〒 TEL FAX 校 校 校 校 校 名 名 名 名 名 その他 - - -ﾅﾉﾃｸﾉﾛｼﾞｰ、新材料 月探査衛星「かぐや」、国際宇宙ｽﾃｰｼｮﾝ ﾉｰﾍﾞﾙ賞（日本人受賞） ﾗｲﾌｻｲｴﾝｽ ﾛﾎﾞｯﾄ -防災・安全 - - - ○ 統計 地球温暖化、ｹﾞﾘﾗ豪雨 iPS細胞、ES細胞 日間 0 日間 1 日間 物理系 化学系 生物系 地学系 数学系 日間 -B.事前学習 C.講座実施 ﾛﾎﾞｯﾄ系 - -環境 ｴﾈﾙｷﾞｰ 情報通信 ﾅﾉﾃｸ･材料 ○ - -実 施 機 関 の 属 性 大学 （いずれかを選択） 電話・FAX番号 受講学校数 ※講座が複数日である場合、各回の活動に参加した合計人数を記入すること 1 日間 宇宙 0 1 9 合計 高等学校 1 9 ※緑部分は項目選択、黄色部分は必ず記入してください、英数字は半角で統一して記して下さい。 つくって学ぶ力学の世界 ５．受講者 （有りの方はチェックしてください） 受講人数 中学校 講 座 名 027-220-7334 AD091026 連絡先担当者 （平成21年 9月 10日現在） 所属・役職 氏名 所 在 地 住 所 テーマ分野（領域分野） 整 理 番 号 実 施 機 関 名 １．実施機関 0277-30-1020 松原 雅昭 群馬大学大学院工学研究科 群馬大学大学院工学研究科 教授 376-8515 群馬県桐生市 天神町 1-5-1 テーマ分野（基本分野） ２．連携先 連携先の属性 （いずれかを選択） 連携先 連携先の属性 （いずれかを選択） 連携先 c高等学校 群馬県立桐生工業高校 ※下記のうち該当する分野について、○を選択してください （複数選択可） 自然ｴﾈﾙｷﾞｰ、燃料電池 - - - - -受講学校数・受講人数 小学校 ※講座の中で話題に取り上げたトピックがあれば、○を選択してください （複数選択可） 話題として触れた内容 A.事前打合せ D.事後学習 E.事後打合せ ４．実施日数 特別支援学校 5 ※下記のうち該当する分野について、○を選択してください （複数選択可） ｲﾝﾌﾙｴﾝｻﾞ、感染症がん研究、臓器移植ｲﾝﾀｰﾈｯﾄ､ｽｰﾊﾟｰｺﾝﾋﾟｭｰﾀ - -科学一般 -３．講座内容 ○ その他 キャリア教育枠有り
※事後打合せで使用した資料の電子データ等があれば添付の上、提出願います。 平成 年 月 日 名 名 所属・役職 群馬大学工学系技術部 技術職員 参加者 桐生工業高校 0 氏名 松原雅昭 中澤 剛 所属・役職 実施場所
＜事後打合せ＞
実施日 21 9 8 ※本報告書はホームページに掲載し、他機関への情報提供資料とさせていただきます。 個人情報等を記載する際には、ご注意ください。 講師 TA 学校および 教委の職員 1 群馬大学大学院工学研究科 教授 氏名 実施した講座について、アンケート等学生の反応から検証し、総括を行った。さらに、来年度以降、本講座を どのように展開し発展させていくか意見交換し、今後も協議を継続することにした。 この日参加できなかった関係者の意見は、別途打ち合わせやアンケートから集約した。 河井 崇平 打合せした具体的な内容※外部発表で使用した発表資料の電子データ等があれば添付の上、提出願います。 平成 年 月 日 時 分 ～ 時 分 ※地域等で今回のSPPに関して賞への応募を行った場合、もしくは受賞した場合に、記入してください。 ※TVや新聞・雑誌等において今回のSPPの取組が紹介された場合に、記入してください。 ※教員の研究会等でSPPの取組を紹介した、近隣地域でSPP交流会を開催した等、成果公開を実施した場合は、記入してください。 発 表 会 名
＜取材＞
発表者所属・氏名 発表会場 表 彰 日 ①力学の世界に興味津々､②つくって学ぼう「力学」､③きょうから群大でＳＰＰ事業 応募・受賞した賞＜その他＞
実 施 日 時＜賞への応募、受賞など＞
放映日あるいは掲載日（掲載号） ①②8/22､③8/20 タ イ ト ル 紹介内容 （webサイトのURLなど） 上記３つの新聞紙上で､本講座が紹介された。 TV 局 、 新 聞 ・ 雑 誌 等 の 名称 ①上毛新聞､②桐生タイムス､③日刊桐生 応募・受賞 内容 （webサイトのURLなど）＜外部発表（口頭発表、論文発表）など＞
