2021 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, 理学研究科, 客員研究者 (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, 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 – 2023-03-31
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| Keywords | マイクロスケールケミストリー / ESD / 実験授業 / マイクロスケール滴定 / SDGs / プラスチックリサイクル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．マイクロスケール化学実験（MC)の新しい展開として、2020年度からコロナ禍の中での感染リスクのない実験授業についての研究を開始した。この成果は2021年7月第12回国際マイクロスケールケミストリシンポジウム（イギリス化学会主催、オンライン開催）において招待講演を行った（代表者）。この研究は2021年8月から基盤研究21K02877で行うことにした。
２．前年度に引き続き「持続可能な社会」SDGsの理解につながるマイクロスケール実験教材を研究した。マイクロスケール電気分解においては、実験条件が重要であり、教育効果を高める条件を2020年9月の化学系学協会東北大会において明らかにした。それに基づいた実験研修を2022年1月に香川大学教育学部学生で実施した。また二酸化炭素、塩素等気体の性質を示す演示実験を安全に行うテクニックを検証した。（代表者、荻野博）
３．分子機械のモデルとなるロタキサンの合成実験を行った。（荻野博）
４．Winkler法による溶存酸素測定をＭＣで簡易に行うための改良を行った。化学実験に熟練していない大学生がこの方法で実験を行ったところ、おおむね10%程度の誤差で測定が可能であった。この方法での 溶存酸素測定を中心として中学生高校生向けの環境測定の実験プログラムを作成した。しかしコロナ禍の中小中学生対象の実験教室は実施できなかった。（猿渡）
５．プラスチックのリサイクルに関して、密度を利用したプラスチック分類のマイクロスケール実験キットを開発し、山形県立長井高校、米沢東高等学校、長井工業高校、飯豊町立手ノ子小学校等で実験教室を対面およびオンラインで実施し、アンケートにより効果を検証した。（栗山）
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍の中で、実験教室での試行、遠隔地の研究協力者との研究連絡等に制限があった。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究成果の実験授業、実験教室、研修での試行は、令和2年度に続き令和3年度も制限された。令和4年度は、上記の実地検証を行う。
中学理科は新学習指導要領による教育が改おこなわれているが、高校は令和４年度から新しい教科書になる。実験マニュアルを学習指導要領改訂の観点から検討して最適化をはかる。実験教室等での試行を通じて、プログラムを改良する。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍の中、実験授業、対面研修を行うことができず、消耗品、謝金が計画通りに支出されなかった。
参加した国際学会、研究会がすべてオンライン開催であり、研究打合せ旅行もできなかったので、旅費が使用されなかった。
令和4年度は、実験教室、研修を行い、研究打合せ旅行、学会参加旅行で消耗品費、旅費を使う予定である。
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