岐阜大学教育学部研究報告（自然科学）第２９巻，４５―４
９，２００５年３月
９，３.２００５
Sci. Rep. Fac. Educ. Gifu Univ.（Nat. Sci.）２
９，４５―４

ものづくり体験のための題材開発
コンパネと２×４材で作る水車＊１
A study of teaching materials for technology education＊１
小原光博＊２・片山達人＊３・大瀧祥子＊２・堀高哉＊４
KOHARA Mitsuhiro＊２, KATAYAMA Hiroto＊３, OHTAKI Sachiko＊２ and HORI Takaya＊４
Abstract
In this paper, development of a large water-mill-like wheel as a teaching material for technology education is outlined. Wood-based materials and portable electric power tools for woodworking are employed
to construct this wheel. Processes of developing teaching materials for technology education and objectmaking are also contemplated.
キーワード：ものづくり，木材加工，技術教育，教材
keywords: object-making, woodworking, technology education, teaching materials
１．はじめにれを踏まえて教員養成学部におけるものづくり体
験題材開発のありかたについて考察する。

フレンドシップ事業は，教員養成学部の学生が２．「ものづくり教室」の概要

種々の体験活動を通して子ども達とふれあい，子どもの気持ちや行動を理解し，実践的指導力の基礎を身につける機会を設けることを目的とする。

題材の開発や企画・運営に携わるコアスタッフ

岐阜大学教育学部技術教育講座では平成１１年度かとしては大学４年生１０名，大学院生７名，およびら「こどものためのものづくり教室」を主催して１〜３年生から２名ずつが代表として参加した。

おり，第３回は平成１３年８月１日に開催した。
「仕イベント当日スタッフとしては２６名が加わり，計組みのわかるラジオ」「響け！君だけの電子オル４９名がスタッフとして携わる。このほかに大学教ゴール」「輝けっ☆銅鏡！！」「まわれ！まわれ！！

員や現職中学校教員が助言者として間接的にイベ水車！！！」「大空へ飛ばせ！僕らのライトプレーントを支援した。また学生主体のイベントである，ン」「樹脂で身の回りの小物を作ろう」の６企画をという意識を貫くため自発性を重んじてコアス用意し，応募約５００件，参加者約２００名を得た。こタッフは応募制とし，当日スタッフは基本的に任

こでは，このイベントのために開発した，木質材意参加とした。詳細については実施報告書等１，３）に料を用いたものづくり体験題材―コンパネと２×譲る。

４材で作る水車―の開発過程について報告し，こ

＊１

＊２
＊３
＊４

本研究の一部は日本産業技術教育学会第１９回東海支部大会（２００１年１２月，静岡），および第５２回日本木材学会大会（２００２年３月，岐阜）において発表した。本研究は，片山＊３が中心となって行なった題材開発の過程と背景について，小原＊２が支援者の立場から記述し、考察を加えたものである。
岐阜大学教育学部 Faculty of Education, Gifu University
中津川市立第二中学校 Daini Junior High School, Nakatsugawa
岐阜市立東長良中学校 Higashinagara Junior High School, Gifu

４５

小原光博・片山達人・大瀧祥子・堀高哉の現場に自然に目が向くように興味づけ，導入を
３．題材開発行うことができる。
３．２

３．
１

題材の発想とコンセプト

題材そのものの開発

縮小模型の製作や部分的な試作などによって問前例のないオリジナルなものを開発するのであ題点を発見，解決して次の段階へと進む。このより，困難に行き当たっても開発への情熱を維持でうな繰り返しで徐々に最終的な設計へと近づいてきるためには，開発者の個人的な思い入れがあるいった。

ものをつくるべきだ，という信念に基づき，何度ａ）縮小模型の製作：実際の１／５スケールのかのディスカッションを経て「水車」を題材とす縮小模型（図１）を制作し，水車の概形を決めた。

ることにした。
（この題材選定自体には何ら論理的全体が同形の４つのユニット（図４左）から組立に説明可能な理由があるわけではない。
）

てられることを見出し，後述する作業ユニット的また前年度までと一味違うものを，とのこだわ展開へのヒントを得た。

りから，動くもの，大きなもの，皆が協力してつくり上げるもの，を指向した。これは，単に完成物をおみやげとして，あるいは夏休みの宿題工作として持ち帰ることでなく，ものづくり体験それ自体が，子どもたちの記憶に強烈に焼きつくようなものであって欲しいとの願いから出たものである。
また使用する資材や工具の選定にあたっては，参加者にとって今回の体験が将来の実際の生活場面で役立つことを意識して DIY 店などで入手可
図１

能な身近なもの，価格的にも高価でないものを使縮小模型の制作用することにこだわった。さらに，今後いろいろｂ）パソコン上での試行錯誤：オブジェクト指な場所でのものづくり体験活動（出前授業など）

向型の製図支援システムを使用し，素材からどので利用できるように，据付け式の木工機械などをような切断で無駄なく効率的に部品を作り出せば用いない，可搬性のある製作システムにすることよいか，実際の作業手順を意識しながら様々な試に留意した。

