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高効率水車を探究するエネルギー環境教育教材の改良・実践,および教育効果の検証

探索高效水轮机的能源与环境教育教材的完善和实施，并验证教育效果

基本信息

批准号：
25910024
负责人：
小屋畑勝太
金额：
$ 0.32万
依托单位：
Hachinohe National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25910024/
关键词：
エネルギー環境教育 PBL教育クロスフロー水車

项目摘要

[研究目的]近年の地球温暖化問題や2011年の福島原発被災により, 再生可能エネルギーに注目が集まっている. 平成24年度, "エネルギー環境分野"に対応できる素養と創造力を持つ実践的技術者を育成するために「クロスフロー水車をモデルとした実験教材」を開発した. 本装置の出力評価は, 機械的出力のみで出力を評価しており, 自然エネルギーから電力エネルギーが回収されるプロセスを学習できる実験教材に改良する必要があった. そこで, 本研究では本実験装置を電気的出力評価方式に改良し本教材の教育効果を検証することを目的とした.[研究方法]1. 水車の回転エネルギーを利用して発電するための発電機を取り付け, 発電された電力を評価する電力計を接続するなど, 電気的出力評価が行えるよう実験装置を改良した.2. 改良した実験装置の性能を把握するために, "水車の羽根角度", "導水壁の配置"及び, "水車の位置"などの様々な設置条件において水車性能解析を行った. さらに, 本教材の実践に向けた問題点を改善し, 本教材を完成させた.3. 完成した教材を試行的に少数の学生を対象に実践し, 受講した学生へのヒアリングを通して本教材の教育効果を検証した.[研究成果]本研究では, 出力評価方法を「機械的出力評価方式」から「電気的出力評価方式」に改良した. これにより, 水流エネルギーが水車の回転エネルギーに変換され, さらにこの回転エネルギーが電力エネルギーに変換される電力回収プロセスを学習できる教材に改善された. そして, 試行的に本教材を実践し, 教材としての教育効果を検証した. 受講した学生の反応から, 水流の作用をイメージする想像力や出力向上のための条件を考える創造力を働かせている様子が伺え, 高効率水車の探求を通じて問題解決能力を養う実験教材とすることができたと思われる. 今後は受講者数を増やし, より詳細な教育効果の検証を進めていく予定である.

[objective] in recent years, the global warming problem has been affected in 2011, and regeneration may be a major concern. In the 24th year of Pingcheng, the teaching materials for the training of students in the field of environmental protection in Pingcheng were developed into a teaching material for the training of students in the field of environmental protection. The equipment is designed to operate, and the mechanical equipment is used to improve the teaching materials that are necessary for improvement. The purpose of this study is to improve the teaching material of this textbook. [research methods] 1. The utility model uses the electrical equipment to collect the payment, the power meter is connected to the electric power meter, and the output of the electric power station is improved. 2. Improve the performance of the equipment, grasp the performance of the water supply, "the angle of the plumage root", "the configuration of the water wall" and "the location of the water supply", and set the conditions to analyze the performance of the water supply. In this textbook, it is necessary to improve the situation and complete the textbook. 3. A small number of students who have completed the course of the textbook are like practical students, and they are taught by the students in this textbook. [research results] the purpose of this study is to improve the method of mechanical power supply, the way of mechanical power supply, and the way of power supply of electricity. The flow of water, the water supply, the water, the water. In this textbook, in practice, the teaching material is in practice, and the teaching material is in education. Under the influence of the flow of water, the students' ability to solve problems, the ability to solve problems. In the future, the number of recipients will be increased, and the number of recipients will be expected.