IoT時代を生きる小中学生向け「ハードウェア見える化」ものづくり教材の試作

面向物联网时代中小学生的“硬件可视化”制造材料原型制作

• 批准号: 18H00201
• 负责人: 田中 永美
• 金额: $ 0.34万
• 依托单位: Ishikawa National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18H00201/
• 关键词: 小中学生向け; ハードウェア; ものづくり教材

1. 研究目的本研究の目的は、理科教育の始まる小学生や高校での理系文系に分かれる前の中学生に、プログラミングだけでなく、ITを支えるハードウェアとしてのディジタル電子回路に早期に触れさせることにより、IT技術への興味関心や論理的思考力を効率よく高め、将来の高校・大学での理系進学や技術者志望へのきっかけとすることである。2. 研究方法(1) 小学生向けディジタル電子工作教材教材使用対象者を小学3～4年生とする教材を作成した。回路内容はNOT回路とし、入力はディップスイッチのON・OFFにて行い、出力はLEDの消灯・点灯にて確認する。配慮した点は、小学生にも回路動作に親しみが湧くようにクリスマスイルミネーションをイメージしたこと、小学中学年はブレッドボードでの回路作成は指先に力が入りにくくジャンパー線の抜き差しが困難であったため回路接点はブレッドボード外で行ったことである。(2) 中学生向けディジタル電子工作教材回路内容はNOT回路、OR回路、AND回路などの基本論理回路とした。入力はディップスイッチにて行い、出力はLEDにて確認する。配慮した点は、2進数の学習を行いつつ教材での実習結果を参考に動作確認を行うことにより動作理解を促すようにしたこと、何に役立つのかを具体的にイメージするために最終的に加算回路の作成を目標にしたことである。3. 研究成果2進数は小学生には難しく、回路理解は困難であった。スイッチを押下するとLEDが点灯するのは容易に理解できるが、動作が逆になるNOT回路は難しく感じるようである。中学生になると、原理の理解は難しくても回路動作が見えるので、理解の補助になるようである。今回の教材使用により、2進数やディジタル電子回路などの科学技術への興味関心を高めることができた。

1. The purpose of this study is to improve the efficiency of science education, science education The future of colleges and universities to enter the science department and engineers aspirations 2. Methods: (1) Primary school students are interested in electronic work textbooks. Target students are 3 - 4 years of primary school. Circuit content is NOT loop, input is ON/OFF, output is OFF/ON For elementary school students, it is difficult to create a loop without a loop. (2)The loop contents of electronic teaching materials for middle school students include NOT loop, OR loop, AND loop and basic logic loop. Input power and output power are confirmed. For example, if you are interested in learning, you may want to consider the following questions: 3. The research results are as follows: 2. The number of pupils is difficult, and the circuit understanding is difficult. LED lighting is easy to understand, action is difficult to sense Middle school students understand the principle of the circuit movement is difficult to see, understand the subsidy is difficult to see. The use of teaching materials in the present period is of great interest to science and technology.