ロボット工房における理科教育・工業教育

ı

ıĨĝĠCKøäéĈxŠRijCeR

Science and Engineering Education at ROBO WORKS

*
(  
%
2

,*
3&1
+

Hiroyuki Okada, Aiko Atuanya, Takashi Omori Yasushi Fukuda and Makoto Mizuno

ŬñÜãòãǗŒňĒÖQS\nãƄ194-8610
ŅŠǘųűõŬñãÓ 6-1-1 Department of Intelligent Mechanical Systems,Tamagawa University

6-1-1 Tamagawa Gakuen,Machida,Tokyo 194-8610 Abstract ŒňĒÖQS\nãƄ*<PBL gxRFL^-~Ƙů:Ƙů3&,Mv|g*9"%ŻƧxj[ ^*Ǡ<gxRFL^,ƹŴƍŇ:Ʊ—ŸƮ3&Ʃ©!&Ƭ,ÍǬ@ƷŜ<ǒƇ@Ǎ% ÍǬƷŜ²Z|ny|Lu|YQ[ggwVz\|Qsz²OmraN|Qsz²)(ƀ”*¨ %čƳ'=<Ĝƭƥ'%,‹ǟ²@Ʀ%<'@źŹ'%Ǟǀ=łƉ&-PBL gxRFL^, ş¶ġŧ&<xj[^òę*<Ŏ¿;ƚ4@ƙŒ<

Keywords: Problem Based Learning, education, robot, science

1. !04/'#.

ãƣƥí‹İ,Mv|g@—;Ʃ:ŸŇ ƹŴ{æƬ{ƻ›,PDLv@ơ;NjįƦěŞ @ÍǬƷŜÔħŊ'Ë/30ú2(°*I` Y&æLjŹ)įƦgxMtn'%ß3" Problem Based Learning(PBL) -ÍǬƷŜÔ,ħ Ŋ,¡ǐŹ)¿;ƚ4'%„*ŔƓ,ŮƕÜ ã*%ĺ¾%ũ*BouI,b|c |_Üã¸ãǗ*%-ܹ,ħŊ@PBL Ô* ƆƬƩ:ã/' Ǫ*%Ü)į Ʀµņ@Ħ'%< PBL ,źŏ'<ìMv|g&,ħŊ8ƩŸŹ ãƣ,œǐ-NJúÕžã²''7*òãǗ&ã /¶Œ7ķŽ&)ij¢ãů*'"%,ë¢įƦ '%Ǖ%<'Ƥ:=<

2. !" PBL

ŒňĒÖQS\nãƄ&-ùĖ20úü9;ãƄƄ ź'%PBL(Problem Based Learning) gxRFL^ @ƺƢDZÑǵDzłƄź-1 UoSX|: ǸUoSX|*Ť"%ƺƢ=~Ƙů:Ƙ ů3&,Mv|g*9"%ŻƧxj[^*Ǡ <gxRFL^,ƹŴƍŇ:Ʊ—ŸƮ3&Ʃ Ñ Ñ 1

