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2015 年度 実績報告書

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

研究課題

研究課題/領域番号 25350234
研究機関埼玉大学

研究代表者

山本 利一  埼玉大学, 教育学部, 教授 (80334142)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード小水力発電 / エネルギー教育 / 再生可能エネルギー / 学習指導 / 技術教育 / 実験装置の開発
研究実績の概要

本研究は,日本・世界のエネルギー情勢に関する科学的理解を促しながら,生活の基盤となるエネルギー問題を適切に評価・活用する力を育成することを目的とするものである。エネルギー問題は,環境問題とも密接な関係を持つことから,今後,我が国のエネルギー源の中で大きな役割を果たす再生可能なエネルギー(自然エネルギー)技術と現状を,体験的に学習する教材・教具と指導方法を開発・提案し,持続可能な社会を構築する児童・生徒を育成することを目指して研究を進めてきた。
本年度は,2年間改良を続けてきた落差可変式水力発電実験装置が完成し,知的財産処理として,実用新案登録ができた。実用新案登録番号:第32033489 登録日:28.3.2 出願番号:実願2016-000144,出願日,H28.1.13,名称:落差可変式水力発電実験装置
本装置は,水を循環することに加えて,位置エネルギー,水流の調整ができるもので,これまでに無い新規性に富む装置である。水を利用できる理科室以外の普通教室でも実験を通して学習を進めることが可能である。
全体を,アクリル樹脂を活用して教材が製作されており,全面,背面,上面から,水の流れを確認することができる。また,発電の状態を確認するための測定器(電圧計,電流計),負荷を使っての実験ができるようになっている。また,電源にはDC電源を活用し,感電や漏電などの事故防止も工夫されている。
今後これらを活用した指導計画を策定し,これまでの実践(前年度までの,カリキュラムや教育実践)にこの装置を追加して行きたい。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 小水力発電の仕組みを学習する装置の開発と授業実践2015

    • 著者名/発表者名
      山本利一・弘中一誠・大橋雅人
    • 雑誌名

      日本産業技術教育学会誌

      巻: Vol.57,No.4 ページ: 231-239

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development and Curriculum Proposed Hydroelectric Power Generation Utilizing 3D printer and LEGO Renewable Energy Add-on Set2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Hironaka,Toshikazu Yamamoto
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th INTERNATIONAL SYMPOSIUM of World Robot Olympiad 2015 in Qatar

      巻: Vol.8 ページ: 1-6

    • 査読あり
  • [学会発表] Development and Curriculum Proposed Hydroelectric Power Generation Utilizing 3D printer and LEGO Renewable Energy Add-on Set2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Hironaka,Toshikazu Yamamoto
    • 学会等名
      The 8th INTERNATIONAL SYMPOSIUM of World Robot Olympiad 2015 in Qatar
    • 発表場所
      Qatar
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-08
  • [学会発表] エネルギー教育に関する実践報告2015

    • 著者名/発表者名
      山本利一・齋藤和樹・弘中一誠
    • 学会等名
      日本機械学会 2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道,札幌市)
    • 年月日
      2015-09-14 – 2015-09-16
  • [学会発表] 3Dプリンターを活用した水車の設計と製作2015

    • 著者名/発表者名
      弘中一誠・山本利一・佐藤智明・小山翔太
    • 学会等名
      日本教育情報学会第31回年会(茨城大学)
    • 発表場所
      茨城大学水戸キャンパス(茨城県,水戸市)
    • 年月日
      2015-08-29 – 2015-08-30
  • [産業財産権] 落差可変式水力発電装置2016

    • 発明者名
      山本利一
    • 権利者名
      山本利一
    • 産業財産権種類
      実用新案
    • 産業財産権番号
      3203348
    • 出願年月日
      2016-01-18
    • 取得年月日
      2016-03-02

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公開日: 2017-01-06  

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