現役の先生が作った次世代水素エネルギー学習教材を公開！−2017年度教育応援助成金Honda賞採択
次世代エネルギーとして「水素」が注目され始めています。今年HondaとGM (米ゼネラル・モーターズ)が燃料電池システムを開発する合併会社を立ち上げたことで、燃料電池自動車の普及が身近になりつつあります。 新しいエネルギーが導入されていく今だからこそ、調査、議論をするアクティ ブラーニングとしての学習教材に最適です。昨年に引き続き、教育応援助成金 に採択された4名の先生の水素エネルギーの学習教材を公開いたします。是非 多くの先生方に、活用いただければと思います。
水素4s 〜学習カードゲーム 授業向き
千葉市立加曽利中学校 阿久津徹先生
水素エネルギーに関して、中学校では「水素」については原子や分子の 単元で、「エネルギー」については、光合成や地震、電気などの単元で学 習する機会があるが、実験等を通して得た知識を領域化、体系化に加え て、領域間の関連付けを行うことにより「知識の構造化」を行う部分が教 師からの教え込みになっている傾向が強くあると考える。そこで、生徒が主体的に知識の構造化に取り組むことができるアクティブラーニング要 素を取り入れた学習カード「水素4(s フォース)」の教材開発を行った。3 〜5人で関連したテーマの4枚のカードをそろえることを目的としたシンプ ルなゲームを通じて、水素エネルギーについて主体的に学習する機会を 提供することができる。
銅による水蒸気改質及び酸化銅の水素還元 授業向き
千葉大学教育学部附属中学校 石飛光隆先生
水素を得る方法として、化石燃料を用いた水素改質では二酸化炭素が 発生し、電気分解では電気エネルギーを作るために電気を変換するとい う問題が残されてしまう。そこで、温室効果ガスを排出しないクリーンな水素の生成方法として金属の酸化反応による水蒸気還元を提案する。ま た、生成した水素を用いて酸化した金属を還元する実験を通して、酸化 還元反応の理解を深めさせる授業提案を行う
水素は未来のエネルギーとなるか 授業向き
愛知県立豊野高等学校 内田孝弘先生、足立敏先生
水素エネルギーの学習を通して、「あれかこれか」という早急に単一解答 を求めようとせず、「あれもこれも」といった複合要素をクリティカルに思 考し議論ができる力を育成する教材を開発する。水素について、「つく る」、「ためる」、「つかう」の3つの場面に分けて、生徒たちが主体的に学ぶことができるように、それぞれについて実験のできる教具を開発する。 酸化チタンの本多-藤嶋効果による水素発生、水素吸蔵合金を使った水 素吸蔵、燃料電池による発電などの教具群の開発と、それらを使ったエ ネルギー学習教材の構築を行った。
水素エネルギー教育のためのプラズマ応用教材開発 部活動向き
佐世保工業高等専門学校 川崎仁晴先生
高専の電気工化学科では、将来の電力問題に立ち向かうこの学生たち に水素技術を考えさせるのは必要不可欠である。現在、4年生、5年生を 中心にしてこれらの再生可能エネルギーや自然エネルギーに関する自学 自習を行わせているが、水素エネルギー、特に水素脆性問題に関する深 い議論はできていない。そこで、4年次の知識活用型教育や5年生での卒業研究を通して実験を通した水素エネルギーに関する学生実験を行 い、より深い水素エネルギーに関する知識と技術が得られるような「卒業 研究を利用したプラズマプロセスによる水素脆化防止膜の作製」と「循 環型自立発電走行ボートの作製を通した燃料電池教育装置の製作」を行い、授業を展開した。
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