PBL gg x R F L ^^ , Ŏ á

©!&Ƭ,ÍǬ@ƷŜ<ǒƇ@Ǎ% ÍǬƷŜ²Z|ny|Lu|YQ[ggw Vz\|Qsz²OmraN|Qsz²)( ƀ”*¨%čƳ'=<Ĝƭƥ'%,‹ǟ²@ Ʀ%<7,&<PBL gxRFL^&-Gw L^xaLSŒňòãĒÖƄã)(û©ǚ ,Żǁ@Ɯǧ<7,&;ş¶,ƒ&æLj Ź&øûŻǁ@Ċ<'@źŹ'%< ,ş¶-Ǐ}Î,Ol &-)ƌĹǟ8Ú “4)(,ǝŀ“Ļ@­Ű%Ƭ 'ÇĹ*ş ¶Ėņ@ړ4–ǯãƣDhz^ÜãƂ)(ã ¦Dhz^&ŸƮ<'¤*xjI[g)(ã Û,Oz\S^0,½´@ƊŋŹ*ĩǐ%< ǜǵ*PBL gxRFL^ A ,QtcS,}Ǘ@ ſPBL gxRFL^ A -¢ã%ß6%,U oSX|*ïž<7,&ć*Ɲxj[^g xRFL^,ë¢'%•Ƣ$:=<ħŊ-Ǐ}Î,ǶOlDZ100 ©Dz'ÇĹǟ,ƾÛæĵ ©&Æƹ30Î*£%½´<'¼¯&< ƾÛæĵ©-ïžƥÅƩ,ƯǛ*‘ǐ6< xj[^òę*÷Ǯ%<įÌ,Ĥë@À< '&< 3QtcS,ũČ'%gwVz\|Qsz @ǙƵ%<Ʃ:,gxRFL^@ōēƺ ƹ®—ƻ›,ÅŘǥ*%gwVz\|Q szÉÐ,ƻ›@fC|_c[L<ƚ4 @—"%< ŒňĒÖQS\nãƄ&,PBL æĵ: 4 úƛ !ùĖ24úü:-ij)Řǥ0'ǐ5 =3&-öĿƥ ïž<ǖğƄź&< PBL gxRFL^@ij¢ã, 1 UoSX|* %čžƄź'£įÌǠ?<ãƄőIJŹ)I uKrtn0'ĭƟ< 3ĉńÇŎ2 UoSX|ǡ-ǖğƄź*) <
}ƫŹ*Ƹ?=<Problem Based Learning @,9 )4 Řǥ*ĢāŶ)" PBL , ĔÊ$&įƦ@Ƥ%<

ǵDz—Ŋ)(ƛǯ€LJ@ư 6*'*—" %4<' Řǥ, Practice Based Learning  ǶDz—"% !*Ø*Ă<,&=@Ʒ Ŝ%Řǥ,Problem Based Learning  ǷDzìQS\n&-)íƲǨ)QS\n @Ʋİ‹&—<6,gxRFL^*ŝ"%Ƭ Ƨ²@ǭ Project Based Learning

ǸDzŽ‹&7˜<9 *";7,@— <'@źŹ' Product Based Learning 

3. TRCP

xj[^òę-Ŭñxj[^ZqwzRgxRF L^DZTRCP: Tamagawa Robot Challenge Project Dz, ş¶ġŧ'%,ą±@ņ%< TRCP -ŬñãÓ*<ŮƄįƦ@ũ*xj[ ^@Ǎ%œǐ<6,£ãÓŹ)gxRFL ^&;ŬñÜã&,xj[^żƋ,Ėņ@Ŭ ñãÓ,įƦŭ×*îǞãů{ůĈ,ŮƕƄ ź0,ƪÊ@%ášǔ,Ʃ„Ź)ãƣĔ ŕ@Ā¨'&ǰįƦµņ@æŭ9 ' <ş¶&<\|l-ˆ#;}#- x j[^ƎĜ”0,¨×Ĭī*9<şŸ)ãůş¶ ,æŭ7 }#-,¡*< xj[^@ ǬŃ'Ĕŕ@Ā¨ãƣįŃ,ǞŸ& < TRCP -òãǗDZxj[^òęDz* &) ƨƄãżƋĚŻƧxj[^żƋUzX|ãƭż ƋĚK-16}DžįƦżƋUzX|,¤ÇgxRFL ^'%ŸLJ,ƒ&7æLj,×'% ǙƳ)ą±@xj[^òęĠ"%<

4. 

        

