技術科の3つの内容を統合するジオラマ製作を含む発電・送電・エネルギー変換教材開発

开发发电、输电、能量转换教材，包括整合技术部门三项内容的立体模型制作

• 批准号: 23909027
• 负责人: 斉藤 与志朗
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: 小金井市立小金井第一中学校
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-23909027/
• 关键词: 発電; エネルギー; 電気自動車

新学習指導要領において、中学校技術分野は、「A材料と加工に関する技術」、「Bエネルギー変換に関する技術」、「C生物育成に関する技術」、「D情報に関する技術」の4つの内容に分類された。一方、現代の中学生にとって、エネルギーに関する知識は予想以上に乏しい。身近なエネルギーである「電気」を扱い、発電所から家庭のコンセントまで、送電の仕組みについて体験を通して理解させることは重要である。そこで、「Bエネルギー変換に関する技術」を中心に「A材料と加工に関する技術」、「D情報に関する技術」の要素を含み、またそれぞれの内容を関連づけた教材開発を行い以下の通り実践した。(1)発電の仕組み:日本における主な発電の仕組みについてインターネット等を活用して、レポート作成。(2)発電機の構造:発電の基本となる手回し発電機を実際に製作。(3)ジオラマの製作:発電所から家庭に電気が来るまでを模したジオラマを製作。(4)発電量の計測:手回し発電機によって発電された電気量を計測。(5)電気自動車の製作:発電により発生させて電気エネルギーで作動するEV(電気自動車)模型を製作。本教材の中心となる手回し発電機は、エネルギーの教材として一般的であり、多くの学校で教材として採用されてきた。今回は特に、ジオラマ製作を中心とした実体験に重点を置いた。発電機を製作し、発電、送電、最終的に電気自動車(模型)を動かすことにより、PHV等、最新の電気自動車等にも触れ、エネルギー変換について学習させることができた。また、本教材では、これまでのような、1つまたは2つの内容のみ学習できる教材に比べ、3つの内容すべてに渡っての学習が可能であり、それぞれの内容を関連づけることによる教育効果、および年間35時間(第3学年は技術、家庭分野を合わせて35時間)の限られた授業時間での教育効果が期待できる。

新课程纲要中，初中技术领域分为四个领域：“A：材料与加工技术”、“B：能量转换技术”、“C：生物栽培技术”、“ “D：信息技术”。另一方面，现在的初中生对能源的了解比想象的要少。对于孩子们来说，了解电这种熟悉的能源非常重要，并帮助他们通过体验了解从发电厂到家庭插座的电力传输机制。因此，我们开发了以“B.能量转换技术”为核心，包含“A.材料与加工技术”和“D.信息技术”要素的教材，并将各自的内容联系起来，并实施如下。 (1)发电机制：利用互联网等制作日本主要发电机制的报告。 （2）发电机的结构：我们实际上生产的是手摇发电机，它是发电的基础。 (3) 制作立体模型：制作模拟从发电厂到家中获取电力的过程的立体模型。 (4)发电量测量：测量手摇发电机的发电量。 (5) 电动汽车的生产：利用发电产生的电能进行行驶的EV（电动汽车）车型的生产。本教材的核心内容手摇发电机是常用的能源教材，已被多所学校采用作为教材。这次，我们特别注重以立体模型制作为中心的实践体验。通过搭建发电机、发电、传输电力，最后操作电动汽车（模型），孩子们通过接触插电式混合动力汽车等最新电动汽车，了解了能量转换的知识。另外，相对于以往教材只让学生学习一两个内容，本教材让学生学习全部三个内容，各个内容衔接的教育效果在有限的课时下可以预期得到教育效果。每年 35 小时（三年级技术和家庭科目总计 35 小时）。