2019 Fiscal Year Research-status Report
生命科学を中心とした先端技術に関する実験教材開発と普及に関する研究
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17K01042
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| Research Institution | Takasaki University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
片山 豪 高崎健康福祉大学, 人間発達学部, 教授 (60635754)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 秀則 愛媛大学, プロテオサイエンスセンター, 教授 (60124682) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 教材開発 / 生命科学 / 高等学校 / 細胞骨格 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１ 高等学校生命科学教材の開発について
・「生物」（2）生命現象と物質 （ア）細胞と分子 ア 生体物質と細胞（学習指導要領の改訂に伴う単元の変更，以下同様）；蛍光顕微鏡を用いず，高等学校で使用されている光学顕微鏡におけるHela細胞の微小管，線維芽細胞Wi-38や骨芽細胞MC3T3-E1のアクチンフィラメントの観察を可能にしてきた。核と微小管，核とアクチンフィラメントの二重染色について，様々な核の染色液（酢酸オルセイン，ピロニンメチルグリーン，ヘマトキシリン，他2種）を用い比較したところ，DAB（3,3'-diaminobenzidine）染色やBCIP/NBT（5-bromo-4-Chloro-3-Indoxyl phosphate/Nitro blue tetrazolium chloride）染色との対比から，酢酸オルセインが最も適していた。これに関して，日本生物教育学会全国大会（北海道教育大学，2020)で発表した。この方法とスマートフォンによる顕微鏡の簡易観察法（片山豪，群馬生物，Vol 69 2-10，2020）を組合せて，高等学校教員に対する実験講座を行った。核と微小管，アクチンフィラメントの三重染色についてはいろいろな組合せで取り組んでいるが，鮮明な画像が得られていない。現在，培養細胞ではなく生細胞で，細胞骨格の観察に成功し，実践を計画中。
・「生物」（2）生命現象と物質（ウ）遺伝子を扱う技術 ア 遺伝子を扱う技術；ポータブルシーケンサーを用いた教材開発を試みているところであるが，開発に至っていない。
２ 中学校生命科学教材の開発について
第２分野「動物の体のつくりと働き」における，動物が外界の刺激に適切に反応する仕組みについて，ギムネマ茶とミラクルフルーツを用い味覚に関する実験教材を開発した。中学校において実践し，有用性を検討している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
１ 生命科学教材の開発（高等学校）：(1)学習指導要領に沿った高等学校生命科学教材の開発については，細胞骨格の観察方法に時間を割いていて，他の教材の開発に時間をかけられなかった。
(2)先端新規教材については，専門分野の共同研究者からの提案をいただき予備実験を行ったが，実践できなかった。(3)アニメーションを含めた補助的教材については，細胞骨格の観察以外は，開発途上のため共同研究者に依頼できなかった。(4)教材の有用性検討については，新規教材の完成が遅れていたので，有用性の検証を行っていない。
２ 教員研修講座の調査：教育現場における研修会が実験講座よりも，主体的で対話的で深い学びといったアクティブ・ラーニングの講座が増えたために調査しにくくなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
１ 生命科学教材の開発（高等学校）：(1)学習指導要領に沿った高等学校生命科学教材の開発については，研究員を雇用し，基礎研究を進め，実用化を図る。(2)先端新規教材については，教材開発可能な専門分野の共同研究者を増やして研究を深める。分担研究者をお願いし，研究の推進に努める。(3) アニメーションを含めた補助的教材ついては，新規教材の完成と同時に共同研究者に補助教材の作成を依頼するとともに，完成したものを実践して評価する。(4)教材の有用性検討については，教材の有用性だけでなく，それを使った児童・生徒による評価表を作成する。新規教材が完成したら，研究協力者の現職教員とともに有用性の検証をしていただく。
２ 教員研修講座の調査：研究者間のネットワークを活用し，教育センターや大学等で行われている生命科学に関する教員対象の実験研修講座に関する調査を行う。
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| Causes of Carryover |
１次年度使用額が生じた理由
新規教材の開発のための機器や薬品に使用したが，研究員の謝金や少額の消耗品は別の予算を用いたために本研究費の使用額が少なかった。
２使用計画
共同研究を行える研究者や現職教員を増やすとともに，研究員を雇い，遅れている「生命科学教材の開発」と「教員研修講座の調査」を進める。
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