xj[^òę&-òãǗÜãǣòãżƋƄ', ¤ÇgxRFL^'%xj[^,ÒǦŹ)Ǝ Ĝ”&<xjI[g0,½´@Pk|^% <

3ß6*xj[^òęƺƢ=2006ú :2007ú*% SONY Ʊ, AIBO @˜"P [I|u|M*ĥʨ×<1%,Z| nÇb|_EFB@˜Ű<6ƼÆ&-Wf^EFB,·DŽ*)<ŬñÜãZ|n-« ½´,2006ú9;ĶłÜ”@·!Ёŵܔ 0,¨×Ő@ǎƝ%ūĊ '>2008ú*)"% SONY  AIBO ,ǞŸ @ƒŖ<' ‡ĕ@À%xjI[gàÌ ”&- AIBO P[I|u|M,¿;86@Ŝ6 &ė-èþ¦&,Ŏ)P|dS@ƎĜ ăÿ&Ǝ xjI[gǺi|nu|M0,½Ę@ źĤij)xj[^,ǞŸ@ß6Ǻi| nu|M&-ƩŲ)b|_EFB@˜<6 AIBO u|M'-Ŷ);b|_EFB'Wf^E FB,‚Ĵ,·DŽ')< Ǻi|nu|M&7ė-†ē~,ÞĖƠ@Ħ ŵܔ*%2008ú ·2009úŦ · 2010ú ·'«¨×: 3 úǎƝ&ƮĄÂ*~ "PBL gxRFL^&- 1 úœ9;xj[^ Ʊ—@Ǎ%Ŏ)Ĝƭ8’Ŵ²OmraN| QszƧ²@lj*#<'@źŹ'%< PBL gxRFL^*«ŀŘǥ:½´ãů-xjI[gǺi|nu|M&ŵܔ*¨×  ·Z|n,„Ƴ)ozc|'%Ʀ"% < &-Ǻi|nu|M,ƎĜ,Ŏá@ƒ»* ƙŒ< xjI[gǺi|nDZǺi|nu|MDz-x jI[g,u|M,}#'%æĵ=Ķ÷ů ş&‹ǟ@Ĭī<ƩĆxj[^*9<ƎĜ@Ǎ %‹'OmraN|Qsz):9;ą *ƍ#‡@Ƭ æŰŹ)xj[^,æŭ@źĤ ƎĜ&<Ǻi|nu|M-#,¤ Ǎ,XSL'==,Z|nŪƩ*ƺå< H|gzZqwzR]pZqwzRfAD` vƎĜ:ōĖ=< ¤ǍXSL-\LaIvOm[\C|„ë o|uzMuS^)(&ºǂ@Ǚ+~&řú Ŏ)Ƶŧ&ǩü,ǰXSL*Ùļ=< =-Ĝƭ,ǐŗ'XSL,ǩĸü@Ǖª*®ċ <6&<3ƎĜ”*%·Į-» Ɨ*ƾǬ,Ė³{ÝĮ &Ŝ3<,&-) *Ħ<9 )ŎƵŧ:Ĩŧ=<' *)"%;ƗƔ*xj[^Ĝƭ@Ǝ ,&-)ŭæ,èþ&˜ ' æŰđ@ǙƵ ƎĜ&<'?<3¶—,ǫđ{ ä£đ73ƻ›,êǃ')<6ƎĜ-ÕłŹ *}Ÿ·DŽ&;§ƼƬ-ţŧ,êǃ')< Ñ Ñ 2 xx j [ ^ ò ę , Ŏ á

xj[^'‹,ƩŨ)OmraN|Qsz
BguN|QszĎÈ&<
ĜƭŹ*ij‡*ĥĘ%<
U[^B[g*Ĺǟ@%)
ƶçƴ%%Ō
æŰŹ)Ĺǟ&¶—< =:,ƻ›ÕŦ@ť##v|v~,XS L@}Ÿ·DŽ&Žæ*æƬ&<xj[^-ŭ Ĺŧ&ǞŸ=%<èþŰxj[^'%-w hvǰ'>*<'Ƥ:=,ƎĜ&  ƃ)ĖƠ@6<',&<xj[^- ƀ”,a|T*ê<}#,Ɛ')<ÁƧđ7 <' ĔÊ&Ǻi|nu|M-‹òŻƧ, ǙƳ)\|l,}#@–ŭ%<'Ƹ< &-¤ǍXSL,}#&<Robot

Inspection and Poster Session (RIPS) @ƙŒ< RIPS -1%,ƎĜ,«6*Ƭ?=<XSL& ;xj[^'Z|n,ozc|@Ž,Z|n *ƙŒ<źŹ&Ƭ ÇĹ*xj[^v| v,ÕŦ*ǕÆä£đ@ģ"%<@é¬ Ï*ſ®ǢĹǟ-7 ©ǟ&«6, 2 ©&x j[^-Ʃ:ƩóƙŒ@ƬƞПŖjXz ľµ&<'@ſ ĀƝZ|nu|Y|Z|n,ƙŒ@gw Vz\|QszŽ,Z|nu|Y|ǔ:, džÍ*ď<QA ,Ĺǟ 5 ©ǟ<gwVz \|Qsz8džÍ*ê<ďê7Ĩŧ,êǃ*) ;Ž,Z|n,u|Y*9<ĝƁ&ĊŧŜ3 < RIPS -ƎĜ'%-ƒ»)XSL x j[^,ä£đ@ŷ?=×Ɛǡ,ƎĜ*-½´&)'*)<,&ǙƳ)XSL&< Ñ3 *2010úŵܔDZQzJk|vDz&, RIPS XSL,Ŏá@ſ

