2006 Fiscal Year Annual Research Report
博物館を基盤とした初等中等教育レベルでの微視的物質観育成のための教材開発と展開
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17011078
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| Research Institution | National Museum of Nature and Science, Tokyo |
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Principal Investigator |
若林 文高 独立行政法人国立科学博物館, 理工学研究部, 主任研究員 (30158589)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米田 成一 独立行政法人国立科学博物館, 理工学研究部, 主任研究員 (60210788)
小川 義和 独立行政法人国立科学博物館, 展示学習部, 学習課長 (60233433)
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| Keywords | DVD分光器 / 発光スペクトル / 吸収スペクトル / 赤外分光法 / 数値データ化 |
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| Research Abstract |
(1)DVD分光器
前年度に引き続き、代表者らがこれまでに開発してきたDVD分光器の改良および数値データ化・数値解析法の改良を進めた。前年度に開発した正面入光型・小型DVD分光器を「潜望鏡型DVD分光器」と名付け、『化学と教育』誌(2006年5月号)、科学教育学会(つくば市、2006年8月)、国際化学教育会議(ソウル、2006年8月)で発表し、また、高校生向けや学校教員向け化学実験講座などでの実施、製作キットの配布などにより、その普及に努めた。
DVD分光器の改良では、前年度のものは半値幅1〜2nmと教育用簡易分光器としては高分解能であったが、今年度は、スリットにカミソリの刃を2枚向かい合わせたものを使用し、デジタルカメラの3倍ズーム機能を組み合わせさらに高分解能化し、ナトリウムのD線(589.0nmおよび589.6nm)を分離観測できるようにした。半値幅は0.3〜0.5nmに達し、市販の分光光度計以上の高分解能となった。
数値データ化は、ソフトを前年度に利用した「ScionImage」から「ImageJ」(米国・国立衛生研究所作成)に移行し、画像処理から数値化まで一貫して行えるようにし、さらにそのマクロ機能も利用して簡便な操作で処理できるようにした。数値解析法については、表計算ソフト「エクセル」のテンプレートを作成し簡便にスペクトルチャートを得られるようにした。これらのマクロ、表計算のテンプレートファイルは、CDにして学校教員などに配布できる形とした。
また、潜望鏡型DVD分光器の製作キットを作成し、教育目的で利用する学校教員などに配布を開始した。高校教員、大学教員、科学館などから応募が多数あった。
(2)赤外分光法
分子の振動を調べる方法として赤外分光法に関する高校生向けプログラムを検討し、2007年4月の高校生向け化学実験講座で実施した。
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