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2013 Fiscal Year Research-status Report

子ども自らが科学を追及するものづくり教材の開発と地域連携子ども育成システムの構築

Research Project

Project/Area Number 24501095
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

松永 泰弘  静岡大学, 教育学部, 教授 (80181741)

Keywordsものづくり / 教材開発 / 授業実践 / 実践評価
Research Abstract

最初に、ものづくり教材として、不思議や驚きをともなう独創的な科学技術ものづくり教材の開発および改良を進めた。具体的には、小学生対象の教材として、昨年度開発した教材の改良と共に、新たに3次元的平衡模型教材、一足跳び振子模型教材、回転模型教材、1本のひもを屈伸で上る模型教材を開発した。また、中学生対象の教材として、機構を追及するオートマタ教材、オルゴールのゼンマイで動く機械式振子時計を開発した。最先端の歩行ロボットにつながる受動歩行模型教材に対して、平らな足裏での歩行を上肢下肢を有する4足歩行で実現した。上肢下肢の運動を解析した。
小学6年図工において、開発した教材を用いた科学を追及し続けるものづくり授業実践を行い、教材・実践に対する評価、子どもの変化について分析した。ビデオ撮影した動画を解析、質問紙調査による意識変化分析、実践中のアンケート、保護者・教員アンケートなどから複眼的に分析した。その結果、作業ごとで子どもたちの意識がどのように変化しているのかが明らかとなった。また、教員から他教科の授業で見られない子どもの変化が見られたという意見、保護者アンケートから子どもが動作原理を自慢げに説明する姿が見られたという意見と子どもたちのアンケート内容との関係を分析した。
小中学校9年間のものづくり授業プログラムを構築するために、小中一貫の在日ブラジル人の学校で授業実践を行った。木材を用いた教材は、子どもたちに新しい道具の使用経験を増やすという点で優れているが、材料費と材料を切りそろえる機械の問題から相当な
公的援助・改革が実現しない限り不可能である。これを解決するために、紙や段ボールを用いた動く模型教材を開発し、授業実践を行った。日本人の子どもたちには見られない、ものづくりを楽しみ、木製の製作物を宝物のように大切にする姿、家族と一緒に遊ぶ姿が見られ、授業のアンケートから考察した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本研究では研究の目的として、①科学を追求するものづくり教材への発展的改良、②授業実践、③地域連携子ども育成システム構築とものづくり教室評価システム作成の3つの柱で研究を進めている。
①科学を追求するものづくり教材への発展的改良においては、小学生対象のものづくり教材として、昨年度開発した教材の改良と共に、新たに3次元的平衡模型教材、一足跳び振子模型教材、回転模型教材、1本のひもを屈伸で上る模型教材を開発した。また、中学生対象の教材として、機構を追及するオートマタ教材、オルゴールのゼンマイで動く機械式振子時計を開発した。最先端の歩行ロボットにつながる受動歩行模型教材に対して、平らな足裏での歩行を上肢下肢を有する4足歩行で実現した。上肢下肢の運動を解析した。これまでに開発した教材に加え動く模型教材が開発されたことにより、また
、同じ教材においても材料を変え、動く部分を追加したことにより授業での活用の幅が広がっている。
②授業実践、③地域連携子ども育成システム構築とものづくり教室評価システム作成については、小学校図工において、科学を追及し続けるものづくり授業の授業案を作成し、授業実践を行った。教材および実践に対する評価、子どもの変容について、意識変化分析法、実践中のアンケート、教員・保護者のアンケートなどで複眼的に分析した。その結果、作業ごとで子どもたちの意識がどのように変化しているのかが明らかとなった。アンケートを質的に分析することにより、子どもたちの内発的動機を高める授業方法を明らかにし、子どもたちの関係性への欲求、環境へ働きかける態度、新しいものを生み出す力、努力し続ける力、困難を乗り越える力、自尊感情の変化について分析した。
また、由比生涯学習交流館、ものづくりサポーター、こどもクリエイティブタウンと連携して、小学生対象のものづくり教室を開催し、連携のシステム化を進めている。

Strategy for Future Research Activity

「科学を追求するものづくり教材への発展的改良」については、小学生対象のものづくりを幼児教育にまで広げる。そのため、教材として、幼稚園児や低学年対象の教材を新たに開発する。また、中学生対象のものづくり教材として、機構を追及するオートマタ教材、機械式振子時計の開発・改良を継続する。オートマタ教材の動力源に、風力、重力、熱などを利用し、種類を増やし、授業での活用の幅を広げる。静岡の家康時計で話題となった天賦式時計を開発し、時計教材の種類も増やす。2足および4足受動歩行模型教材の改良を行い、人間、4足動物に近い受動歩行の開発を行い、動物の進化と物理現象との関係について明らかにする。
「授業実践」「地域連携子ども育成システム構築とものづくり教室評価システム作成」については、小学校理科の授業において、科学を追及し続けるものづくり授業の授業案を作成し、授業実践を行う。教材および実践に対する評価、子どもの変容につ
いて、意識変化分析法、実践中のアンケート、教員・保護者のアンケートなどで複眼的に分析する。また、由比生涯学習交流館、ものづくりサポーター、こどもクリエイティブタウン、ディスカバリーパークが連携して、小学生対象のものづくり教室を開催し、連携のシステム化を進める。さらに、小中学校9年間のものづくり授業プログラムを構築するために、小中一貫の在日ブラジル人学校で授業実践を行う。また、海外、モンゴルとブラジル、インドネシアにおける小中学校におけるものづくり教育プログラム支援を行い、その成果を日本のものづくり授業プログラムに生かす。

