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工房での体験学習テーマ

先端技術の原理あるいは製品の機能や仕組み等を分かり易い実験による組立や分解を通じて体験的に学習する。( )内はプログラム提供企業

センサーで動く信号機を作ろう(オムロン株式会社)

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目 標
身の回りでは,センサーをはじめとするたくさんの電子部品が使われていることを知り,センサーを使った工作を通して,製品開発に関わる人の努力や思いを知るとともに,新しい技術やものづくりに関心をもつ。
Step 内容と流れ 学習の様子
1

センサーを知り、役割を考える。

  • 身の回りでたくさんのセンサーが機械をコントロールすることに使われていることを知る。
  • 身の回りでたくさんのセンサーが機械をコントロールすることに使われていることを知る。
* *
2

センサーでコントロールする信号機をつくる。

  • センサーを使って,信号機の点灯の仕方が変わる仕組みを知り,実際につくってみる。
3

これからのセンシング&コントロールについて考える。

  • センシング&コントロールシステムで便利になっていく未来について考える。
4

便利な電子機器について考える。

  • 新しい電子部品を生み出すために,たくさんの人が開発に関わっていることを知る。
作 業
はんだづけのかわりにホッチキスを使用。ボール紙にアルミテープを貼って基板を作成。電子部品等(フォトマイクロセンサー・赤色LED・緑色LED・基板・電池スナップ)をホッチキスや両面テープで止めて回路を組み上げる。電池を付けると,赤色LEDが点滅する。センサーに指を近づけるとモノを感知して赤色LEDが点滅から点灯に代わり,緑色のLEDが点灯する工作を行う。

世界に一つの温度計(株式会社堀場製作所)

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目 標
はかることはわかること。温度をはかると何がわかるのか,何のために温度をはかるのかを考え,温度センサーを使った工作を通して,製品開発に関わる人の努力や思いを知るとともに,新しい技術やものづくりに関心をもつ。
Step 内容と流れ 学習の様子
1

「はかること」と「センサー」について。

  • 機械の中の「はかる・感じる」部分である「センサー」について知り,生活の中で活躍している「センサー」について考える。
* *
2

温度センサーを使い,温度によってLEDランプの色が変わる温度計を作る。

  • 熱を温度センサーが感じ取って電圧判定をし,LEDを光らせる仕組みを知り,実際に温度センサーを使っての温度計を製作する。
3

出来上がった温度計での動作を確認する。

  • 水や氷,ドライヤーなどの熱源を使って,温度計の動作を確認する。
4

モノづくりに携わるひとのおもいを考える。

  • 製品開発の流れを知る。
  • モノづくりに携わるひとのおもいを考える。
作 業
ICやアンプ,LEDランプが取り付けられた基板に,センサーケーブル,電源ケーブルを取り付け温度計を製作する。センサー部分を熱源に近づけることにより温度を判定し,点灯するLEDのランプが変わる(おおよそ28℃と18℃の測定が可能)。

ひかりを調べよう(株式会社島津製作所)

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目 標
Step 内容と流れ 学習の様子
1

調べる装置についてその役割を知る。

  • ものの成分を調べる装置,食べ物の農薬量をはかる装置,飛行機材料の強さを調べる装置,人の体を調べる装置などの「調べる装置」がさまざまなところで活躍していることを知る。
※30年度新規プログラムのため活動の様子の写真はありません。
2

衛星型分光器を製作する。

  • 惑星分光観測衛星「ひさき」に光を成分毎に分ける部品「グレーティング」が使われていることを知る。
  • 観測衛星「ひさき」型の簡易分光器を製作する。
3

製作した簡易分光器を使って光を調べる。

  • 製作した簡易分光器で蛍光灯やLED電球,白熱灯の光を観察し,光源の種類によって異なる光の成分を見る。
4

モノづくりに携わるひとのおもいを考える。

  • 製品開発の流れを知り,モノづくりに携わるひとのおもいを考える。
作 業
島津製作所製の光を分ける部品(グレーティング)が搭載されている観測衛星「ひさき」型の簡易分光器を作成する。グレーティングが取り付けられている厚紙を折り曲げて,必要箇所を粘着テープで固定して製作する。製作した簡易分光器で,蛍光灯やLED電球,白熱灯の光の観察も行う。

夢がふくらむ化学の力(積水化学工業株式会社・積水化成品工業株式会社)

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目 標
発泡スチロールはその特徴を活かして暮らしの中で役立っていることを知り,一次発泡ビーズを成形する実習体験を通して,製品開発に関わる人の努力や思いを知るとともに,新しい技術やものづくりに関心をもつ。
Step 内容と流れ 学習の様子
1

発泡性ビーズが一次発泡する様子を観察する。

  • ふしぎなビーズ(発泡性ビーズ)を蒸気にあてることで60倍にふくらむ様子を観察する。
  • 発泡した粒子を型に詰め,蒸気をあてることで発泡スチロールはつくられることを知る。
* *
2

一次発泡ビーズの成形体験を行い,実験からその性質を確かめる。

  • 中に重りを入れた状態で一次発泡ビーズを金型に細密充填してから蒸気をあてて成形し,不自然に転がる「ゆらゆらボール」をつくる。
  • 卵の落下実験やお湯容器(発泡スチロール製カップ・プラスチック製カップ)での体感実験を通して,発泡スチロールの性質を確かめる。
3

