－54－■ 特集 ■『宇宙にいちばん近い高校』プロジェクトの紹介２～“宇宙”をテーマとしたプロジェクト型学習の試み～
有本淳一（京都市立洛陽工業高等学校）
献（例えば、九州工業大学の PBL を基軸とする

0. 本稿について2013 年に開催された第 27 回天文教育研究会

工学教育プログラム：

において、本プロジェクトの紹介を行った。今http://www.mns.kyutech.ac.jp/~nakao-m/pbl/a

回の近畿支部会では、上記研究会に参加されてbout.html

いない方も多くおられたため、もう一度プロジがあるが、本校がこのような取り組みを始めた 1

ェクトの紹介を行い、その上で、その後の進展

つのよりどころは、下記に示す日本経済新聞について報告を行った。したがって、本稿にお（2012 年 9 月 20 日付）に掲載された宇宙飛行

いても研究会の集録と一部同内容になる部分が士の山崎直子さんインタビュー「先端技術教育あることをお断りしておく。

どう高める」である。

1. はじめに『・・・目標があって、それに向かって取り組

近年、大学を中心に、学習者が能動的に授業むやり方もある。例えばこの宇宙船を作りたいに参加するアクティブ・ラーニングが実践されという目標があり、それにはこの計算が必要、ている。本校でもアクティブ・ラーニングの 1

微分積分が必要と学んでいく手法だ。日本ではつである PBL（Project Based Learning）の手そういう教育に接することはなかった。

法を用いて教科横断型の授業を展開している。

それをやるためには学生に現場を見せる、本今回はその中で昨年度に取り組んだモデルロケ物を見せる、実社会を見せるということが必要

ットの製作と打ち上げについて報告する。

だ。数式とか化学記号の暗記だけでなく、宇宙昨年度は、金環日食に始まり、金星の太陽面に行きたいといった目標が持てるように。それ通過もあり、天文現象については多くの話題がによって夢を抱かせ、そのために勉強が必要であった。本校ではこれを機会に天文や宇宙に関すよという形でモチベーションを高めていく発していろいろな取り組みを行うプロジェクトと想の転換が必要ではないか。
』

して『宇宙にいちばん近い高校』プロジェクト

本校は工業高校である。
“もの”づくりを通しというものを立ち上げた。今回報告するモデルていろいろなことを学ぶ学校である。したがっロケットに関する取り組みもこのプロジェクトて、“もの”を中心に置いた教育は大きな意味での一環という形で位置づけた。また、国際宇宙は従来から展開してきたことである。よって、ステーションとの交信についても取り組む予定

新しいテーマとメソッドとして、モデルロケッになっており、このことについても合わせて報トと PBL の考え方を導入し、学びに対するモチ告する。

ベーションを高めることを目的に今回の取り組みを実施した。

2. プロジェクト型学習
一般には PBL と呼ばれているテーマ型の課題

3. 本校の紹介と工業高校を取り巻く現状解決学習であるが、本校ではプロジェクト型学

本校は 1886（明治 19）年に創立された日本で習と呼んでいる。PBL については多くの参考文

最も古い公立の工業高校の 1 つである。大まか

天文教育 2014 年 3 月号（Vol.26 No.2）

『宇宙にいちばん近い高校』プロジェクトの紹介２－55－

今回学習の形態として PBL を導入したのは積な流れを以下に示しておく。

極的な意味だけでなく、上記のようなマイナス
1886（明治 19）年 京都染工講習所創立の状況からの脱却を図るためでもあるわけであ

1919（大正 8）年 京都市立工業学校った。ロケットといった多くの子どもたちが興

1925（大正 14）年 京都市立第一工業学校

味を持ちそうな“もの”をテーマとし、モチベ

1935（昭和 10）年 現校舎落成、移転ーションを喚起して、学びに向かわせることを1948（昭和 23）年 京都市立洛陽高校

目的にこの取り組みは始めることとなった。

（普通・商業・工業の３課程）
1963（昭和 38）年 京都市立洛陽工業高校
1986（昭和 61）年 創立百周年記念式典
2007（平成 19）年 学科を統合
2012（平成 24）年 進学コース（ハイパーステージ）設置
このように非常に歴史のある学校であり、就職率も希望者に対して 100％を維持しているが、下記に示すような工業高校を取り巻く現状が厳しくなる中で、本校もいろいろな問題が山積している。

4. ハイブリッドロケット製作と打ち上げ
4.1 授業展開
モデルロケットのテーマに取り組んだのは進学コースの 2 年生と有志の 1 年生であった。1年生は有志であるため放課後に製作することとなり、2 年生は PBL 授業として取り組んだ。学習の構成は次のような教科横断型の分担の元で行った。
○『物理Ⅰ』『電気基礎』
・・・座学としてロケットが飛ぶ原理について学ぶ

１．四年制大学進学率の上昇⇒京都市域は 70%を突破
２．産業構造の変化○『電気実習』
・・・実習としてロケットの設計、製作を行う⇒製造業の就業人口は 2 割（1000 万人）を切る
３．工業高校は普通科高校の下位