  • Research Products

    (18 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] 中学校技術・家庭科における段返り人形教材の開発2014

    • Author(s)
      松永泰弘・佐津川華子
    • Journal Title

      静岡大学教育学部研究報告 教科教育学篇

      Volume: 45 Pages: 141-152

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 産学連携によるお茶の残渣を用いた塗料の開発および製品機能の向上をめざして2014

    • Author(s)
      竹下・宗信・松永泰弘
    • Journal Title

      静岡大学教育学部研究報告 人文・社会・自然科学篇

      Volume: 64 Pages: 131-142

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of Teaching Materials for Future Creation Classes in Combined Elementary and Junior High School2013

    • Author(s)
      Yasuhiro MATSUNAGA
    • Journal Title

      Innovative Technologies in Science and Education

      Volume: III Pages: 3-6

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Manufacturing class to promote cross-cultural understanding and its possibility2013

    • Author(s)
      Yasuhiro Matsunaga, Arika Dohi, Lucia Emiko Yamamoto
    • Organizer
      International Conference on Teacher Education
    • Place of Presentation
      UPI (Bandung, Indonesia)
    • Year and Date
      20131223-20131224
    • Invited
  • [Presentation] 在日ブラジル人学校におけるものづくり授業支援2013

    • Author(s)
      松永泰弘・土肥阿利佳・ヤマモトルシアエミコ
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第56回全国大会
    • Place of Presentation
      山口大学(山口)
    • Year and Date
      20130824-20130825
  • [Presentation] 作業断切率をもちいたものづくり教室の実践評価2013

    • Author(s)
      松永泰弘・河村翔太
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第56回全国大会
    • Place of Presentation
      山口大学(山口)
    • Year and Date
      20130824-20130825
  • [Presentation] 重心・振子・一足跳び倒立振子によるものづくり2足歩行教材プログラムの開発2013

    • Author(s)
      松永泰弘
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第56回全国大会
    • Place of Presentation
      山口大学(山口)
    • Year and Date
      20130824-20130825
  • [Presentation] 紙製教材を利用した設計学習に関する研究2013

    • Author(s)
      山田哲也・前田耕典・松永泰弘
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第56回全国大会
    • Place of Presentation
      山口大学(山口)
    • Year and Date
      20130824-20130825
  • [Presentation] 4足受動歩行模型における上肢下肢の運動に関する研究2013

    • Author(s)
      松永泰弘・西村一朗・渡邊凌
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第56回全国大会
    • Place of Presentation
      山口大学(山口)
    • Year and Date
      20130824-20130825
  • [Presentation] 木製2足受動歩行模型教材の足裏の平面化2013

    • Author(s)
      松永泰弘・松永倫・池本沙紀
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第56回全国大会
    • Place of Presentation
      山口大学(山口)
    • Year and Date
      20130824-20130825
  • [Presentation] Development and Practical Evaluation of Teaching Materials for Living Environment Study Classes in Elementary School2013

    • Author(s)
      Yasuhiro MATSUNAGA
    • Organizer
      Current Issues on Fine Arts - Technology - Design Training and Some Ways of Their Solution
    • Place of Presentation
      MSUE(Ulaanbaatar, Mongolia)
    • Year and Date
      20130426-20130428
    • Invited
  • [Presentation] 小学校図工におけるものづくり授業の実践と定性的評価

    • Author(s)
      松永泰弘・松永倫
    • Organizer
      第31回日本産業技術教育学会東海支部大会
    • Place of Presentation
      静岡大学(静岡)
  • [Presentation] 在日ブラジル人学校におけるものづくり授業支援とその評価

    • Author(s)
      松永泰弘・土肥阿利佳・ヤマモトルシアエミコ
    • Organizer
      第31回日本産業技術教育学会東海支部大会
    • Place of Presentation
      静岡大学(静岡)
  • [Presentation] 一足跳び振子模型教材の開発

    • Author(s)
      松永泰弘・河津友子
    • Organizer
      第31回日本産業技術教育学会東海支部大会
    • Place of Presentation
      静岡大学(静岡)
  • [Presentation] 形状記憶合金エンジンを用いたオートマタの製作

    • Author(s)
      松永泰弘・植平大暉
    • Organizer
      第31回日本産業技術教育学会東海支部大会
    • Place of Presentation
      静岡大学(静岡)
  • [Presentation] 回転模型教材の開発に関する研究

    • Author(s)
      松永泰弘・森島里菜
    • Organizer
      第31回日本産業技術教育学会東海支部大会
    • Place of Presentation
      静岡大学(静岡)
  • [Presentation] 4足受動歩行模型における上肢下肢の運動に関する研究

    • Author(s)
      松永泰弘・西村一朗
    • Organizer
      第31回日本産業技術教育学会東海支部大会
    • Place of Presentation
      静岡大学(静岡)
  • [Presentation] 平面足裏に脚部丸棒を貫通させた二足受動歩行模型の開発

    • Author(s)
      松永泰弘・池本沙紀
    • Organizer
      第31回日本産業技術教育学会東海支部大会
    • Place of Presentation
      静岡大学(静岡)

URL: 

Published: 2015-05-28  

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