2014 Fiscal Year Research-status Report
エネルギー問題の科学的理解を深める小水力発電教材およびカリキュラムの開発と評価
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25350234
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
山本 利一 埼玉大学, 教育学部, 教授 (80334142)
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| 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(研究院), 教授 (40303482)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | エネルギー教育 / 再生可能エネルギー / 水力発電 / 教材・教具 / 技術教育 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，開発した水力発電装置を知的財産に登録（実用新案登録番号：第3191559 登録日：26.6.4 出願番号：実願2014-002021 出願：H26.4.17 名称：水力発電実験装置）し，中学生を対象に授業実践を行った。
実践は，中学二年生を90名を対象に2時間配当で行った。内容は下記の通りである。
①事前調査（授業開始前）②発電所の種類の再確認③発電所の発電原理についての説明（復習）④日本の現在の発電割合の予想と確認⑤火力発電のエネルギー源の比較を行う⑥火力発電増加に対する課題の確認⑦CO2を発生しない発電方法の確認⑧水力発電の発電量の年度比較⑨発電量が増えていない理由を考える⑩日本とドイツの発電所の規模⑪小水力発装置を用いた実験⑫日本における小水力発電の可能性⑬小水力発電のメリットや課題点⑭今後のエネルギーについて⑮事後調査(授業終了後) これらの実践結果から，①小水力発電装置は，水循環型のもので，小型軽量にできており，水設備のない所でも実験が可能である。２台の発電機を備え，負荷としてLED点灯や電気二重層コンデンサへの充電ができる。発電の状態や深江で電力供給を電圧計や電流計を通して測定ができる。②実験授業の結果，発電技術に関する知識が身につき，それらに対する興味・関心を高めることができた。また，日本の水力発電の状況を他国と比較しながら展望するとと共に，今後解決すべき課題を指摘することができた。③生徒たちは，小水力発電装置を利用することで，その仕組みがわかりやすかったことを評価すると共に，授業が楽しかったと感じていた。また，それらの内容をまとめ上げ，日本産業技術教育学会全国大会に装置開発の概要について，関東支部大会に実践内容について発表した。また，年度末になったが，日本産業技術教育学会に投稿し，現在査読中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
装置の開発ができ，それらを知的財産的に処理ができた。
これらを活用した授業実践で装置の評価ができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
新しいタイプの発電装置の開発を行い，より効果的な学習方法を検討する。
具体的には，落差式の発電装置で，生徒のより感覚的に発電を体験できるものとしたい。
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| Causes of Carryover |
水力発電装置が予想より，安価に開発ができたことが一番の要因である。
市販の，材料を利用できたためである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は，新たに，水車を設計して，それらを利用した装置開発に費用を活用したい。
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Research Products
(3 results)
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[Patent(Industrial Property Rights)] 水力発電実験装置2014
Inventor(s)
山本利一
Industrial Property Rights Holder
山本利一
Industrial Property Rights Type
実用新案実用新案登録番号：第3191559
Industrial Property Number
実用新案登録番号：第3191559
Filing Date
2014-04-17
Acquisition Date
2014-06-04