Ñ 3
RIPS , Ŏ á

5. 

xj[^òę-»*ãƭżƋ*'(3:ø ûêǃ0,7,$;įƦ,ǬŃ')<ĵ ƺ&<,òę@ġŧ*ŵŹ)xj[^ Ĝƭ,ƎĜ”&< xjI[g*ĥĘ< Ŭñxj[^ZqwzRgxRFL^8PBL gxRFL^æĵ=%<xjI[gP[ I|BDju|M&-2005ú:ŵܔ,÷ǎ *2008ú:ij*½ĘxjI[g @i| nu|M&-y|v_ZqzeHz,ý@ūĊ  xj[^-Łń,ė,ůş*?;,ŢǓ ¥&<'ÇĹ*áš!,ƪÊ@.# Ĕŕ@%<įŃ'%Ü)ÁƧđ@ƅ6 %<xj[^òę&-ãů!,xj[^ *Ǡ?;' Śģ!@Ʀ%:*,Ǡ ?;@ ƴ<{Ǒ/{¶: —<{ ŮƷ<{ƺƹ<0'ŘǥŹ*Ţ6Ɯņ' %Łń,Ķł,ƄãĜƭ@Ġ ‹Ń@ƦĖ< òãįƦQS\n,ōƑ@źĤ%<,ź Ź,6xj[^òę&-łã,ƈ,xj[ ^ş¶,‰Š@œǐ,‰Š,×*żƋĚ{ Üã,xj[^*#%,Żǁ{Ĝƭ@Īš< %9;whv,ǰxj[^ş¶@æLj Ɯņ'%Üã&,xj[^įƦŞ,ǞŸã Ó&,9;ǰZqwzR,njś:*-xj [^&áš!,Ĕŕ@Ā¨įŃ@ǞŸ% 

 - $ )

1 Dzðűš…ÜʼnǤÄǹxjI[gǺi|n -‹'xj[^,¤â@źĤ% - ‹òŻƧ㠔ƿıƽ25ô 2 à 229 dz 236(2010) 2 Dz Attamimi, M., Mizutani, A., Nakamura,T., Sugiura,

K., Nagai, T., Iwahashi, N., Okada, H., Omori,

T.;Learning novel objects using out-of-vocabulary word segmentation and object extraction for home assistant robots, 2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation 745/750(2010)

