第2章 教育リソースの投入と活用
5 教育と情報通信技術( ICT )
5.3 デジタルセンサの比較と仕様
学校の科学実験に特化し,かつ包括的にカリキュラムに適用できる教育向けインタ ーフェイスやセンサは,現状,国内メーカー製が存在しないといって良い。いくつかの 理化学機器・教材メーカーが諸外国(アメリカ,イギリス,イスラエル等)の製品を国 内向けに輸入販売をしていることから,それに依存することになる。iOSやAndroidを オペレーティングシステムとしたタブレット端末が急速に社会全体に普及し,学校教育 でも導入が進む中,近年それらタブレット端末でのデータ採取を可能にするシステムの 販売が広がっている。インターフェイスを介してセンサを接続するために,従来USBケ ーブルでコンピュータに接続していたものを,BluetoothやWi-Fiの無線系を通じタブレ ット端末に接続し,リアルタイムでデータ採取することができる。
表 5-4: 科学実験向けデータサンプリング機器の取扱い
メーカー 国 URL 製品名
PASCO Scientific アメリカ www.pasco.com SPARK Science
Vernier Software & Technology アメリカ www.vernier.com LabQuest
Fourier Education イスラエル www.fourieredu.com NOVA
Globisens Ltd イスラエル www.globisens.net Labdisc
Data Harvest イギリス www.dataharvest.co.uk EasySense
本研究では,次のマトリックスを基に総合的に判断し,PASCO Scientific製の機 材の導入を図った。
表 5-5: ソフトウェア,インターフェイス,センサのマトリックス評価
評価項目(abstract) SPARK Science LabQuest NOVA Labdisc Easy Sense 1) ソフトウェアが,Windows, Mac, iOS,
Androidのいずれのオペレーティングシス
テムにおいても同一の操作方法であること 5 3 2 2 3
2) いずれのオペレーティングシステムを持 つ端末であっても,作成した実験ファイル をクラウドによって共有することができる こと
5 3 3 2 2
3) センサを接続すると同時に,ソフトウェ アがそれ自動認識を行い,特別な設定をす ることなく,即座に測定を開始することが できること
4 4 3 3 3
4) 取り込んだデータをデジタル信号として 処理するセンサ類であり,1つのセンサ筐 体で複数の測定をすることができること
(温度,pH,圧力,電圧の4種等)
4 2 2 5 2
5) 選択可能なセンサの種類多く,物理,化 学,生物,地学すべてのカリキュラムに対 応でき,かつ多様な測定環境に耐えうるこ と
5 5 4 2 3
総合判定 23/25 17/25 14/25 14/25 13/25
(評価 5: とても当てはまる 4: 当てはまる 3: やや当てはまる 2: あまり当てはまらない 1: 当てはまらない)
導入したソフトウェア,インターフェイスならびにセンサの仕様を以下に示す。
・ 製品
・ 型式
・ 対応OS
SPARKvueデータサンプリング(サイトライセンス)
PS-2400
Windows 7以上 / Mac OS X 10.7以上
・ 内容品
1. インストール用USBメモリ(1)
タブレット端末用 iOS : https://itunes.apple.com/jp/app/sparkvue-hd/id552527324?mt=8
Android : https://play.google.com/store/apps/details?id=com.isbx.pasco.Spark&hl=ja
外部支援による実地検証教科横断型の学習展開社会的背景の調査教育リソースの投入と活用議論と提言
・ 製品
・ 型式
・ 電源
・ 対応ソフトウェア
・ 無線形式
Airリンク2 インターフェイス(導入数10台)
PS-2010
リチウムイオン電池/USB SPARKvue
Bluetooth
・ 内容品
1. インターフェイス本体(1) 2.USBケーブル(1)
・ 製品
・ 型式
・ 最大サンプリングレート
・ 測定範囲
マルチ化学センサ(導入数10台)
PS-2170 100 Hz
温度 -35~135 ℃ / pH 0~14 絶対圧力 0~700 kPa / 電圧 ±10 V
・ 内容品
1. センサ本体(1) 2.pHプローブ(1) 3. 電圧プローブ(1)
4. ステンレス温度プローブ(1) 5. 高速応答温度プローブ(1) 6. シリンジ(1)
7. コネクタ2種(各4) 8. 圧力チューブ(1) 9. ポリウレタンチューブ(1)
・ 製品
・ 型式
・ 最大サンプリングレート
・ 測定範囲
マルチ理科センサ(導入数5台)
PS-2168 200 Hz
温度 -35~135 ℃ / 光 0~150,000 lux 音レベル 50~100 dBA / 電圧 ±24 V
・ 内容品
1. センサ本体(1) 2. 電圧プローブ(1)
3. ステンレス温度プローブ(1) 4. ポリウレタンチューブ(1)
・ 製品
・ 型式
・ 最大サンプリングレート
・ 測定範囲
電圧/電流センサ(導入数5台)
PS-2115 1,000 Hz
電圧 ±10 V / 電流 ±1 A
・ 内容品
1. センサ本体(1) 2. 結線コード(2)
3. ワニ口クリップ(赤3,黒1)
・ 製品
・ 型式
・ 最大サンプリングレート
・ 測定線種
・ 窓厚
放射線センサ(導入数5台)
PS-2166
11,111カウント/s α / β / γ線
1.5~2 mg/cm²,mica
・ 内容品
1.GM管(1)
2. デジタルアダプタ(1)
・ 製品
・ 型式
・ 最大サンプリングレート
・ 測定範囲
・ 測定波長
比色センサ(導入数5台)
PS-2121 5 Hz
透過率 0~100 %(吸光度表示可)
468 nm(青)/ 565 nm(緑)
610 nm(橙)/ 660 nm(赤)
・ 内容品
1. センサ本体(1) 2. キュベット(5) 3. センサケーブル(1) 4. 収納ケース(1)
外部支援による実地検証教科横断型の学習展開社会的背景の調査教育リソースの投入と活用議論と提言
・ 製品
・ 型式
・ 最大サンプリングレート
・ 測定範囲
2ポート湿度/温度/露点センサ(導入数5台)
PS-2156 2 Hz
相対湿度 0~100 % / 絶対湿度 0~50 g/m³ 温度 -20~55 ℃ / 露点 -50~55 ℃
・ 内容品
1. センサ本体(1) 2. 湿度/温度プローブ(2)
・ 製品
・ 型式
・ 最大サンプリングレート
・ 測定範囲
CO2センサ(導入数5台)
PS-2110 10 Hz
ガス濃度 0~300,000 ppm
・ 内容品
1. センサ本体(1) 2. サンプルボトル(1) 3. センサケーブル(1)
・ 製品
・ 型式
・ 最大サンプリングレート
・ 測定範囲
O2センサ(導入数5台)
PS-2126A 100 Hz
ガス濃度 0~100 %
・ 内容品
1. センサ本体(1) 2.O2プローブ(1) 3. サンプルボトル(1) 4. センサケーブル(1)
[製品取扱説明書より引用]
外部支援による実地検証教科横断型の学習展開社会的背景の調査教育リソースの投入と活用議論と提言