小中学生を対象にした体験型理科教室のための教材開発

2012 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23501041
• Research Institution: Tokyo Metropolitan College of Industrial Technology
• Principal Investigator: 吉田 健一 東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 准教授 (60252201)
• Keywords: 超伝導 / 燃料電池 / 放射線 / 理科教室 / クリッカー

Research Abstract

本年度は、昨年度開発して実際に現場投入した、超伝導と放射線に関する教材にさらなる改良を加えた。具体的にはこれら既存教材を、クリッカー（パーソナルレスポンスシステム）に完全対応した、アクティブラーニング（双方向型）の授業教材として全面改訂し、より教育的効果の高い教材とした。開発した教材を用いて、小中学生を対象にした以下の3件の理科教室を実施した。また放射線と並んで関心の高い、津波や地震に関するクリッカーに対応した教材も、力学教材とともに開発に取り組んだ。固体酸化物燃料電池に関しては、燃料極/電解質の作製に昨年度中に成功していたが、その後基板に不具合が起きたため、その改善に取り組んだ。その結果、12時間の耐久試験後も理論起電力を維持する、燃料極/電解質基板の開発に成功した。今後はこの基板に空気極を積層し、実際の理科教室で使用可能な教材開発を目指す。
（1）サイエンススクェア,極低温と超伝導について,　吉田健一,　国立科学博物館,2012年8月10日,　対象者：小学生,　参加者80名
（2）身近な暮らしの放射線,　吉田健一,　東京都立産業技術高専　公開講座,　2012年8月18日～19日,　対象者：小学生低学年親子,　参加者20名
（3）産業技術高専学校説明会　体験理科教室,　極低温と超伝導について,　吉田健一,2012年10月8日,　対象者：中学生,　参加者50名

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は以下の４つの教材開発に取り組み、①、②は教材開発と現場投入済、③、④は教材開発中である。
①酸化物超伝導体：クリッカー完全対応の教材を開発し、理科教室を実施。
②放射線：クリッカー完全対応の教材を開発し、理科教室を実施。
③固体酸化物燃料電池：理論起電力が出力可能な燃料極/電解質の一体基板開発に成功。
④その他：クリッカー対応の津波・地震関連教材、力学教材を開発中。

Strategy for Future Research Activity

今後は、超伝導、放射線教材の更なる改良を加え、8月に国立博物館での小学生向けサイエンススクエア（教材は超伝導体）の実施を目指す。10月には、中学生向け理科教室（教材は放射線または燃料電池）の実施を目指す。また燃料電池と放射線の教材開発を更に進め、クリッカーに完全対応した教材の完成を目指す。特に燃料電池に関しては、ガスコンロで発電可能な理科教室用セルの作製を目指す。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

第一に、固体酸化物燃料電池の教材開発用機器の整備に当該研究費を使用する。次に超伝導と放射線を題材とした理科教室を実施するための消耗品費として、当該研究費を使用する。