開
誉倉
セ
ス 使用者の二一ズ 発注元の要求等
、
機能設計
／ ヘー
生産設計
機能・形状・寸法等 加エ・組立方法
軽清性等
趨料、機構、加工・接合法、工業所有権、PL法、
家電リサイクル法、環境配慮等の基礎知識
ヨル じロロロロリ コ じロ り ロ ロロロ コ
…只 豊教師の仕様一・ ・…1μ限定された各種の基礎知識 1
撃迦馳准轡一1 』 −一…… …
習・ 二｝甲『 『一『〒『r ｛施設、時闇妻女による限定1
図2．2 社会における設計プロセスとrものづくり教育」
この限定の度合いを設定するには，図2．2の実線内のように，教師 が生徒の基礎知識を把握しておく必要がある．また，「ものづくり教育」
で取り上げるべき設計要素を，社会における製品開発で取り扱われてい る設計要素から設定する必要がある．仕様は，設計における評価規準と して捉え，どこまで達成されたのかを試作品を用いて実際に試験し，評 価を行い，その結果を生徒にフィードバックする必要がある（図2．3）．
目的 仕様 アイディァ
状況盆析→
調査案施
制限条件 使用材料 加工方法
製作コスト 製作時間
設計要素
機能・能
強度 構造 加工方法等
・ゆ
解決策の想定 望ましい解決策 の選択
構想・評価 構想図の作成 事前計画の準備 試作品の製作
1在蘭…墓3cマ尼孚要弔
ロ
1ンの試験と評価 1
フイードバック
報告書の作成
図2．3 中学校における設計学習の流れ
上記に述べた配慮事項は，以下のように整理することができる．
・ 中学校技術・家庭科の学習指導要領に示されている取り扱うべき学 習内容に準じて，取り扱う材料や加工方法に制限を加えること
・ 学校の設備面での制約を加えること
・ 社会科や技術・家庭科（家庭分野）で取り扱われている商業活動に 直接かかわる要素に一定の制限を加えること
これらの配慮事項を考慮して，中学校における「ものづくり教育」で 生徒に理解されせるべき「ものづくりの見方や考え方」を設定する．
表2．2に示すように取り上げるべき設計要素は，仕様決定に関わる 要素，機能設計に関する要素，生産設計に関する要素というように，大
きく3つに分けられる．
表2．2 製品開発の設計要素と設計学習で取り扱うべき設計要素の検討
醗段階
社会おける 品開発
中学校における設計学習 取り扱う理由
騰
形状・寸法 使用目的用条件
使用者の条件に合わせて総合的に考え せるべき要素である，
纏
材料価格儲
材料費・製作費を合わせて考えさせる．売価格については，商品生産に関わ 要素が大きいので略す．
生産価格
木材・金属・プラスチック加工に限定 学習指導要領の取り扱いに準ずる．
法律遵守 境配慮
製造物責任法，家電製品リサイクル怯，
業所有権，環境配慮に限定
社会のものづくりに必要とされる基本 な法律と配慮すべき事項を扱う．
使用材料 木材・金属・プラスチックに制限 学習指導要領の取り扱いに準ずる．
機能 計
機能・性能
綿
ものづくりの見方・考え方の理解に不欠な設計要素である．
全体の構造 構造・形状 形状の選定
材料の選定 材料
使用の利便性 使用者の利便性・安全性
建
原価設定 商品生産・販売に関わるので略す．命の設定については，設定しても試 品は実際に評価することができない で，略す．
関連規格 寿命の設定
表2．2は次項に続く
製品 想
設計図作成 構想図・設計図の作成 学習指導要領の設計図の取り扱いに準
る．
蛙設計
加工法の検討 加工法 ものづくりの見方・考え方の理解に不
欠な設計要素である．
加工工程の 討
加工工程表の作成
組立法の検討 組立表の作成 組立性評価
解性評価
組立性・分解性評価 環境配慮の観点から必要となる．
経済性 商品生産・販売に関わる要素が大きい
で略す．設備については学校施設の 約条件が大きく検討しても変更でき いので略す．
設備の検討 作業員の
質・能力 検査法の検討 品質管理 試作品
製作
価・
正
モデル化と ミュレーシ
ン製品テスト
展開図の作成 試作品製作は，モデル化とシミュレー
ョン技術の進歩により略されること 多い．しかし，ものづくりの見方や え方の理解に不可欠なので取り入れ
．モデル化とシミュレーションも取 扱うべきだが，現状では，作品をモ ル化するだけの能力と学習環境を整
ることができないので略す．
模型組立
仕様に基づいたテスト・評価
設計 開発報告書 開発に関する報告書作成 設計学習を評価時に必凄となる．
仕様の決定に関する要素には，使用目的，使用条件，材料価格が挙げられる．
使用材料や基礎技術については，学習指導要領の取り扱いに準じて木材，金属，
