Research of experience-based multipurpose desktop electric power transmission and distribution system for junior high school, liberal arts and humanities students

初中、文科、人文学生体验式多用途桌面输配电系统研究

• 批准号: 19K14352
• 负责人: 田中 文章
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Ishikawa National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K14352/
• 关键词: 教育; 電力; 高電圧; 出前授業; マルクス発生機; 中学生; プラズマ

本研究では，中学生や一般の人などに対して電力システムの理解と理系分野の興味関心の喚起し，高専生の専門分野への理解を促進する教育手法の研究を目的としている。本年度は，新型コロナウイルスの関係で完成の遅れていた，高電圧送電の模擬システムの完成とそのシステムを用いて中学生を対象として，実証実験を行うことの2点を実施した。高電圧送電の模擬システムは一部，部品の入荷の遅れなどにより，完成が遅れていたが，その後，回路の修正や代用品の利用などを行い，当初の想定していたシステムと同様のものを完成させた。中学生を対象とした実証実験については，新型コロナウイルスの罹患者数が少ない時期を縫って少人数ではあるが，内容を一部変更し，実施時間を短くする事で，実施することを可能とした。内容は当初の予定していたように，当初は，①注目を集める実験，②現在の学習の確認，③基礎を応用した具体的な応用実験，④研究的な内容に関連する応用実験の4つの段階からなるプロセスを検討していたが，時間を短くする関係上④については省略せざるを得ない状況であった。しかし，①～③の中でも，高電圧を発生・利用し雷を発生させることで興味関心を持たせる実験や送電する電圧の違いによる送電損失の違いを体感する実験など，実験回路の一部に商用電源を使うような，中学校では行えない実験を行う事が出来たことなどから，中学生の興味関心の喚起を目的とした本テーマは十分に達成できたものであると考えている。また，アンケート結果を見ても，4点満点中，高電圧の送電の理由が理解出来た，電気への理解が深まったの設問には3.6点，電気への興味関心は持ったかとの設問には3.8点，理科への分野への興味・関心は増えましたかとの設問には4点などの結果が得られた事からも，目的は十分に達成できたと考えている。

本研究的目的是探讨帮助初中生和公众了解电力系统、激发他们对科学领域的兴趣以及促进技术学院学生对专业领域的理解的教育方法。今年，我们完成了两个项目：完成因新型冠状病毒而推迟的高压输电模拟系统，以及利用该系统对初中生进行演示实验。由于零件到达的延迟，一些高压输电模拟系统的完成被推迟，但随后对电路进行了修改，并使用替代品来创建与最初设想的系统类似的系统。关于针对初中生的示范实验，可以在新型冠状病毒感染人数较少的时期，在少数学生中进行，但对内容进行一些修改，缩短实施时间时间。按照原计划，内容是1）引起注意的实验，2）对当前学习的确认，3）应用基础知识的具体应用实验，以及4）与研究内容相关的应用实验。过程由两个阶段组成，但为了缩短时间，我们只好省略步骤(4)。然而，在①到③中，一些实验电路包括通过产生和使用高电压来产生闪电而产生兴趣的实验，以及让您体验由于输电电压差异而导致的输电损耗差异的实验。我们能够进行初中不可能的实验，比如利用商业力量，所以我们认为这个旨在激发初中生兴趣的主题已经完全完成了。另外，从调查结果来看，在满分为4分的情况下，“我能够理解高压输电的原因”这一问题得分为3.6分，“我是否理解了高压输电的原因”这一问题得分为3.6分。 “你对电有更深入的了解吗？”，“你对电感兴趣吗？”这个问题得到了 3.6 分，我们相信我们的目标完全实现了，因为“这个问题我们得到了 3.8 分” “您对科学的兴趣增加了吗？”，“您对科学的兴趣增加了吗？”这个问题得分为 4 分