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Development and evaluation of geothermal power generation equipment and curriculum to promote understanding of energy situation and environmental problems

Research Project

Project/Area Number 19K03110
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 09080:Science education-related
Research InstitutionSaitama University

Principal Investigator

Yamamoto Toshikazu  埼玉大学, 教育学部, 教授 (80334142)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 荻窪 光慈  埼玉大学, 教育学部, 准教授 (00431726)
森山 潤  兵庫教育大学, 学校教育研究科, 教授 (40303482)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords再生可能エネルギー / 地熱発電 / 技術教育 / 科学教育 / 環境問題 / 中学校技術・家庭科 / エネルギー変換 / エネルギー教育 / 環境教育 / 授業実践 / 技術・家庭科
Outline of Research at the Start

近年,緊迫しつつある日本・世界のエネルギー情勢や環境問題を,発達段階に応じた理解を促しながら,生活の基盤をなすエネルギー・環境問題を科学的に思考・吟味し,活用する力を育成することを目的とする。我が国において大きな役割を果たすことが求められている再生可能エネルギー技術を題材に,それらの現状と課題を体験的に学習する地熱発電に関する教材・教具を開発すると共に指導方法を検討し,持続可能な社会を構築しようとする児童・生徒を育成する。再生可能エネルギーの導入の必要性や技術的課題などをどのように解決していくかを,発達段階に応じて,科学的に認識させ,技術を適切に評価・活用する能力を身につけさせることを目指す。

Outline of Final Research Achievements

This research scientifically considers, examines, and utilizes the energy and environmental problems that form the basis of daily life, while promoting understanding of the energy situation and environmental problems in Japan and the world, which have become tense in recent years, according to the stage of development. The purpose is to develop the ability to do.
As a research result, we have developed two types of geothermal power generation equipment and a curriculum for junior high school students. In addition, the results were verified through class practice. The developed device was able to acquire intellectual property rights.The curriculum provided was able to receive appropriate evaluation from teachers through teacher training.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我が国において大きな役割を果たすことが求められている再生可能エネルギー技術を題材に,それらの現状と課題を,体験的に学習する2種類の地熱発電装置を開発すると共に指導方法を検討し,持続可能な社会を構築しようとする児童・生徒を育成するためのカリキュラムを開発することができた。
本研究では,資源の少ない我が国が世界第3位の資源量を有する地熱発電に着眼し,地熱エネルギーを利用した発電実験装置の仕組みや役割の学習を通して,再生可能エネルギーの導入の必要性を学び取ることができた。この学習によって,技術を適切に評価・活用する能力を身につけることができた。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Development of Geothermal Power Generation Device using Heat Conduction System and Class Practice on Renewable Energy2021

    • Author(s)
      Toshikazu YAMAMOTO,Koji OGIKUBO,Norino TAKEZAWA
    • Journal Title

      Proceedings of the International Conference on Business and Technology Transfer / Technology and Society(ICBTT/TS 2021)

      Volume: 21 Pages: 86-97

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 中学校技術科内容「C.エネルギー変換の技術」における基礎的な知識の学習が問題発見・課題設定力に与える影響2021

    • Author(s)
      小倉光明・森山潤
    • Journal Title

      日本産業技術教育学会誌

      Volume: 63-4 Pages: 457-468

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 身近な製品に込められたテクノロジーの科学的理解から改良・応用を図る小学校 プログラミング教育の授業実践とその効果 : 扇風機モデルのプログラミングを題材にし2019

    • Author(s)
      黒田 昌克 , 森山 潤
    • Journal Title

      兵庫教育大学学校教育学研究

      Volume: 32 Pages: 115-121

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 熱伝導システムを活用した地熱発電装置の開発と指導過程の提案2021

    • Author(s)
      山本 利一・竹澤 則乃
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第 64回全国大会(北海道)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Geothermal Power Generation Device using Heat Conduction System and Class Practice on Renewable Energy2021

    • Author(s)
      Toshikazu YAMAMOTO, Koji OGIKUBO,Norino TAKEZAWA
    • Organizer
      International Conference on Business and Technology Transfer / Technology and Society(ICBTT/TS 2021)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development and class practice of the device to learn the mechanism of geothermal power generation2021

    • Author(s)
      Toshikazu YAMAMOTO, Koji Ogikubo, Norino TAKEZAWA & Jun MORIYAMA
    • Organizer
      The International Conference on Technology Education in the Asia-Pacific Region (ICTE) 2021
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 地熱発電の仕組みを学習する教材・教具の開発と授業実践2020

    • Author(s)
      山本利一・竹澤則乃
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第 62回全国大会(千葉)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 地熱発電を通したエネルギー問題を探求する指導過程の検討2019

    • Author(s)
      山本利一・川井勝登
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第 61回全国大会(静岡)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ガイダンスで育む持続可能な社会のあり方を主体的に考察する授業実践2019

    • Author(s)
      紺谷正樹、山本利一
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第 61回全国大会(静岡)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 地熱発電実験装置2020

    • Inventor(s)
      山本利一
    • Industrial Property Rights Holder
      山本利一
    • Industrial Property Rights Type
      実用新案
    • Filing Date
      2020
    • Acquisition Date
      2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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