授業時間は理論を学ぶ座学が 4 時間、実習が 4時間となり計 8 時間となった。

⇒工業高校は受け皿校化
問題点としては特に学力低下とモチベーションの低下が顕著である。基礎学力では小中学校の学習内容を理解できていない生徒層が年々肥大化してきており、今年度からは学び直しとして、小中学校の内容を復習する時間を設けることとなった。はっきりしたデータに基づいているわけではないが、肌感覚として、本校の生徒の約 2 割は完全に九九を覚えていないのではないかと考えている。また、モチベーションに関しては、工業高校であるにも関わらず、“ものづくり”が嫌いであったり、機械を触るのが嫌い

図 1 座学の様子といった生徒が見受けられる。

物理の授業で運動量について学んでいる様子。
天文教育 2014 年 3 月号（Vol.26 No.2）

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設計・製作を行った。まず、設計に関してはコンピュータ室にあるコンピュータでシミュレーションをしながら大きさなどの物理量を決定し、次に 3D－CAD を用いて図面を作成した。その後、本体の製作に入り、旋盤などを使って機体を完成させた。
4.3 打ち上げ
打ち上げは 2013 年 3 月 23 日に和歌山県のコスモパーク加太で行った。当日は天候にも恵ま図 2 実習の様子れ、準備に手間取り打ち上げ時間を 2 回延期す

電気実習の時間に火薬ロケットを製作している様るというアクシデントはあったものの、無事に子。

打ち上げることができた。目測ではっきりしたことは言えないが、およそ 300m 以上は上昇したものと考えている。

4.2 製作
製作は授業で取り組んでいる 2 年生が中心となり、機体製作班と燃焼実験班に分かれて作業

5. 国際宇宙ステーションとの交信を進めた。また別途放課後に活動していた 1 年『宇宙にいちばん近い高校』プロジェクトと生は缶サット班として、機体上部に格納する缶して次に取り組みを予定しているのが、国際宇サット（空き缶サイズの模擬衛星）の製作を行

宙ステーションとの交信である。これはアマチった。なお製作、打ち上げにあたっては和歌山

ュア無線を使って、ステーションに滞在してい大学宇宙教育研究所に全面的なバックアップをる宇宙飛行士と交信を行うものであり、国際宇していただき、ご指導をしていただいた。

宙ステーションに参加しているアメリカ、ロシ

今回の製作では、まず紙製の火薬ロケットをア、ヨーロッパ、カナダ、日本のアマチュア無設計、製作し、ロケットに関する基本的な理論線の団体が NASA とともに実施している教育プを経験的に学習し、次にハイブリッドロケット

ログラムである。

を製作した。ハイブリッドロケットは、自分た

今回は本校の OB でありアマチュア無線家のちで資材を調達し、学校にある施設を利用して方からご提案いただき、実施を予定している。

表 1 シミュレーションによる設計値
項目

数値

最大到達高度364m

最大高度9.84s

到達時間
最高速度

67.7m/s

発射台

20.7m/s

クリア速度

本来ならば本校の生徒を対象に取り組みを行いたいところであるが、本校の生徒で無線免許を持っている生徒がおらず、かつ取得を考えていたが、予定していた日程が大幅に繰り上がったため、今回は臨時免許で交信ができる近隣の小学生を中心に実施することとした。本校生徒は交信ではなく、事前学習や取り組み当日のサポートということで、関わることとなった。以下にここまでの大まかな流れを示しておく。

モデルロケットシミュレーションソフトである
Open Rocket によるシミュレーション結果。
天文教育 2014 年 3 月号（Vol.26 No.2）

『宇宙にいちばん近い高校』プロジェクトの紹介２－57－

2012 年 9 月 本校 OB から提案

さらに今年度以降の取り組みの中で、より有機2012 年 12 月 小学校に打診

的な教科間連携や学習内容の調整、加えて学習2013 年 10 月 ARISS 事務局（無線団体の効果としての基礎学力向上やモチベーション・交信プログラムの事務局）に申請

主体性といったことをいかに高めていくかとい2013 年 11 月 総務省に臨時局設置を申請

うことについて研究して行く必要があると考え事前学習を実施ている。
また、本校では 2015 年 4 月より地学基礎を全校舎屋上にアンテナを設置
2013 年 12 月 2 日 リハーサル実施予定

員必修化することが決まっている。そこに向けて天文分野の取り組みを増やしたりしながら、交信は 2013 年 12 月 12 日に予定されている。
この様子などについては、別途報告したいと考このプロジェクト自体を発展させていきたいと考えている。

えている。
文 献
[1] PBL を基軸とする工学教育プログラム

6. まとめと今後

http://www.mns.kyutech.ac.jp/~nakao-m/pbl

今回のロケットの取り組みについては、内容的な部分よりもまずはこのような形で実施する/about.htmlということに主眼をおいて実施した。そのため、[2] 「先端技術教育 どう高める」，日本経済新聞（2012 年 9 月 20 日）

本当に生徒たちの学びに対するモチベーションが高まったのか、学習の効果が上がったのかという部分については十分に検証できていない。
ただ、半年が過ぎた現在でも生徒たちはこの取り組みのことをよく話題に出すので、非常に印象に残る取り組みであったことは間違いないであろう。
今後はこのロケット製作は毎年 2 年生の 3 学

有本 淳一期の取り組みとして定着させていく計画であり、2 号機の打ち上げを2014 年3 月に予定している。

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