生成AI活用術教材関係Gemini活用術技術(中学)

柾目?板目?木材加工・木目シミュレーター作って使ってみた話

生成AI活用術

みなさん、こんにちは!

突然ですが、中学校時代のことを思い出してみてください!

「柾目」、「板目」とかって覚えてますか?

ちなみに中学校の技術では、↓を学習します。

しかし、技術から10年以上も離れていた私にとって、

久しぶりに聞く言葉ばかり!

教材研究をすると、

「丸太の構造(心材・辺材など)や、板目・柾目の違い、木表側への反りの仕組み……これって、言葉や図だけで理解させるのかなり難しくないですか?」

実際に授業で木を切り倒せたらいいのですが、できるわけもなく…

しかも、現代の子どもたちが日常で触れる木製品のほとんどは、合板や集成材といった人工的な木質材料です。

天然の無垢材に触れる機会や、木材が乾燥・吸水して歪むといった物理現象を身近に体験する機会がほぼありません。

実物の木材を見せるだけでは、なぜ丸太から切り出す位置によって木目が変わるのか、

なぜ水分を含むと木表側に反るのかという「空間的なイメージ」が持てず、単なる用語の丸暗記になりがちです。

そこで、子どもたちが直感的に木材の性質を理解できる「木材加工・木目シミュレーター」を開発しました!

きっかけは、小学校の算数で立体図形を教えていた時の気づきでした。

図形や立体の概念は、頭の中だけでイメージするのが苦手な子が一定数存在します。

小学校6年生の理科「月と太陽」の学習でも、

月と太陽の位置関係がわからずに、月の満ち欠けを難しく感じる子がいました。

中学校の技術科でも、

「丸太から板を切り出したときに木目がどう現れるか」

「木材が乾燥したときにどちらへ反るか」

を空間的にイメージするのは、生徒にとって非常にハードルが高いポイントです。

実際に木を切ってみようと思ったのですが、

身近に伐採していい木もありませんので、

「それなら、実際に木を切り出して木目を確かめられるシミュレーターがあればいいのでは?」と考え、開発に至りました。

第2章 アプリの3つのこだわりポイント

1. 「伐採〜製材」のプロセスを楽しめる

①はえている木の切断
②丸太からの切り出し  
 ③切り出したものの確認
 ④切り出した板の乾燥テスト

という4段階のアニメーションステップを踏むことで、生徒が直感的に理解できるよう工夫しました。

①~②に関しては、生徒が自分で切り出す位置を決められるので、試行錯誤している姿が見られました!

2. 柾目(まさめ)の「価値」に気づく

実際に丸太から切り出してみると、取れる板のほとんどが「板目(いため)」になることが視覚的にわかります。

きれいな「柾目」を取ることがいかに難しく、価値が高いのかを理解できます。

3. 水分による「木表側への反り」をリアルタイム再現

木材は水分を含んだり乾燥したりすると変形します。

アプリ内では乾燥実験を押すことで、

木材が木表側に反るという物理的な挙動をシミュレーション可能です。

「柾目」は、反りにくいことも視覚的にわかりやすく、価値があることも理解できます。

第3章 実際に授業で使ってみました!(実践レポート)

プリントにアプリのQRコードを載せ、生徒各自の端末(1人1台)で読み込ませて使用しました。

教員の説明はわずか3分!

丸太を切るアニメーションや視覚的な操作のおかげで、教師側の長々とした説明は不要でした。

5分間の試行錯誤で深まる学び

「どこを切り出すと柾目/板目になるか」「どちらの希少価値が高いか」を問いかけ、

周囲との対話をOKにしてワークシートに向かわせました。

生徒たちは何回も切り出しを試行錯誤し、

自発的に「柾目が取れる確率はすごく低い=だから希少価値が高いんだ!」という発見にたどり着いていました。

反りの共通点から「価値」へ納得

アプリで「反りが大きく出る板」を何枚も作成し、

その共通点を探る中で「変形しやすい板目」と「変形しにくく希少な柾目」の性質の違いを論理的に理解する生徒も現れました。

生徒からは「すごく分かりやすい!」と大好評で、短時間のシミュレーションで深い気づきを引き出すことができました。

第4章 フィードバックのお願い

ご興味のある方は、お手数ですが、以下にDMをください。

実際のURLをお送りいたします。

このアプリをさらに良い教材に育てるため、ぜひ皆様からのご意見をいただきたいです!

全国の技術科の先生方へ

専門的な視点から「ここを修正したほうがいい」、「こんな機能があると授業で使いやすい」というアドバイスがあれば教えてください。

ICT・生成AI活用に関心のある先生・クリエイターの方へ

「生徒目線でここが操作しにくい」、「もっとこうすると直感的になる」といったご感想・アイデアをいただけますと幸いです。

皆様のご意見・ご感想をお待ちしております!

第5章 最後に

ご覧いただきありがとうございました。

生成AIの登場により、

アプリやコンテンツに合わせた授業から

自分の授業に合わせたアプリやコンテンツの作成が可能となりました。

今回のアプリは、

GeminiとGoogle Apps Scriptを使用して作成しました。 

作成方法については、後日記事にてご紹介します。

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