2017 Fiscal Year Research-status Report
細胞のつくりとはたらきの理解を促す画像教材の開発－植物編－
| Project/Area Number |
17K01017
|
|---|
| Research Institution | Saitama University |
|---|
Principal Investigator |
金子 康子 埼玉大学, 教育学部, 教授 (30194921)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 植物細胞 / 電子顕微鏡 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
新しい生物電子顕微鏡技術により得られた画像を用いて、植物組織のつくりとはたらきの理解を促すことのできる教材画像集を作成することを目指している。
まず、焦点深度が深く微細な構造を観察できる走査電子顕微鏡観察時に、できるだけ薬品による処理は金属によるコーティングを行わずに、真空度や加速電圧を検討し、植物組織や細胞が機能している自然な状態の画像を得ることのできる方法を工夫した。その結果、さまざまな植物の受粉の様子、例えば雌蕊の柱頭細胞と花粉の関りや、受粉時の花粉の形状変化などを捉えることができるようになった。
次に、白黒画像としてしか得ることのできない電子顕微鏡画像に自然な色を着色する方法を検討した。光学顕微鏡写真から抽出した色を、画像処理ソフトを用いて電子顕微鏡画像に重ねることにより、機能を推し測ることのできる自然な色情報を持った微細な構造を提示することができるようになった。
さらに、電子顕微鏡画像を立体的に表現する方法を検討した。異なる角度から撮影した2枚の電子顕微鏡画像を加工しレンチキュラーレンズを重ねることで、だれでも容易に立体視をすることが可能であることが分かった。また連続切片画像を立体構築ソフトで処理することにより組織細胞の立体像を作成する試みもすすめている。
学校の授業中に容易に顕微鏡観察することができ、植物細胞のつくりとはたらきを理解するのに適した植物材料の探索を始めた。実際に実験観察授業で用いることにより、その効果と改善点を調査した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
植物組織細胞のつくりとはたらきを理解するのに適したさまざまな電子顕微鏡画像を取得することができた。
白黒の電子顕微鏡画像に自然な色を着色する方法を実施することができた。また、2次元の電子顕微鏡画像から誰でも容易に立体視することのできる方法を実現することができた。さらに、立体構築ソフトを用いた細胞像の三次元構築に着手できた。
教科書で用いられている簡易な植物細胞の模式図がどのような概念を植え付けているかを知るための予備的な調査を行うことができた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
植物細胞のつくりとはたらきを表す電子顕微鏡画像をさらに取得し、自然な色の着色を施し、また立体像としても提示できるようなコンテンツを増やす。
実際に学校現場や学会などで作成した画像を紹介して評価してもらい、それをもとにより分かりやすい表現方法を検討していく。
これまで教科書で用いられてきた植物細胞の模式図がどのような誤解を生じているか、具体例を収集することができたので、どのような表現をすれば誤解を解消できるか、そして植物細胞のつくりとはたらきを伝えることができるか、検討を重ねる。
|
| Causes of Carryover |
無理に使用額を合わせず端数を残したため。次年度に物品費として使用する。
|
