中学校技術分野におけるプリント基板製作を含むPICによる制御教材開発に関する研究

初中技术领域印刷电路板制作等PIC控制教材开发研究

基本信息

批准号：
20908013
负责人：
斉藤与志朗
金额：
$ 0.37万
依托单位：
小金井市立小金井第一中学校
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20908013/
关键词：
PIC プリント基板制御

项目摘要

中学校技術分野は、「A技術とものづくり」、「B情報とコンピュータ」の2つの領域に分かれている。「情報とコンピュータ」については、パソコン等を使用した授業実践が多数研究され報告されているものの、「ものづくり」の要素を付加させた授業実践はあまり見られない。「ものづくり」を通して試行錯誤の経験と創意工夫をすることは、コンピュータの仕組みを理解する上でも有効であると考えられる。本研究では、中学校技術分野「B情報とコンピュータ」における、コンピュータの基本的な構成と機能及び操作、プログラムと計測・制御にプリント基板・PIC学習ボードの製作を取り入れ、「ものづくり」の要素を含む教材の開発を行った。PIC学習ボード(PICマイコンを用いた制御学習教材)の製作を通して、手描きによる配線図、露光器を使用、手作業による現像、エッチングマシンの使用、ドリルによる基板への穴開け、はんだ付けの技術を習得させた。制御用の電子素子として、PICマイクロコントローラPIC16F84Aを使用した。これまで、最大の問題点はプリント基板の製作であった。作業工程の進行に個人差が生じ、各自が異なった進度で異なった工程の作業を行わざるを得なかった。効率的な作業が行える環境を作るために、露光、現像、エッチング、プログラミング、ROMライティングをすべて一つの部屋で行える設備を整えるとともに、作業補助員として学生ボランティアの協力を受けた。以上のことにより、これまでは困難であった、1クラス40人の生徒、一人一人に基板製作およびはんだづけ作業を完了させることができた。PIC学習ボードの製作を行うことにより、コンピュータを構成する部品一つ一つの役割を、自らの体験を通して学習させることができ、科学技術離れといわれている昨今の中学生に大きな影響を及ぼしたと考える。

初中技术领域分为两个领域：“ A技术和制造业”和“ B信息与计算机”。至于“信息和计算机”，已经研究和报告了许多使用个人计算机的课程，但是没有多少课程实践增加了“制造”元素。据认为，通过“制造”提供反复试验经验和创造力也可以有效理解计算机机制。在这项研究中，它将印刷电路板和图片学习板的生产纳入了初级高中技术领域“ B信息和计算机”中的计算机的基本配置和功能和操作，并包括“制造”的元素开发了教材。通过生产图片学习板（使用PIC微型计算机控制学习材料），手绘接线图，曝光设备，手动开发，蚀刻机的使用，钻孔钻孔以及我了解了焊接技术。 PIC微控制器PIC16F84A用作控制的电子元件。到目前为止，最大的问题是印刷电路板的生产。工作过程的进度存在个体差异，每个人都必须从事不同的过程。为了创建有效工作的环境，可以在一个房间内进行设施，学生志愿者合作担任工作助理。以上允许40名学生，一个级别和每个学生完成了生产和焊接工作。通过制作图片学习委员会，可以通过自己的经验来学习每个部分的作用，这些部分对计算机的经验构成了计算机，这对初中生产生了重大影响，据说这是科学和技术的分离。