Arduinoを用いて直流・交流変換をやってみよう
| 受賞年度 | 2021年度 |
|---|---|
| 受賞種別 | 最優秀賞 |
| 所属・氏名 | 日本工業大学 電気電子通信工学科 薗田 匡司(代表者) |
| 対象学年 | 中学校3年生程度 |
| 教材の種類 | 講義プログラム |
| 教材の目的 | 生活のなかにある電源には、コンセントや乾電池などがある。これらの電源は、小中学生の頃から使用経験があるものである。また、環境教育が広く進められているなかで太陽光発電についても中学生にとって身近なものになっていることが予想される。だが、乾電池や太陽光電池の電力が直流であり、コンセントの電力が交流であることや、どのような違いがあるのか理解している生徒は少なく、電気工学を学び始める際に交流が出てきたときに苦手意識を持つ学生も多い。そこで、本教材では、視覚的に交流と直流の違いを確認して概念を理解することを目的とする。また、直流から交流に変換する電力変換の基本的な考え方についても視覚的に体験することで理解することを目的とすること、基本的なモノづくり体験を通して電気工学への興味を引き出すことが狙いである。中学校 技術・家庭（技術）「エネルギー変換の技術」（電気を供給する仕組みを学ぶ） |
| 教材の概要 | 50分の授業を想定し、講義、実験、振り返りの流れで実施する。 |
| オリジナリティ・アピールポイント | 本教材のPRポイントは、数学式や理論を用いることを極力抑えて視覚的（LED点滅やモータの動きの変化）に直流と交流の違い（時間的な変化）を伝えることにある。さらに、教材内容のなかに簡単なモノづくり実験的内容を含むことで、「工学」の楽しさおよびプログラムの基本に触れることができる点にある。また、電力変換回路については小電力動作かつブレッドボードを利用することで安全面に配慮した点にある。 |
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