発泡スチロールがその特徴を活かし,暮らしの中で役立っていることを知る。

  • 柔らかく,クッション性に優れ,断熱性や保温性が高いという発泡スチロールの特徴を知る。
  • その性質を活かし,発泡スチロールは暮らしに役立っていることを確かめる。
4

モノづくりに携わるひとのおもいを考える。

  • 製品開発の流れを知る。
  • モノづくりに携わるひとのおもいを考える。
作 業
中に重りとしてナットを輪ゴムで固定した状態で金型(茶漉し)に一次発泡ビーズを細密充填させ,蒸し器で蒸気をあてて成形し,不自然に転がるスチロールボールを作成する。発泡スチロールの性質を確かめるために,発泡スチロールの箱に生卵を落とし本当に割れないかを調べる実験や,発泡スチロール製のカップとプラスチック製のカップに同じ温度の熱いお湯を入れ,手で持った際の体感温度の違いを確かめる実験を行う。

夢を守る化学の力(積水化学工業株式会社)

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目 標
合わせガラスに挟むことで様々な機能を発揮する中間膜について,その安全性を体験するとともに,疑似合わせガラス製作の体験を通して,普段は気付かないところで役に立っている製品の大切さと,その開発に携わる人たちの努力や思いを知り,新しい技術やものづくりに関心をもつ。
Step 内容と流れ 学習の様子
1

合わせガラスの落球実験から,気付かないところにあるモノを知る。

  • 割れてもバラバラにならない合わせガラスに使われている中間膜の存在を知り,気付かないところでモノが活躍していることを知る。
* *
2

中間膜を使い,擬似合わせガラスをつくる。

  • 実際の合わせガラスの製造工程と同じ工程で,プラスチックをガラスに見立てた擬似合わせガラスをつくる。
  • 出来上がった合わせガラスは,簡易万華鏡にする。
3

中間膜の性能を体験する。

  • 引っぱり強度の実験をして,化学の力で生まれたモノの性能を知る。
4

モノづくりに携わるひとのおもいを考える。

  • 製品開発の流れを知る。
  • モノづくりに携わるひとのおもいを考える。
作 業
ペット樹脂フイルムと3片に分けたポリカーボネートのシートをガラスに見立てて,実際の合わせガラス製造と同様に中間膜を挟んで熱圧着させる。熱圧着後は,3片にわけた部分を折り,三角柱に成形して保護用の緩衝材を取り付けて簡易万華鏡にする。中間膜を使った合わせガラスと通常ガラスの強度と安全性を比較するために,鉄球による破壊実験も行う。

印刷の技術が世界を変える(株式会社SCREENホールディングス)

*
目 標
カラー印刷の仕組みを理解し,「正規の色合い」に関する実習体験を通して,製品開発に関わる人の努力や思いを知るとともに,新しい技術やものづくりに関心をもつ。
Step 内容と流れ 学習の様子
1

光や色について考える。

  • カラー印刷の基本である光や色について考える。
* *
2

印刷物を拡大して観察する。

  • カラーの印刷物を拡大すると色はどのように重なっているのかを観察する。
3

カラー印刷の原理を体験する。

  • 4版色付けを終了した画像フィルム(重ねると微妙に違う画像を含む)の中から,「正規の色合い」の一つの画像ができあがるよう,班単位で考え組み合わせる。
  • できあがった画像を確認し,「色の認識の仕組み」についてのまとめを行う。
4

モノづくりに携わるひとのおもいを考える。

  • 製品開発の流れを知り,モノづくりに携わるひとのおもいを考える。
作 業
カラーの印刷物をルーペで観察し,色はどのように重なっているのか調べる。4版色付けを終了した画像フィルム32枚(4色×8分割)の中から,「正規の色合い」の一つの画像ができあがるよう,班単位で考え組み合わせる。

カタチをつくる(株式会社ワコールホールディングス)

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目 標
衣料品という最も身近な製品の役割を考えたりその製作を体験したりすることを通して,製品の開発にはたくさんの役割を担う人たちがいることやその努力や思いを知り,ものづくりに関心を持つ。
Step 内容と流れ 学習の様子
1

下着などの被服がどのようにしてつくられるかを知る。

  • 動きや着心地,人の形を科学的に調べることの大切さを知る。
  • 採寸やデザイン,縫製などの工程を知り,ひとつの製品がたくさんの人の努力でつくられていることを知る。
* *
2

ぬいぐるみのTシャツをつくる-1

  • 採寸した長さから,適切な型紙を選ぶ。
  • 型紙を生地に写し,裁断をする。
3

ぬいぐるみのTシャツをつくる-2

  • 裁断した生地を縫製する。(京モノレンジャー)
  • スタンプ等を使って,Tシャツのデザインを考える。
  • 検査をして仕上げる。
4

モノづくりに携わるひとのおもいを考える。

  • 製品開発の流れを知る。
  • モノづくりに携わるひとのおもいを考える。
作 業
ぬいぐるみのクマを人に見立てて採寸を行い,その結果から最適なサイズを考え,Tシャツの型紙を生地に写して裁断する。縫製作業は,支援者が行い,縫いあがったTシャツのデザインをスタンプやマーカー,リボンなどで行う。最後に検品して,余分な糸などを切る。オリジナルのハンガーにTシャツをかけて完成。
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