発表会主催者 上記のうち生徒の所属 （生徒が発表した場合） 発表内容 （webサイトのURLなど）①講座のねらい ②講座の企画立案 C 児童生徒の自ら学ぶ意欲や思考力、表現力、判断力などを培うために企画した活動や工夫した点 （問題を解決するための実験方法を考えさせたり、観察、実験の結果や提示されたデータに基づいて考察させるなど） （１）単にものづくりを行わせるのではなく、「自動車モデルに与えられたおもりを引っ張れるだけの力を発揮させる」 「歩行モデルの動作を安定させながら、スピードを上げる」などの具体的な目標に向かって、個々の学生が力学的 な考察を行い､形状などを工夫しながら製作できるようにした。 （２）製作や改善を行う上で、ポイントとなる物理法則については、モデルの製作に入る前や改善の途中で、説明を 行うと共に、指導者が演示実験を行ったり学生に実際に実験を行わせることで、実体験と結びつけて理解できるよ うにした。 （３）とりあえず、モデルを形にしただけでは、「自動車モデルがおもりを引き上げられない」「歩行モデルの動作が 安定しなかったり、スピードが遅い」という問題に直面することになる。このような問題を解決し目標を達成できるま で実験と改善という試行錯誤を繰り返し、その中で背景にある力学を理解できるようにした。目標を達成できた学 生にも、さらに性能を高めるための考察を行わせた。 （５）適宜、学生にレポートや、教材に関係した物理学の問題に取り組ませる時間を設け、現在行っている製作や 改善活動が、物理法則とどのように結びついているか、明確に把握しながら学習を進められるようにした。 （６）区切りとなるところで、それまでの設計・製作・改善の工程を振り返らせ、まとめとなる発表を行わせた。 ものづくりは、自分の持っている知識を使って何をつくるか考え出す「設計」工程や、完成品の性能を評価して工 夫を重ねる「改善」の工程を含んでおり、科学を実践的に応用する力を身につけさせるのに適している。 そこで本 件では、このような、「設計」と「改善」の工程に注目し、学生がものづくりの中で科学的知識を応用した問題解決を 行い、科学的応用力を高められる講座を企画した。 ものづくり教材としては、防災に関係するタイヤのスリップについて考察できる「自動車モデル」と、ロボット技術の 基本となる二足歩行をわかりやすく単純化した「歩行モデル」の、２つを用いた。 学生には、「自動車モデルに目標のの力を発揮させる」、「モデルの歩行を、速く安定させる」といった具体的な課 題を与え，「設計」案を考えてから製作させ、製品が完成した後も「改善」と試行錯誤を繰り返させた。これらの活動 の中で、学生は観察や実験、他の学生との討議を重ねて、問題解決を行えるよう指導した。さらに適宜、学生に自 らの意見をレポートにまとめさせたり発表する機会を設け、効果的に科学的応用を高められるよう指導した。 また、大学の研究施設見学や、先端技術に関する実験を体験させる機会も設け､学生の知的興味・関心や進路 意識を高められるようにした。 ＊企画立案時に留意・工夫した点を記入してください。 Ａ 連携先の確保、協力体制の充実のために留意した点や課題 （１）行事や部活動の大会の多い夏休み時期の実施となったため提携先の高校と講座を実施する授業の日程につ いて打ち合わせ、学生や指導・引率者の負担を極力少なくするようにした。 （２）研究施設や実験の見学内容についてあらかじめ学生の希望を調査し、学生の進路や職業に対する意識を効 果的に高められる内容となるよう配慮した。 （３）本講座の内容と関係する設計や物理学について、学生がどの程度学習しているのかあらかじめ把握し、学校 の授業との関連性についても説明できるようにした。また、本講座は複数の学年の学生が同時に学習する形式と なったため、低学年の学生には特に学習内容を説明する機会を設けて、理解できるよう配慮した。 （４）高校の授業で学習した原理や法則が、実験で確認でき、ものづくりに役立つことを実感できるよう配慮した。 B ①の講座のねらいを達成するための留意点・工夫点 教材として取り上げた、「自動車モデル」「歩行モデル」に以下の工夫をした。 （１）「自動車モデル」は、電気モーターで駆動し重りなどを引っ張る単純化された四輪車とした。タイヤがスリップす ることなくモーターの動力を地面に伝えることで､指定された重さの重りを引き上げられるようにするためには、車体 の重量や重心位置、地面との摩擦などについて考察する必要があり、高校レベルの力学を応用した考察を行うの に適した教材となった。 （２）「歩行モデル」は、日本に古くから伝わるからくり機構を応用し、重力による位置エネルギーを振動へと変換し ながら歩行するようにした。こちらのモデルも、歩行を安定させスピードをコントロールするためには、どのような形 にすればよいか､高校の物理学で学習する重心や振動などの力学から考察できるようにした。