行とシミュレーションを行い，より詳細な寸法・題材の開発や情報収集を進めるなかで，このも形状を割出した（図２）。のづくり体験を通して参加者に伝えたい内容・メッセージとして以下のものが浮かび上がった。
・コンパネや２×４材などの木質資材が住宅や建築の現場でどのように使われているのか，このような輸入材料が国産材に比べても安価に入手でき，大量に使われているのはなぜなのかなど，木材をめぐる産業や流通，環境に関わる本質的な問題に言及することができる。
（コンパネとはコンクリート型枠合板の略称である。２×４＝ツーバイ
フォー材はディメンジョンランバーと総称される枠組み壁構法用の構造材料の代表的な寸法規格品である。
）

図２

製図支援ソフトによるシミュレーション・住宅など身の回りの建築現場で用いられているｃ）接合部の詳細：接合には２×４構法用の市販の資材，工具であることを強調し，ものづくり労働金具を用い，セルフタップねじによって締結する

４６ものづくり体験のための題材開発

コンパネと２×４材で作る水車出ことにした。
ねじ締結によって分解が可能になり，決定していった。
（このプロセスを実践への展開と製作物を容易に別の場所に移設して展示すること呼ぶことにする。）この企画を特徴づけるのは作業ができる。多くの接合部については市販の標準的ユニットによる分業と異年齢集団による共同作業な金具を用いることができたが，ハブへの取付けの体験である。ユニット式分業では，一箇所でも部分には適当なものが見つからなかった。このた寸法に狂いがあると最終的に組み立てることがでめ，スポット溶接によって２つの金具を組合せ，きない。責任感をもって正確な作業を行う重要性目的形状のものを開発した。

を体感できる。

ｄ）ハブと軸受け：ハブは１２mm 厚の合板３枚開発した水車は図４（左）に示したような同形を接着・圧締した正８角形のものを製作した。回のユニット４つを組み合わせたものである。作業転軸には直径２５mm の鉄棒を用いた。製作物の総手順もこれに従い，参加者および支援者を４つの重量の試算に基づき，軸受けには適当な耐荷重のグループに分けて同時に製作作業を進行し，最後キャスタを２個，上向きに並べて取付け製作したにハブへの取付け，組立て作業を行う。子ども５（図３）。

〜６名に対し大学生を１名配置，また２つのユニットに対して補助者（大学生）１名を配置した。
さらに大学院生１名が統括者として全体を把握する。補助的な人員の配置は，作業者や支援者の死角に目が届くように，また体験型のイベントで起こり得る不測のトラブルに余裕を持って対応できるように配慮したものである。４つの作業スペースにそれぞれ工具，資材を配分した。
学校教育では体験が困難なものを行うべきだとの意図から，ユニットの編成では異学年の児童・
図３

軸受けｅ）部分的試作：当日支援スタッフの練習を兼ね，事前に２組のユニットを試作し，ハブへの取付け手順その他作業の進め方，安全対策のありかたについて詳細に検討した（図４）。

生徒を積極的に混合した。
（実際には小学１年生から中学２年生までの参加があった。）またユニット内での交流を促すように配布物（交流シート）を用意するなど工夫した。
使用する材料詳細な作業マニュアル３）を用意し，や工具，工具の使用法や安全策，また水車についての知識６，７）なども併せて掲載した。
３．４

題材と企画の概要

最終的に決定した題材と企画（実施案）の概要
を示すと以下のとおりである。
１２mm 厚のコンパネ３×６板 と１．
８m 長 の２×４材から正味４時間程度の作業で直径２．
３m の水車を組み立てる。作業は４つのグループに分かれて行う。全く同型のユニットを４体作成し，最後
図４ユニット（左）と部分的試作（右）に組み立てる。一つの作業グループには子ども５〜６人に対し大学生１人を配置する。部材の切り３．
３

実践への展開出しには電動丸のこおよび簡易パネルソーを用い題材そのものの開発と並行して，実際の参加人る。部材同士の接合にはすべて２×４構法用の市数や年齢，イベントの時間や作業スペース，場所，販の金具とセルフタップねじを用いる。ねじの締予算，利用可能な設備など，具体的な状況設定，結には電動ドリル（下穴あけ），電動ドライバを用

現実的な制約にあわせて企画の実施形態の細部をいる。ユニット製作のすべての作業は実際に子ど４７小原光博・片山達人・大瀧祥子・堀高哉

もたちが行い，大学生は支援に徹する。最終的なねじをすべて外して完全に分解し実習用の材料と組み立ては１００kg 以上の重量物を扱うことになるして保管した。また平成１４年度に岐阜市内の中学ため大学生が行い，子供たちは観察にまわる。完校授業でベンチ製作等の材料として提供された

成後，校舎２階から放水し実際に水車を回転させ，（写真６）。屋外暴露による材料表面の変色など劣記念撮影を行う。後日この写真を参加者にアン化の様子がよく分かり，また研磨など少し手をか

