2018 Fiscal Year Research-status Report
マイクロスケール実験の新展開：現代化学・ESDにつながる化学実験
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18K02975
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
荻野 和子 東北大学, 医学系研究科, 名誉教授 (40004353)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荻野 博 東北大学, 理学研究科, 名誉教授 (00004292)
渡辺 尚 宮城教育大学, 教育学部, 准教授 (20756522)
猿渡 英之 宮城教育大学, 教育学部, 教授 (30221287)
栗山 恭直 山形大学, 理学部, 教授 (50225273)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | マイクロスケール実験 / 化学実験 / SDGｓ / 水素社会 / 分子機械 / 電池・電気分解 / ESD |
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| Outline of Annual Research Achievements |
交付申請書に記載したように、本研究は大きく二つに分けられる。
１.持続可能な社会に資するマイクロスケール実験：持続可能な開発目標（SDGs)、持続可能な社会づくりの担い手を育む教育（ESD）については、単に知識の伝達にとどまらず，体験，体感を重視した探究や実践の参加型アプローチが重要である。マイクロスケール実験は、短時間で実施できる、個人実験が可能等の特色があるので、上記目的に最適である。本研究では、エネルギー問題、気候変動問題等の理解につながるテーマの教材・マニュアル開発に取り組んでいる。これまでに開発したKODNPマイクロスケール実験キットを使った「水素は未来のエネルギー」、「エネルギーの変換」等をテーマとする実験は、実験教室（宮城県大和町、川崎町、山形市等）、実験ショー（山形県各地）で試行した。酸素濃度測定とマイクロスケール実験を組み合わせたいくつかの気体についての実験教材は一部完成した。それらの成果は、9月に秋田大学で開催された平成30年度化学系学協会東北大会、2019年3月に神戸で開催された日本化学会第99春季年会等で発表した。酸素濃度測定の小学校向け実験教材は、基礎データを蓄積中である。
２．現代科学・先端科学技術の理解につながる実験教材の開発：化学における最先端研究の成果を身近なものとして理解することは教育上極めて重要である。本研究では最先端化学研究の一例として分子機械を取り上げた。特に分子機械の部品であるロタキサンの合成を容易に成し遂げられる系・金属錯体の探索を行なっている。また、グリーンサステイナブルケミストリー（GSC）の理解につながる有機化学の実験教材（市販の解熱剤に含まれるアセチルサリチル酸の反応など）開発にも取り組んでいる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
交付申請書に記載した計画は次の２点である。
１．これまでに開発してきたMC実験をESDに適した形に発展させる。「持続可能な社会」、「水素社会」という概念の理解に必要なエネルギーについての教材を発展させる。いろいろな気体の実験を軸にMC実験、講義、探究活動等をセットにした実践プログラムをつくる。
２．先端科学技術の理解につながる分子機械のようなテーマを取り上げ、実験教材を開発する。
研究実績の概要で述べたように以上の計画は、順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．研究の概要で述べたように、いくつかの実験教材（酸素濃度測定関連の教材、分子機械に関する教材ほか）は未完成である。これらの教材開発の研究を続け完成させる。
２．完成に近づいた教材は実験教室、研修講座等での実践を検証・解析し、教材並びにその提示法の改良と発展をはかる。
３．国内の学会ばかりではなく国際マイクロスケールケミストリシンポジウムなどの海外の学会で、情報収集・討議を行うほか、研究発表を行い、研究成果を世界に広める。
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| Causes of Carryover |
分担者の学会への参加が日程の関係で不可能になり、その分の旅費の支出がなくなったこと、学校教員を対象とした実践活動が予定よりも少なくなったために消耗品購入や補助者への謝金支払いが少なくなったことにより、次年度使用額が生じた。
これは、2019年度に情報収集、研究成果発表のための旅行費用、実践活動のための消耗品購入等に充てる予定である。
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