授業連携

ロケット講座~火薬を使うモデルロケットを製作して打ち上げよう!~

大阪府・大阪府立大和川高等学校

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概要

<全授業を通した指導目標>

 新しい高等学校学習指導要領では、理科教育における科学技術の発展と日常生活の関わりに重点が置かれています。ロケット技術、宇宙技術の歴史と現状を学び、実際に火薬を使うモデルロケットを製作し、打ち上げを行うことによって、自分と関わりの薄いと思われる宇宙開発が、その成果によあってわれわれの日常生活にさまざまな恩恵をもたらしていることを学びます。さらに、技術開発の過程でもたらされる産業の発展やスピンオフについても理解します。

<対象>

高校1~3年生 17名

<期間>

平成22年7月21日、7月22日

<区分>

課外活動

構成表

実施日
時間
形式
人数
授業内容
1
120分
講義
17名
「ロケット工学について」
講師:清水 幸夫
(JAXA宇宙科学研究所 安全・品質保証室 副室長)
2
300分
講義
実習
17名
モデルロケットに関する講義・演習
モデルロケットの組み立て
中型モデルロケット打ち上げデモストレーション
生徒による定点着地競技・高度測定
表彰式、第4ロケット総合教育講習履修証授与
講師:山田 誠
(日本モデルロケット協会 会長)
足立 昌孝
(宇宙技術株式会社 衛星技術部 宇宙環境利用グループ リーダー)

第1回目/全2回『授業記録シート』

<今回の授業の指導目標>

宇宙機の開発・運用に従事するJAXAの技術者から直接生の声で、ロケットの歴史や世界のロケット開発の現状に関する講義を受けることによって、科学技術への興味関心を促す。
物理1で学習した作用反作用の法則がロケットの飛行の原理に当てはまることに気づかせる。
研究者・技術者に接することで、その仕事がどういうものかを感じとる。キャリア教育の一環として、自分の進路を考える一助とする。

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
導入
(10分)
・「昨日入った最新のニュース」として英国Farnborogh航空ショーでボーイング社が新しい宇宙船CTS100(7人乗り)の開発を発表したことを紹介。
△必要に応じてメモをとるなどした。
展開
(100分)
・太陽系の天体の軌道
・太陽観測衛星「ひので」が捉えた太陽活動
・地球と月の大きさ、距離
・太陽系惑星の衛星
・どこからが宇宙
・人類が初めて空を飛んだ日
・現代の気球
・世界最初のロケット
・風船によるロケットの原理
・地球周回の原理
・日本の主力ロケットH-2Aロケット
・世界のロケット
・ヴォストークR7(ロシア)
・H-2AロケットとH-2Bロケットの比較
・HTV
・スペースシャトル、M-5ロケット
・民間有人宇宙ロケット スペースシップワン
・スペースシップ2
・宇宙旅行用ロケット
・次世代ロケット「アレス」
・次世代宇宙船「オリオン」
・小惑星探査機「はやぶさ」
△必要に応じてメモをとるなどした。
・生徒には講義の概要について記録させ、講義の感想、質問・疑問などを考えながら講義を受けさせた。
まとめ(10分)
・質疑応答
△質問をした。

授業の感想・メモ

  • 幅広くわかりやすい興味深い講義であった。生徒のレポートの中で「今回の講義で将来は必ず宇宙と何か少しでも関わることができる職業に就きたいと思いました」という感想があった。参加生徒にとって、今まで受けたことのないような貴重な講義体験だったと思う。

第2回目/全2回『授業記録シート』

<今回の授業の指導目標>

ロケットの原理を学習した後に、実際に自分の手でモデルロケットを組み立て、打上を行い、知識と興味の定着を図る。
固体燃料と酸化剤について学び、化学?で学んだ物質の燃焼について理解を深める。
ロケットの到達最高点と地上をはさむ角度(仰角)を計測し、演算によってロケットの到達高度を求める。

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
導入(30分)
・ペンシルロケットの実物を見ながら、ロケット開発の歴史について学んだ。
△ペンシルロケットを手に取り、その大きさや重さを実感した。
展開
(240分)
・ロケットの推進原理
・宇宙へ飛び出すには
・無重量状態はなぜ起きるのか
・モデルロケットの基本構造
・モデルロケット・エンジンの基本構造
・モデルロケットを打ち上げる方向について
・高度の測定方法
・リカバリーワディングについて
・モデルロケットの安全装置について
・多段式、束ね式について
・自作ロケットの基本について
・モデルロケット組立
・モデルロケット打上、定点着地競技
・中型モデルロケット打上デモンストレーション
△各自1機のモデルロケットを組み立てて、打上を行った。

◎モデルロケットの組み立て中、机間指導し、補助した。
・前日に学習した実際のロケットの基礎知識を思い起こさせながら、モデルロケットの組立、打上実習を行う。
まとめ
(30分)
・表彰式、第4級ロケット総合教育講習履修証授与
・質疑応答
△質問をした。

授業の感想・メモ

  • 生徒の感想では「自分で作ったロケットが飛んで感動した」というものが多かった。ロケットを組み立て、打上げる過程で、機体の重心、風向き、空気抵抗、投射角度等さまざまな物理的要素を学習することができる。打上には競技性もあり、楽しく学習することができた。

大阪府・大阪府立大和川高等学校(1)

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