ケートと共に送付する。

けることで廃材や解体材がものづくり材料として３．
５蘇ることが体感できる。

実施状況とその後イベント当日の詳しい状況については報告書
１，３，４，５）

等に譲る。

製作した水車は当初，エネルギー変換（発電）の体験的題材としてさらに改造を続ける予定であったが実現せず，半年ほど屋外に展示した後，

図６

解体材を使ったベンチづくり

４．考察ａ）開発への意志を持続させるためには，開発者の嗜好や個人的なこだわりなど内発的動機付
け８）につながる要因を優先させるべきであり，「なにをつくるか」すなわち題材そのものはつまるところ何であってもよいのではないか。体験活動の参加者（児童・生徒）への配慮は，適時性９，１０），レディネスなどを考慮して，「どうつくるか」すなわ
ち実践への展開の部分に最大限発揮させるべきであろう。また開発者，実践者が本気で「おもしろい」と熱意を持って取り組むようなものであったほうが，参加する子どもも惹きつけられるように見受けられる。
ｂ）安全対策はどれだけ施しても充分ということはない。だが，たとえば刃物に触れさせないようにする，というような過剰な安全策は体験活動の意義そのものを否定する恐れがある。このような体験型のイベントではむしろ考えられるリスクを事前に明示し，これを許容できる人（この場合保護者）に納得して参加してもらうという形態に，より発展性があるように思われる。また課業としてでなく自発的な参加を前提としていることが参
加学生の受身的でない，当事者としての責任意識
図５４８

実施状況を高めており，結果的にこのことがイベント全体

ものづくり体験のための題材開発

コンパネと２×４材で作る水車出の安全確保に大きな意味をもっているように感じ

回日本産業技術教育学会東海支部大会（静岡）講られる。

演論文集，４１―４４（２００１）．

ｃ）開発体験の質をより高めるために以下のよ

２）片山達人，大瀧祥子，小原光博： フレンドシップ

うな環境整備，支援のありかたが有効であると考事業におけるものづくり体験 ，第５２回日本木材える。

学会大会（岐阜）研究発表要旨集，４
９２（２００２）．

・開発者自らが課題を設定し，解決への道のりを

３）岐阜大学教育学部技術教育講座編： 平成１３年度

独力で探索できるよう十分に動機付けおよび情報フレンドシップ事業「こどものためのものづくり提供を行うことが必要である。このためには過去教室」実施報告書 ，２００
１年１２月．の開発記録や実践記録，またものづくり題材に関する種々の文献・資料を集めた「題材開発資料室」のような環境整備が望まれる。さらに開発者間，また開発者と支援者の間で非同期的に情報の共有や交換，蓄積ができるようにウェブ上の掲示板システム等を設置することも有効と考えられる。こうして蓄積された情報は後続の開発者のための貴重なデータベースとなりうる。
・課外の自主的な活動であることから，授業時間外にできるだけ自由に，安全に活動できるように

４）大瀧祥子：岐阜大学教育学部平成１３年度卒業研
究，２００２年．
５）片山達人：岐阜大学教育学部平成１３年度修士論
文研究，２００２年．
６）吉田燿子，
寺垣豪憲： 日本初「水車の作り方」の本 ，小学館（２０００）．
７）藤原良樹，細川ヨシノブ： 小型水車製作ガイド
ブック ，パワー社（１９９３）．
８）市 川 伸 一： 学 ぶ 意 欲 の 心 理 学 ，PHP 研 究 所（２００１）．

実習環境を整えることが必要である。具体策とし

９）遠藤剛，吉田昌春，小原光博： 発達段階を考慮しては学生の習熟度に応じて機器や設備の使用ライたものづくり教育に関する研究 ，岐阜大学教育センスを発行すること，また既存の大型の工作機

８（２００３）．
学部研究報告（教育実践研究）５，
５１―５

械設備をより安全で習得しやすい小型のものに置

１０）橘田紘洋： 普通教育における木材加工教育の役き換えることなどが考えられる。

割と教育適時性について ，愛知教育大学研究報・開発支援者としての大学教員等に求められる姿

告（芸術・保健体育・家政・技術科学篇）３９，８
５―

勢としては，開発者と問題を共有すること，解決９６（１９９０）．

へのプロセスを共有すること，の二点を意識することが重要と思われる。最適な解決法を知っていることは必ずしも必要ないのではないか。
５．おわりにフレンドシップ事業における開発体験が，技術科教員に求められる普通教育におけるものづくり教材の開発能力を体験的・実践的に身につけるために非常に有効であると実感している。教員養成
学部の授業者として，大学授業そのものにおいて，いかにしてこのような効果的な活動を実現するかが，筆者に与えられた課題であると感じている。
参考文献
１）片山達人，大瀧祥子，小原光博： ２×４でつくる
巨大水車〜フレンドシップの活動から〜 ，第１９４９