| Project/Area Number |
15H00349
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
工学Ⅱ-A(電気・電子系)
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| Research Institution | 箕面市立止々呂美小学校 |
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Principal Investigator |
市原 義憲 箕面市立止々呂美小学校, 校長/小学校教員
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| Project Period (FY) |
2015
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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| Budget Amount *help |
¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2015: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 光通信 / 電磁石 / 着磁器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
目に見えないため理解が困難な電磁気の学習において、視覚化・数値化を図ることにより、児童生徒の興味を引き、学習意欲が向上する教材や実験方法の開発を行った。光通信機や着磁器を作成させることでものづくりの技能を高め、理科指導の充実を図ることができた。
1. 電磁石の強さを視覚化・数値化して、比較実験の結果の考察を容易にする実験方法の開発
あらかじめ決めた重さの重りを吊るしたゼムクリップを電磁石の鉄芯の釘の先端部に引き付けさせ、吊るせる重さで磁力の大きさを比較する方法を開発した。多くの教科書の方法では、釘に直接引き付けられた鉄製品の数を比較するため鉄製品の向きやからみあい等の要因で結果のばらつきが大きく、児童の理解を妨げることがあったが、これが改善された。
2. 巻き数や電流の増加につれて磁力が大きくなる様子を演示する教材の開発
10芯線を順につないだS-cableに電源装置から電流を流して、電流を大きくしたり、電線をコイル状にして巻数を増やしたりすると方位磁針の向きや引き付けられる鉄片数から磁力が大きくなっていく様子を視覚化できた。
3. 自作光通信機で通信距離の拡大に挑戦させる授業プラン実践
送信機に高輝度LEDと3Vのコイン型電池を、受信機にミニ光電池とセラミックイヤホンを使用することにより、安価で少部品数のコンパクトで自作容易な光通信機を開発した。この授業プランは、先端技術である光通信の原理を実感を伴って理解できるだけでなく、凸レンズでの集光で通信距離を延ばす工夫を通して、光の性質について理解を深めることができ、エネルギー変換の学習にも活用できる。
4. 安価な着磁器の開発
塩ビ筒に巻いたエナメル線のコイルに100V交流を流し、一般的な電気コードの心線をヒューズとして使うことにより、自作容易かつ安価でドライバー等を磁化できる実用的な着磁器を開発し、電磁気の理解を深める発展教材とすることができた。
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