2012ú 2 Ľ10Ķ¼ƉÀ

  ǜ ǵ  PBL g x R F L ^ , Q t c S , ™ Š  Ë ÝÚÜ Ħ ı ė Ď đ Ġ Ù ĵ ı Ĩ ĝ Ġ Ķ Ë &  Ë h c I 7 Ė Ę Ğ ī = Š Š  ˜ Ë P e Ĕ Ĵ ġ Ë ÐÓÏÒÑ Ë Ã © ę Ĭ Ę Ě Ĵ Ë ÐÞË ] Y ij [ Æ Ë Z Ë À ÎÔÕ Ë (  S Ë Ñ (  Ë N F œ 1 Ë B { Ë o  ß ; d Ë Ç . ß ‰ { Ë È ß j ¿ Ë ƒ Ë P e ù f £ Ë ı Ĩ ĝ Ġ ø Å í Ĉ   € „ ´ Ċ = ü õ õ Ą ø ß X < ı Ĩ ĝ Ġ Ċ % å í ê õ ô ı Ĩ ĝ Ġ C = ù 6 ‡ Ċ = ü à  Ê = š č ħ IJ Ġ ÷ ö =  č ħ IJ Ġ ô J a Ċ  ¡ í Ĉ à ` P e ú [ Ä "  ù ] Y [ Æ ÒÏ Ĕ ĩ ù ø = _  ù [ Æ : ø ÒÏ Ĕ ĩ  Ċ , ³ í Ĉ ê õ ø Ć ć J ć  ñ ó â Ĉ à Ā ï ß P e ú ¹
5 ù ³ ™ ij q š ð é ô ú ÷ è Ž ç [ Ä ą 9  ā ÷ ö ù Á _  \ Ċ  z ì ó $ w € ø ° É ø + ć • Ă ê õ õ í Ĉ à ÷ ä ß ÝÚÜ Ħ ı ė Ď đ Ġ Ù ĸ Û ù f £ ä Ć û £  ø ò â ó ß = y £ ¥ Ċ * s í Ĉ ê õ à Ë  ½  g Ë = y Ÿ · æ – J ì ï Ĝ Ĵ ī (  ô Ħ ı ė Ď đ Ġ Ċ  b ij » 4 í Ĉ ¼ ‹ Ċ ¸ ì ó ß Ć ć ? ¶ € ÷ = š Ċ   ÷ â ß ı Ĩ ĝ Ġ C = ù 6 ` € M ž Ċ  G í Ĉ ê õ Ċ  ½  g õ í Ĉ à Ë P e § | Ë Ğ Ĵ ĩ Ë  @ Ë P e Ċ , é Ĉ ø á ï ñ ó Ë  Ð 5  Ë Đ č ě IJ Ę Ë P e ù º ă V ą  ½  g ÷ ö ø ò â ó ¦ ® í Ĉ Ë Ė Į ĥ Ę Ċ † ­ ì ó ä è Ë  Ñ 5  Ë ı Ĩ ĝ Ġ ¢  ÌÐÍË ĵ [ Æ : ? W  Ķ Ë ĩ č Ĕ IJ  H ı Ĩ ĝ Ġ ù • ā  ó Ċ   ã Ë ı Ĩ ĝ Ġ ù ¢  ĩ Ģ ĭ ċ İ Ċ t ¯ ì ó ß ~ 3 r Ċ n â  ì ó ä è ê õ à Ë  Ò 5  Ë ı Ĩ ĝ Ġ ù i - Ë ı Ĩ ĝ Ġ …  ù i - Ċ = ü Ë ¾ D µ U ù ¬ F ’ L Ċ t ¯ ì ß ~ 3 r Ċ n â ð ì ó ä è à Ë  Ó 5  Ë ı Ĩ ĝ Ġ ¢  ÌÑÍË ĵ [ Æ : ? W  Ķ Ë ĩ č Ĕ IJ  H ı Ĩ ĝ Ġ ù • ā  ó Ċ   ã Ë ı Ĩ ĝ Ġ ù ¢  ĩ Ģ ĭ ċ İ Ċ t ¯ ì ó ß ~ 3 r Ċ n â  ì ó ä è ê õ à Ë  Ô 5  Ë ı Ĩ ĝ Ġ C K ù ”  Ë ı Ĩ ĝ Ġ C K ù ©  ß  2 ÷ ö Ċ ”  ì ß  z V m Ċ ¦ ® à Ë Ë  Õ 5  Ë ı Ĩ ĝ Ġ ¢  ÌÒÍË ĵ [ Æ : ? W  Ķ Ë ĩ č Ĕ IJ  H ı Ĩ ĝ Ġ ù • ā  ó Ċ   ã Ë ı Ĩ ĝ Ġ ù ¢  ĩ Ģ ĭ ċ İ Ċ t ¯ ì ó ß ~ 3 r Ċ n â  ì ó ä è ê õ à Ë  Ö 5  Ë ?  ”  ÌÐÍË ı Ĩ ď ĝ Ħ ĕ ĝ ď Ĵ Ë ı Ĩ ď ĝ Ħ ĕ ĝ ď Ĵ ø ò â ó č IJ Ě Ĵ ģ ĝ Ġ ‘ ô ± þ ó ä è Ë  × 5  Ë ı Ĩ ĝ Ġ  H Ħ ı Ē Į Ī IJ Ē ÌÐÍË ĵ [ Æ : ? W  Ķ Ë ĩ č Ĕ IJ  H ı Ĩ ĝ Ġ ù Ħ ı Ē Į Ī IJ Ē Ċ   ã Ë ı Ĩ ĝ Ġ ù Ħ ı Ē Į Ī IJ Ē ĩ Ģ ĭ ċ İ Ċ t ¯ ì ó ß ~ 3 r Ċ n â  ì ó ä è ê õ à Ë