③講座の評価方法 ④講座の評価結果 ※②について③に基づいた企画の評価を、定性的ばかりでなく定量的に記入してください。 ⑤今後の発展性・課題等 ⑥学校長の所感 （１）今回の講座では、最終的に全ての学生が与えられた課題をクリアする製品を製作できた。 （２）学生に回答させた物理学の選択・記述問題は、問題が配られた当初は回答できない学生が多く見受けられた が、ものづくりを通して考察を深めて行く中で、次第に回答を書き込めるようになった。また、今回の講座では、学 習内容について十分に把握している講師やＴＡが適宜巡回を行い、回答できなかったり間違えている学生に対し 指導を徹底することができ、学生同士の話し合も行ったので、最終的には、正解率が９０％以上となった。 （３）アンケート結果を見ると、講座の内容については７０％以上の学生が「理解できた」と答えており、残りの学生 も「少し理解できた」と回答している。試行錯誤を行って問題解決を行う方法や能力についても、４０％以上の学生 が「習得できた」と回答し、残り全ての学生も「少し習得できた」と答えている。その他のアンケート項目についても 肯定的な回答が多く、本講座の効果を裏づけている。 ※今回の講座全般で感じた、ＳＰＰの新たな可能性、発展性、課題などについて、連携のあり方や講座内 容、生徒への影響・効果等の観点から記入してください。 （１）アンケート結果などから、受講生は本講座を好意的に受け止めており、学習内容に対する理解も深めているこ とがわかる。さらに、受講前は理系科目に対する興味があまりなかったが、講座後は興味が湧いたと答えた学生 も４０％いた。このようなことから考えて、本講座は成功だったと考える。今後も継続して実施し、内容や教材の充 実を図れれば、より大きな成果を期待できる。 （２）使用した教材「自動車モデル」では力のつり合いなどの物理Ⅰで学習する「静力学」、「歩行モデル」では振動 などの物理Ⅱで学習する「動力学」を中心に学習できる構成とした。広範囲の力学について学習できる本教材で、 学生の力学に対する理解と応用力は高まったと考えられる。今後は、教材の一層の充実のために、より多くの学 習要素を偏りなく含む教材の開発と、このような講座での使用を目標にしたい。 （３）今回、学生の理解を効果的に高められた理由としては、学生に対し十分な講師とＴＡを配置できたことが大き いと考える。ＪＳＴの理解ある対応に謝意を表するとともに、今後も継続をお願いしたい。特に、本件のようなものづ くりを行う講座では危険を伴う作業を受講生が行う場合もあり、どうしても十分な指導員が必要となる。 （４）工業高校と連携して実施させていただいた本講座の打ち合わせなどを通して、特色ある興味深い授業や指導 を展開されている学校教員の方々が多くいらっしゃることを再認識させられた。大学などの研究機関とこのような教 員の方々が連携を密にすることができれば、このような講座の一層の発展が可能になると感じた。 ※実施機関が小学校、中学校、高等学校等である場合には、学校長のご感想などを記入してください。 ＊②の活動や効果（興味・関心の喚起、知的探究心の育成等）の評価をどのように行ったかを具体的に記 入してください。 （１）「自動車モデル」に関する講座では、製作や改善を行わせながら、物理学などに関する２０問の穴埋め問題に 解答させた。問題は全て、高校での授業や講座内での説明から回答できる問題とした。また、全体のまとめとなる レポート形式の論述問題１問にも回答させた。 （２）「歩行モデル」に関する講座では、背景となる物理法則について２問の選択問題、３問の論述問題に解答させ た。また、学生が行った実験結果の整理と、グラフ作成を行わせた。 （３）学生が意見をまとめて発表する場を設けた。 （４）学生の意識については、ＪＳＴによるアンケートを参考にさせていただいた。
①理数分野に特化した キャリア教育 ②具体的な活動内容 ③成果・効果 ④次回への発展性・課題 ※講座において、特にキャリア教育を意識して設定した活動を記入してください。 ※本報告書はホームページに掲載し、他機関への情報提供資料とさせていただきます。 個人情報等を記載する際には、ご注意ください。 ※このシートは、キャリア教育枠実施機関のみ記入してください。 ※他シートで記入した内容と重複する場合は、キャリア教育を意識した点、特筆すべき効果などをより詳細に記載してください。 ※キャリア教育の視点で今回のSPP講座を行ったことによる、新たなSPPの効果、可能性、発展性、 課題などを記入してください、 ※②の活動を踏まえた成果・効果を記入してください。 （児童・生徒の反応、これまでのSPP講座との違い等） ※今回のSPP講座におけるキャリア教育的要素について記入してください。
