＜全授業を通した指導目標＞
宇宙開発からわかること、その利用方法等をまなびながら、科学技術に対する理解・興味関心を喚起させる。
＜対象＞
高校１年生１６名、２年生１９名 合計３５名
＜期間＞
平成１８年１０月１７日、２１日
回数(総時間)：２回(５時間５０分)
＜区分＞
- SPP(サイエンス・パートナーシップ・プロジェクト)
授業連携
惑星探査とロボットの開発
群馬県・群馬県立前橋女子高等学校
- 高等学校
- 高1
- 高2
- 探究
概要
構成表
回 |
実施日 |
時間 |
形式 |
人数 |
授業内容 |
|---|---|---|---|---|---|
1 |
10月17日 |
80分 |
授業 |
35名 |
事前学習「ニュートンの運動の3法則(慣性の法則･運動の法則(運動方程式)･作用反作用の法則)や無重量など」 |
2 |
270分 |
講義 見学 |
23名 |
≪午前の部≫(150分) ｢小惑星探査ロボットはやぶさ｣ ｢はやぶさプロジェクト関連の見学｣ (はやぶさ模型・イオンエンジン) 講師・解説:西山 和孝 (JAXA宇宙科学研究本部 宇宙輸送工学研究系 助教授) |
|
講義 実習 実習 |
≪午後の部≫(120分) (1)｢月探査とロボットについて(Luna Exploration)｣ (2)｢ローバーのプログラムによる遠隔操作｣ (3)｢ローバーのリモートコントローラーによる遠隔操作｣ 講師・支援:大槻 真嗣 (JAXA宇宙科学研究本部 宇宙探査工学研究系 宇宙航空研究員) TA:永岡 健司 (総合研究大学院大学 物理科学研究科 宇宙科学専攻) TA:杉浦 学 (総合研究大学院大学 物理科学研究科 宇宙科学専攻) TA:水上 憲明 (総合研究大学院大学 物理科学研究科 宇宙科学専攻) 支援:浅野 眞・森 理恵 |
第２回目/全２回『授業記録シート』
＜今回の授業の指導目標＞
≪午前の部≫(150分)
小惑星探査ロボット「はやぶさ」について学習することにより、宇宙開発におけるロボットの開発・利用方法の実例を知る。また、イオンエンジンについても化学エンジンとの比較から理解する。
≪午後の部≫(120分)
ローバーをプログラムにより遠隔操作する・ローバーをリモートコントローラーで遠隔操作するという実習を通して、惑星探査とロボットの開発について、理解を深める。また、月探査とロボットについての講義を通して、月（惑星）探査におけるロボットの歴史と意義について学習する。
時間配分 |
学習内容 |
◎教師の活動 △生徒の活動 |
指導上の留意事項 |
|---|---|---|---|
≪午前の部≫(150分) |
|||
導入 (10分) |
・日程説明 ・施設について ・講師紹介 |
△生徒の活動 ・全体の流れを把握し、この講義の目的や意義を再確認する |
|
展開 (90分) |
・小惑星からサンプルを持って帰ると明らかになること ・はやぶさで実証しようとする技術 ・化学ロケットと電気ロケットの比較 ・プラズマを利用した電気ロケット ・イオンエンジンによる小さな加速度を電波で測る ・イオンエンジンと地球スウィングバイの組み合わせ(世界初) ・はやぶさの軌跡と今後について ・ロボットはやぶさの目や耳となる各種センサー ・自律タッチダウンシーケンス ・はやぶさのミッション達成度 ・質疑応答 |
△生徒の活動 ・SPPレポート用紙に講義内容を記録する ・講義の感想をまとめる ・講義について発展的な考察を行う ・質疑を行い、その内容を記録する |
・普段の授業ではあまり行われない講師への質疑応答を積極的に行わせる |
まとめ (50分) |
・はやぶさの模型見学 ・イオンエンジン試験施設見学 |
△生徒の活動 ・実際の模型・展示物や試験施設の見学を通して、講義内容の理解を深める |
・疑問点はその都度質問させる |
≪午後の部≫(120分) |
|||
導入 (10分) |
・講義・実習の概要説明 ・講師紹介 |
△生徒の活動 ・３班に分かれ講義と２つの実習をローテーションして行うことを確認する |
|
展開 (100分) |
(1)講義｢月探査とロボットについて(Luna Exploration)」 ・月探査の意義 ・過去の月探査 (NASA・旧ソ連) ・現在の月探査 ・日本の月探査とその予定 ・月におけるロボット操作の難しさ ・議論:月探査の意義について (2)実習｢ローバーのプログラムによる遠隔操作」 (3)実習｢ローバーのリモートコントローラーによる遠隔操作」 実際のローバーを見ながらの操作・モニターを見ながらの操作・遅延時間を設けての操作 |
△生徒の活動 ・SPPレポート用紙に講義内容を記録する ・講義の感想をまとめる ・講義について発展的な考察を行う ・実習に進んで取り組み、プログラミング ・遠隔操作を体験する |
・プログラムは各班全員で考える ・リモートコントローラーでの操作も多くの人が体験できるようにする |
まとめ (10分) |
・全体での質疑応答 |
△生徒の活動 ・質疑を行い、その内容を記録する |
授業の感想・メモ
- ≪午前の部≫
惑星探査やロボットに関心のある生徒がこのプログラムに参加していることもあり、生徒にとっては高度な内容であったが、多くのことを学び、理解しようとしていた。また、質疑も盛んに行われ、予想していた以上の成果が上げられたと思う。生徒がこのような本物に触れる経験を望み、経験した以上のものを得るということをあらためて確認することができた。 - ≪午後の部≫
実習で行ったプログラムやリモートコントローラーによる遠隔操作には想像以上に大きな興味・関心があったようである。もっと時間を取って希望者全員に操作させた方がよかったかもしれない。また、最後の質疑応答で宇宙の起源や宇宙に関する質問が多く出て、宇宙そのものに対する関心が強いことを知った。このプログラムを通し、普段気にとめていなかったことにも目が向くようになったようで、科学あるいは知る・学ぶということへの関心が増したようである。
群馬県・群馬県立前橋女子高等学校（２）