プラスチックに限定する．また，制約条件として法律遵守について考えさせるた めに製造物責任法，工業所有権の遵守を取り上げ，環境配慮について考えさせる ために家電製品リサイクル法，材料の効率的な使用を取り上げることにする．
機能設計に関する要素には，取り扱う材料（木材，金属，プラスチック）の制 限，材料費の制限が挙げられる．社会における製品開発で取り上げられている関 連規格や原価設定については，商品生産・販売に関わるので略すことにする．ま た，寿命の設定については，設定しても試作品の製作では，実際に評価すること ができないので，略すことにする．以上のことから「技術とものづくり」領域で
取り扱うべき機能設計の要素を，機能設計における設計要素は，機能・性能，全 体の構造，材料の選定，形状の選定，使用の利便性，安全性とする．
機能設計を終えた段階で，構想図や設計図の作成をする．構想図や設計図をか くことは，ものづくりをする上で，基礎的・基本的な知識や技能となる．学習指 導要領でも取り扱うことが明示されている内容であるので，全員の生徒が身に付 けることができるように指導する．
生産設計に関する要素には，施設・工具による加工法・組立法の制限，また，
双方に共通した要素には，授業時間による開発期間の制限が考えられる．社会に おける製品開発で重視される経済性，設備の検討については，商品生産・販売に 関わる要素が大きいので略す．また，作業員の資質・能力，検査法の検討，品質 管理については，学校教育では，大量生産を行わないこと，学校施設の制約条件 が大きく検討しても実際に実施することが困難になることから略すことにする．
以上のことから「技術とものづくり」領域で取り扱うべき生産設計の要素を，加 工法の検討，経済性，設備の検討，加工工程の検討，組立法の検討・開発，検査 法の選定，組立性・分解性の評価とする．
現在，社会における製品開発では，試作品製作と評価が，モデル化とシミュレ ーション技術の進歩により略されることが多い．しかし，設計学習では，開発し た製品を実際に製作し評価することが「ものづくりの見方や考え方」の理解を促 すために不可欠な学習活動であると考えられるので，取り入れることにする．
この段階では，「モデル化とシミュレーション」も取り扱うべきだが，中学校 段階では作品をモデル化するだけの能力と学習環境が整っていないので略す．
製品開発に関する報告書の作成は，社会における製品開発でも重要視されてい る活動である．設計学習においても学んだことを振り返り，自分の成長を自覚し たり，学習で得た知識や技能を以後のものづくりに生かしたりできるようにする ために重要な学習段階となるので取り入れることにする．
社会における製品開発プロセスを取り入れた設計学習を構築する上で，特に，
留意すべきことは，学校教育では，生産設計段階を取り扱うことに限界があるこ とである．社会における製品開発は，生産設計において量産することを前提とし た設計が必要となる．しかし，この点にっいて，技術教育の中で体験的に学ばせ るのは，学校施設による制限や時間数の制限等により困難である．このことも認 識した上で設計学習を進めることにする．
以上のことに基づいて，社会における製品開発で主に取り扱われる設計要素か ら，本研究で取り扱うべき設計要素を決定する．決定した設計要素を本研究で生 徒に理解させるべき「ものづくりの見方や考え方」として，扱うことにする．「も のづくりの見方や考え方」については，次節で詳しく述べる．
2．3 「ものづくりの見方や考え方」
設計学習で取り扱うべき設計要素について，2．2節で明らかにした．これら の1つ1つの設計要素について理解することが「ものづくりの見方」の理解につ ながり，また，仕様と機能設計，機能設計と生産設計というような各段階の関係 やそれぞれの開発段階で考えるべき設計要素間の関係を理解することがrものづ
くりの考え方」の理解につながると考える．「生活上生じた問題を解決する手段 としてのものづくり」を生徒に理解させる上で，ここで述べた「ものづくりの見 方や考え方」を理解させ，理解したことを用いて自分自身の手でものづくりを行 うことできる生徒を育成することが必要である．「ものづくりの見方や考え方」
を整理すると，図2．4のように図示できる．
仕様決定 使用条件価格加工法
使用材料
法律遵守環境配慮
機能設計
機能 構造・形状
材料 利便性・安全性 作品構想→構成図・設計図
生産設計
加工法 工程表 組立性・分解性 組立表 試作作製→展開図、模型作製
仕様に基づいた評価 開発に関する報告書作成
図2．4 「ものづくりの見方や考え方」と設計学習に必要となる学習活動