Development and practice of an inquiry-based learning package for primary and secondary education using a nano-satellite demonstration model

使用纳米卫星演示模型开发和实践中小学教育探究式学习包

• 批准号: 20H01742
• 负责人: 内山 秀樹
• 金额: $ 10.65万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H01742/
• 关键词: 科学教育; 超小型人工衛星

宇宙実験ボード SenseHATと小型コンピュータ Raspberry Pi4を組み合わせた超小型衛星（CubeSat）デモ機教材 （TopGunSat） を用い、附属静岡中学校で1年間に渡る正課授業と、立教新座中学校・高等学校で高校生向けの短期の科学教室での実践を行った。前者では、CubeSatを用いた新しい宇宙利用のアイデアをその実現性も考慮しながら検討する探究授業を実践した。後者は、無重力空間を題材に探究的な実験の実施を通して、力と運動に関する素朴概念の解消を目指す実践を行った。これらのR4年度の試行を元に、R5年度での実践に向けた教材・授業計画・効果測定方法を準備・改善できた。ソフトウェア受信機(SDR)や段ボール八木アンテナを使った衛星電波受信実験の教育利用の実践も、KOSEN-1衛星チームとも連携しつつ、小中学生や高専生を対象に行った。SDRは将来的にはTopGunSatに接続し利用することを想定している。SDRや段ボール八木アンテナを活用することで、万有引力と円運動の物理学を学ぶ為(小林ら 2020)だけではなく、受信周波数の変化によるドップラー効果やアンテナを使うことによる電磁波の伝搬特性、また、NOAA 衛星画像の利用により気象分野学習の為の教材として受信実験を使える可能性が実践から見えてきた。将来の教育専用超小型衛星での使用を目指し、民生品小型コンピュータ (Raspberry Pi Zero 2 W) の放射線耐性試験を行なった。極軌道上で、CubeSatの典型的な運用期間（約2年）以上の耐性を確認できた。以上の実践や試験の報告を、日本天文学会、日本天文教育普及研究会中部支部会、小型衛星の科学教育利用を考える会等で行った。また、第13・14回小型衛星の科学教育利用を考える会を開催し、衛星デモ機教材を含め、衛星の教育利用に関する情報共有・議論を行った。

The Universe is responsible for the use of the CubeSat machine teaching material (TopGunSat), the one-year training program of the affiliated Jing Jing Middle School, and the students of colleges and universities in the new middle school. The students of colleges and universities in the new middle school are interested in the practice of science classrooms for short-term students. The former system and the CubeSat system use the information system to make use of the information system to explore the practical application of teaching practice. In the latter part, the concept of simplicity and simplicity in the exploration of gravity space equipment is used to eliminate the concept of simplicity in practice. In the year R4 and R5, we are ready to improve the methods for the evaluation of the results of the teaching plan. In order to make use of practical information, KOSEN-1 satellite radio waves, high school students, primary and secondary school students, and primary and secondary school students, the use of practical information, KOSEN-1 satellite communication systems, and primary and secondary school students. The future TopGunSat of SDR will make use of the information to figure out how to do it. In the SDR section, the mechanical properties of magnetic waves are very effective. The physics of gravitational physics is (Kobayashi 2020). The results show that the performance of magnetic waves is very high. NOAA satellite portraits make use of satellite images to make sure that the teaching materials are trusted to make it possible to do so. In the future, ultra-miniature satellites will be used for education, and small-sized satellite vehicles for people's livelihood (Raspberry Pi Zero 2W) will be used for radiation tolerance. The typical service life (about 2 years) of on-the-road and CubeSat drugs are confirmed by endurance tests. The above reports, the Japanese Astronomical Society, the Central Branch of the Japan Astronomical Education Popularization Research Association, and the small satellite science education and utilization test program. In the 1314th round of the mini-satellite science education and utilization test, there will be a general discussion on the launch of the satellite science education test, the teaching materials on the satellite satellite, and the satellite education on the use of satellite science education.

项目成果

「ソーシャルメディア衛星開発プロジェクトSOMESAT」はSF思考なのか？

“社交媒体卫星开发项目 SOMESAT”是科幻小说中的想法吗？

• 发表时间: 2023
• 作者: 二宮皓(編著);林寛平他(著);後藤多可志，春原則子，渕田隆史;渡辺謙仁
• 通讯作者: 渡辺謙仁

電波受信実験専用超小型衛星に向けた放射線損傷実験の試行

无线电波接收实验专用微小卫星试验辐射损伤实验

• 发表时间: 2022
• 作者: 内山秀樹・奥之山翔大・磯貝拓史・杉村聖允

ラズパイPico衛星実現に向けた検討について

关于实现Raspberry Pi Pico卫星的研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Hina Morishige;Tetsuya Kato and Kazunori Yoshimoto;澤口 隆;影山和也;角田 航平，灰谷 知純，酒井 奈緒美，北條 具仁，小林 宏明，宮本 昌子，森 浩一;松島充;今井一雅
• 通讯作者: 今井一雅

打ち上げから４ヶ月となる高専連携衛星KOSEN-1の成果について

关于技术学院合作卫星 KOSEN-1 发射四个月后的结果

• 发表时间: 2022
• 作者: 渡邊慶子;岡崎正和;江森英世;森重比奈 加藤徹也;熊野 善介;今井一雅
• 通讯作者: 今井一雅

"子供達と共に成長する"教育用超小型人工衛星「さち」の構想

“与孩子一起成长”的教育小卫星“Sachi”的概念

• 发表时间: 2021
• 期刊: 天文教育
• 作者: 豊田浩一;鈴木七海;榑松恵都;奥之山翔大;内山秀樹
• 通讯作者: 内山秀樹