 ‚ } Ë

Ë

 ÑÓ 5  Ë ē Ĵ Ę Ę Ě ğ Č ÌÔÍË ĵ [ Æ : ? W  Ķ Ë ê ĉ Ā ô  J ì ï ı Ĩ ĝ Ġ Ċ  â ß Ē İ Ĵ Ħ ë õ ø  g Ċ © > ì ¦ k í Ĉ Ë  ! ø Ē İ Ĵ Ħ ¨ ² ù « É Ċ ¤ â ð ì ó ä è ê õ à Ë  ÑÔ 5  Ë  ¡ ĵ Ñ Ķ Ë Ē İ Ĵ Ħ ë õ ø J a Ċ  ¡ í Ĉ Ë '  ø  ! p  Ċ   â ß  ¡ ù į Ĥ Ĵ ĕ İ Ċ   ñ ó ä è à Ë  ÑÕ 5  Ë ē Ĵ Ę Ę Ě ğ Č ÌÕÍË ĵ [ Æ : ? W  Ķ Ë ê ĉ Ā ô  J ì ï ı Ĩ ĝ Ġ Ċ  â ß Ē İ Ĵ Ħ ë õ ø  g Ċ © > ì ¦ k í Ĉ Ë  ! ø Ē İ Ĵ Ħ ¨ ² ù « É Ċ ¤ â ð ì ó ä è ê õ à Ë  ÑÖ 5  Ë  ¡ ĵ Ò Ķ Ë Ē İ Ĵ Ħ ë õ ø J a Ċ  ¡ í Ĉ Ë '  ø  ! p  Ċ   â ß  ¡ ù į Ĥ Ĵ ĕ İ Ċ   ñ ó ä è à Ë  Ñ× 5  Ë ē Ĵ Ę Ę Ě ğ Č ÌÖÍË ĵ [ Æ : ? W  Ķ Ë ê ĉ Ā ô  J ì ï ı Ĩ ĝ Ġ Ċ  â ß Ē İ Ĵ Ħ ë õ ø  g Ċ © > ì ¦ k í Ĉ Ë  ! ø Ē İ Ĵ Ħ ¨ ² ù « É Ċ ¤ â ð ì ó ä è ê õ à Ë  ÑØ 5  Ë  ¡ ĵ Ó Ķ Ë Ē İ Ĵ Ħ ë õ ø J a Ċ  ¡ í Ĉ Ë '  ø  ! p  Ċ   â ß  ¡ ù į Ĥ Ĵ ĕ İ Ċ   ñ ó ä è à Ë  ÒÏ 5  Ë ē Ĵ Ę Ę Ě ğ Č Ì×ÍË ĵ [ Æ : ? W  Ķ Ë ê ĉ Ā ô  J ì ï ı Ĩ ĝ Ġ Ċ  â ß Ē İ Ĵ Ħ ë õ ø  g Ċ © > ì ¦ k í Ĉ Ë  ! ø Ē İ Ĵ Ħ ¨ ² ù « É Ċ ¤ â ð ì ó ä è ê õ à Ë Ë R Š ^ Ë * › T v ß µ U Ċ ¾ D í Ĉ Ë * › T v Ë P e  ø ”  í Ĉ Ë J — ª  V m Ë  E u l ß  2 ¢  ä Ć û  ¡ ø Ć ñ ó ª  í Ĉ à Ë î ù ÿ å , ³ œ ý ù O ˆ ķ Ĭ ĝ ę Ĵ ė Ë ÝÚÜ Ħ ı ė Ď đ Ġ ô ú A  œ   (  ô ú ÷ è A  œ 0 8 á Ĉ â ú  “ y õ  “ y æ  ¸ ù ° É ø + ć • Ă ê õ Ċ ! Q õ í Ĉ à ÝÚÜ Ħ ı ė Ď đ Ġ A  œ ú ı Ĩ ď ĝ Ħ ĕ ĝ ď Ĵ Ċ  ă õ í Ĉ / Œ ı Ĩ ĝ Ġ Ĕ IJ Ğ Ę Ġ ý ù * # Ċ ) õ í Ĉ Ë