エネルギ変換の多様性を学ぶスロットカー製作教材の開発

○研究目的近年、世界規模での課題となっているエネルギ問題について、次世代を担う子供たちが身近な問題として関心を持てるよう、スロットカーによるエネルギ変換学習教材を開発した。このスロットカーはコースに接続する電源を付け替えることで、多様なエネルギ変換によって発電が行われ、車が走行できることを体験するものである。しかし開発当初は使用できる電源が3種類のみと、多様なエネルギ変換を学ぶ教材としては不十分であった。本研究ではスロットカーを走らせることのできる電源を増やし、子供たちがエネルギ変換の多様性を学ぶにふさわしい教材を製作することを目的とした。○研究方法直流安定化電源を用いて車の走行に適した供給電力条件を検証し、使用可能な電源の充実を図った。教材評価のため、このスロットカーを用いて「香川高専ものづくり教室」とJST主催の「サイエンスアゴラ2016」にて公開講座を行った。参加人数の限定されたものづくり教室ではオリジナルのテキストを使用した講義と工作を、多くの来場者が訪れるサイエンスアゴラではスロットカーの走行体験とポスタ展示を行った。○研究成果供給電力の検証から、車の走行に適した電力は3V・0.4A程度であることがわかった。この電力条件を基に電源を選定し、乾電池、太陽電池、手回し発電機に加え、新たに燃料電池とペルチェ素子による温度差発電での走行が可能になった。また、従来の電源ではより安定した走行が実現した。当初計画していた風力発電は、安全性の確保ができないことから採用を見送った。今後は火力・水力発電装置の製作を検討している。公開講座には多くの子供たちが訪れ、スロットカーを通してエネルギ変換を楽しみながら学べたとの意見を多くいただいた。また、サイエンスアゴラではJST賞を受賞した。このことから、新たな切り口からエネルギ変換の多様性を学ぶ教材作りができたと言える。

○研究目的近年、世界規模での課題となっているエネルギ問題について、次世代を担う子供たちが身近な問題として関心を持てるよう、スロットカーによるエネルギ変換学習教材を開発した。このスロットカーはコースに接続する電源を付け替えることで、多様なエネルギ変換によって発電が行われ、車が走行できることを体験するものである。しかし開発当初は使用できる電源が3種類のみと、多様なエネルギ変換を学ぶ教材としては不十分であった。本研究ではスロットカーを走らせることのできる電源を増やし、子供たちがエネルギ変換の多様性を学ぶにふさわしい教材を製作することを目的とした。○研究方法直流安定化電源を用いて車の走行に適した供給電力条件を検証し、使用可能な電源の充実を図った。教材評価のため、このスロットカーを用いて「香川高専ものづくり教室」とJST主催の「サイエンスアゴラ2016」にて公開講座を行った。参加人数の限定されたものづくり教室ではオリジナルのテキストを使用した講義と工作を、多くの来場者が訪れるサイエンスアゴラではスロットカーの走行体験とポスタ展示を行った。○研究成果供給電力の検証から、車の走行に適した電力は3V・0.4A程度であることがわかった。この電力条件を基に電源を選定し、乾電池、太陽電池、手回し発電機に加え、新たに燃料電池とペルチェ素子による温度差発電での走行が可能になった。また、従来の電源ではより安定した走行が実現した。当初計画していた風力発電は、安全性の確保ができないことから採用を見送った。今後は火力・水力発電装置の製作を検討している。公開講座には多くの子供たちが訪れ、スロットカーを通してエネルギ変換を楽しみながら学べたとの意見を多くいただいた。また、サイエンスアゴラではJST賞を受賞した。このことから、新たな切り口からエネルギ変換の多様性を学ぶ教材作りができたと言える。