学校名 岐阜県立岐南工業高等学校 職員メール … ·...
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[email protected]学校名 岐阜県立岐南工業高等学校 職員メール
学 科 機 械 開発者氏名 加 藤 光 文 役 職 教諭
科目名 機 械 設 計 該 当 学 年 １・２・３・４ 年生 単位数 ２
使用教科書 機械設計１・２（実教出版）単元名第４章 ねじ第９章 ブレーキおよびばねと緩衝装置第 章 機械の設計(手巻きウインチ)12
教材名 手巻きウインチ・ねじブレーキの教材モデルのシミュレーション装置
１ 教材の内容
ディジタルカメラの場合
ディジタル ＭＰＥＧ プロジェクタ スクリーン
カメラ等 データ
学校間ネットワーク手巻きウインチ
パソコンデジタルビデオカメラの場合
ねじブレーキ
製作教材
パソコンで動画を扱うためには多くの技術を要する。そこで、動きが理解しにくい教材（手巻きウインチ・ねじブレーキ等）を製作し、動作している状態を直接スクリーンに投影できるようにした。さらに、この動作状況をパソコンで取り扱いやすいＭＰＥＧデータ化することを可能にした。
２ 教材のねらいと想定する効果機械設計において手巻きウインチおよびネジブレーキの単元は、その動作を理解させることは大変難しい。小型のモデルでは教卓の上に置いても後方の生徒には大変見づらい。動いている状態を見るのはさらに困難となる。本教材では、ねじブレーキの作用の仕方（動画）を教室または視聴覚室で直接スクリーンに投影することができる。また、このデータを簡単にＭＰＥＧ化できるためパソコン上で編集・保存し、資料として蓄積し、何度でも誰でも使用できる。今回はデータをＭＰＥＧ化し、プレゼンテーションにも用いた。この教材は、機械設計１の第４章 ねじ、機械設計２の機械製図の第５章 簡単な機械・器具の設計製図・手巻きウインチの設計製図などと、利用できる単元は広範囲である。
３ 教材を活用した授業の成果と課題
(１)成果・実際の動きをパソコンまたは投影されたスクリーンから動画が目で見て確認できる。・過去に撮影されたＶＨＳや８ミリビデオテープのデータを容易にＭＰＥＧ化できるため、希少な映像も利用することができる。ＭＰＥＧ化されたデータはパソコンで容易に扱うことができるためプレゼンテーションで利用できる。・教室に持ち込めない教材もビデオ(アナログ・ディジタル)で撮影すれば、上と同様の処理が施せるため教室で利用できる 。。・授業を行ってみると、ワークシートから生徒の理解度はプレゼンでのＶＴＲを見る前と後では理解できなかった者は下図のように１６％から１１％に減少した。また、理解できた者は３２％から４３％に増加し、明らかに理解度が上がった。
ＶＴＲを見て解答（質問５～９）
43%
46%
11%１．理解できた
２．だいたい理解できた
３．理解できなかった
ＶＴＲを見ない状況で解答（質問５～９）
32%
52%
16%１．理解できた
２．だいたい理解できた
３．理解できなかった
全体の写真
左側面から見たもの
正面から見たもの
右側面から見たもの
上から見たもの
ＭＰＥＧ化のために製作した教材（ウインチ）
授 業 風 景(動画の場面) 授 業 風 景(自作の原理図)
授 業 風 景 (自作の原理図) 授 業 風 景(静止画の場面)
(２)課題
・教室の後方の生徒には映像・音声が若干届かない等の問題がある。・プレゼンテーションの教材を用意するには準備の時間がかかる。(今回の授業は１時間すべて自作のプレゼンテーションを用いて行った。)
４ 教材に対する生徒の感想、他教員の評価等
・生徒の感想をみると、動きを実際に見ることができ黒板の絵や文字より理解しやすかったという意見が多かった。・実物を見てみたいとか新鮮な感じがしたという生徒も中にはいた。・図だけでは頭の中が整理できないが、映像があってよく理解できたという意見もあった。・多くの教材をＭＰＥＧ化するするとよい 。。・すべてをプレゼンで作るのは困難なため映像だけをＭＰＥＧ化しパソコンで見せるのもよい。
可 不可５ 開発教材の貸出
ワークシート１年２組( )番 氏名( )
ブレーキおよびばねと緩衝装置第 章９１．ブレーキとはどんなものだろう
２ ブレーキにはどんな種類のものがあるだろうか ブレーキの付いているものを探してみよう！． 。
３．その他の摩擦ブレーキ１ ディスク(円板)ブレーキはどこに用いられているか。
２ ねじブレーキ
自己評価
質問１ １．理解できた ２．だいたい理解できた ３．理解できなかった
質問２ １．理解できた ２．だいたい理解できた ３．理解できなかった
質問１ ハンドルを巻き上げるとどうなるか
質問２ ハンドルを離すとどうなるか
｜２｜ ねじブレーキ・巻上げ
自己評価
質問３ １．理解できた ２．だいたい理解できた ３．理解できなかった
質問４ １．理解できた ２．だいたい理解できた ３．理解できなかった
質問５ ハンドルを右へ回すと歯車Ａはどんな動きをするか。
自己評価
質問５ １．理解できた ２．だいたい理解できた ３．理解できなかった
巻き上げ
歯車Ａ
中間軸歯車
ねじ
つめ車
｜２｜ ねじブレーキ・巻上げ
質問３ ボルトの位置を固定してボルトを右に回すとナットはどちらに進むか。
質問４ ボルトの位置を固定してボルトを右に回すとナットはどちらに進むか。
右に回すナット ボルト
ボルトの
進む方向
右ねじ
ナットを固定
右に回すナット ボルト
ボルトの
進む方向
左ねじ
ナットを固定
質問６ 歯車Ａが左へ移動し、つめ車に触れるとどうなるか。
質問６ １．理解できた ２．だいたい理解できた ３．理解できなかった
質問７ ハンドルを回すのを止めるとどうなるか。
自己評価
質問７ １．理解できた ２．だいたい理解できた ３．理解できなかった
Ｗ
つめがつめ車を押す力
つめは固定されている
荷重Wによるつめ車がつめを押す力
｜２｜ねじブレーキ・巻上げ停止
質問８ ハンドルを左(巻きおろし)へ回すとどうなるか。
自己評価
質問８ １．理解できた ２．だいたい理解できた ３．理解できなかった
質問９ 歯車の回転がハンドル軸より速くなるとどうなるか。
自己評価
質問９ １．理解できた ２．だいたい理解できた ３．理解できなかった
ビデオを見て自己評価
質問５ １．理解できた ２．だいたい理解できた ３．理解できなかった
質問６ １．理解できた ２．だいたい理解できた ３．理解できなかった
質問７ １．理解できた ２．だいたい理解できた ３．理解できなかった
質問８ １．理解できた ２．だいたい理解できた ３．理解できなかった
質問９ １．理解できた ２．だいたい理解できた ３．理解できなかった
総合評価(１～３の数字で答えてください)
授業を受けての感想(普段の授業と比べて)
｜２｜ ねじブレーキ・巻きおろし
巻きおろし
歯車Ａ
中間軸歯車
ねじ
つめ車
Ｗ
つめがつめ車を押す力
つめは固定されている
荷重Wによるつめ車がつめを押す力