科学技術を活用する力を養う技術科の授業

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○ 研究の目的新学習指導要領で重視されている科学技術については,基礎的な素養を身につけ知識・技能の活用に重点が置かれている。しかし,科学技術を社会で活用する場面では,理論通りにいかず経験や具体的な場面で工夫して問題を解決していくことが多い。このことは,技術・家庭科でもっとも重視しでいるしくみや原理を利用してものを作りながら体験的に学ぶ学習そのものである。そこで,この科学技術を活用する力を養う技術科の授業を行うための教材開発と授業構成の研究を行った。○ 研究方法研究は,「(1)計測と制御の新たな題材開発と指導過程作り」と「(2)エネルギー変換を学習する新たな題材開発と指導過程作り」の2本立てで行った。(1)については,3年生で「自律型ロボットの計測と制御」の研究を行った。また,(2)については「タッパー型水素燃料電池カー」の製作を3年生の選択技術で行い,「木で作るガリレオ式時計の製作」を1年生で行った。すべて,中学校では初めて扱われる題材であり科学技術を活用する必要性があることから,題材の開発と授業構成を研究した。○ 研究成果(1)については,自律型ロボットに赤外線の距離センサーを取り付け,対象物との距離を計測しパソコンでアナログ値を表示させ,その値を生徒がグラフ化することでセンサーの特性を理解させる授業を行った。この実験と作業により生徒は,距離センサーの特性を理解しそれをロボットで機能させるために,しきい値を検討し制御に生かすことができた。この授業により,新学習指導要領で必修となったプログラミングによる計測・制御の新しい授業モデルとして提案することができた。また,(2)のタッパー型水素燃料電池カーも中学生が自分で化学反応させた金属を利用して発電させることができ科学と技術の活用を体験的に学習することができた。また,ガリレオ式時計もエネルギー効率を考える新しい授業を提案することができた。