2名
  • 雑誌名: 宇都宮大学教育学部教育実践総合センター紀要 巻: 第35号 ページ: 367-374
• [雑誌論文] 小学校におけるロボット教材を利用したプログラミング学習の提案 (2012)
  • 著者名/発表者名: 神山勇人, 鈴木研二, 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 巻: 第35号 ページ: 359-366
• [雑誌論文] 高等学校におけるロボットコンテストによる技術観・職業観の育成効果について(2) (2011)
  • 著者名/発表者名: 田口浩継, 東天童
  • 雑誌名: 日本産業技術教育学会九州支部論文集 巻: 19 ページ: 139-147
• [雑誌論文] 自動制御機器のモデルを利用した題材の開発-「安全性」を考慮した授業実践- (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木研二, 糀谷隆雄, 伊藤直美, 長嶺成泰, 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 巻: 第34号 ページ: 89-96
• [雑誌論文] 技術と数学の融合教材に関する研究-数学的活動を取り入れた計測・制御学習の提案- (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤直美, 糀谷隆雄, 針谷安男, 鈴木研二, 長嶺成泰, 笠野安雄
  • 雑誌名: 宇都宮大学教育学部教育実践総合センター紀要 巻: 第34号 ページ: 73-80
• [学会発表] 中学生ロボコンの利用状態に近い状態の下でのモータとギヤの効率の測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高山幸輝, 松岡 守
  • 学会等名: 第31回日本産業技術教育学会東海支部大会
  • 発表場所: 静岡大学
  • 年月日: 2013-12-08
• [学会発表] 中学校技術科と高校情報科の連携・連続性を考慮したロボット学習のカリキュラム提案 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村松浩幸, 杵淵信, 山本利一, 渡辺辰郎, 松岡守, 他8名
  • 学会等名: 日本産業技術教育学会第55回講演
  • 発表場所: 山口大学
  • 年月日: 2013-08-25
• [学会発表] 技術的概念の定着を目指したロボット学習システムの開発-安全技術に焦点をあてた制御学習の授業実践- (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木研二, 糀谷隆雄, 村松浩幸, 松原真理, 針谷安男
  • 学会等名: 日本産業技術教育学会第24回関東支部大会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2012-11-25
• [学会発表] 技術的概念の獲得を目指したロボット学習の教材およびカリキュラム開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村松浩幸, 他11名
  • 学会等名: 日本産業技術教育学会第55回全国大会
  • 発表場所: 北海道教育大学旭川校
  • 年月日: 2012-09-01
• [学会発表] エネルギー効率を対象とした学習の教育効果を測定するための標準問題の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村松浩幸, 他3名
  • 学会等名: 日本産業技術教育学会第55回全国大会
  • 発表場所: 北海道教育大学旭川校
  • 年月日: 2012-09-01
• [学会発表] Educational Effectiveness of Robot Learning Using Power Limiter (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Muramatsu
  • 学会等名: ITEEA
  • 発表場所: Long Beach(USA)
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 制御システムに関する学習の教育効果を測定するための標準問題の試作 (2011)
  • 著者名/発表者名: 萩嶺直孝, 富田充, 村松浩幸
  • 学会等名: 日本産業技術教育学会技術教育分科会
  • 発表場所: 埼玉大学
  • 年月日: 2011-12-18
• [学会発表] 中学生を対象にした安全技術に対する意識尺度の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木研二, 村松浩幸, 針谷安男, 坂本弘志, 神山勇人
  • 学会等名: 日本産業技術教育学会第23回関東支部大会
  • 発表場所: 茨城大学
  • 年月日: 2011-12-11
• [学会発表] Proposing a Robot Contest Learning about Efficient Electric Power Consumption (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Muramatsu
  • 学会等名: ICTE2011-Japan
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] 自動制御機器のモデルを利用した題材の開発-安全教育を取り入れた学習方法の提案- (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木研二, 糀谷隆雄, 伊藤直美, 長嶺成泰, 針谷安男
  • 学会等名: 日本産業技術教育学会第54回全国大会(宇都宮)
  • 発表場所: 宇都宮大学
  • 年月日: 2011-08-27
• [学会発表] 消費電力量を可視化できるロボット競技用消費電力制御教具の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 芦田肇, 川俣純, 村松浩幸
  • 学会等名: 日本産業技術教育学会第54回全国大会
  • 発表場所: 宇都宮大学
  • 年月日: 2011-08-27
• [学会発表] エネルギー変換に関する技術科のロボット学習の成果と課題 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村松浩幸, 他11名
  • 学会等名: 日本産業技術教育学会第54回全国大会
  • 発表場所: 宇都宮大学
  • 年月日: 2011-08-27
• [備考]
  • URL: http://www.mura-lab.info/kaken/