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2023 Fiscal Year Annual Research Report

探究のネットワーク構築を基盤とした理科学習高度化プログラムの開発および実践的検証

Research Project

Project/Area Number 19K02708
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

竹下 俊治  広島大学, 人間社会科学研究科(教), 教授 (90236456)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 古賀 信吉  広島大学, 人間社会科学研究科(教), 教授 (30240873)
山崎 博史  広島大学, 人間社会科学研究科(教), 名誉教授 (70294494)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Keywords探究 / 教材開発 / 理科 / 学習プログラム / 学習文脈 / 高度化
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,一つの探究的な活動を起点に,そこから新たに派生した課題に探究的に取り組ませる仕組みとして「探究のネットワーク」を構築し,一連の探究活動を基盤とした理科学習の高度化を指向した学習プログラムの開発を目的として取り組んだ。これにより,探究的な学習の多様化と,探求を有機的・体系的なネットワークとして整理した学習の文脈や系統立てた学習プログラムを構築することを目指した。
2023年度においては,研究計画のStep 1「探究素材の探査と探究活動の多様化」,Step 2「探究活動のネットワーク化」,Step 3「学習プログラムの開発」,Step 4「学習プログラムの実践的検証」に加え,Step 5「研究成果の公開」を実施した。具体的には次の通りである。生命関連領域では,単細胞性藻類の生活環,地衣共生藻の多様性,地衣類が生成する化学成分,柑橘類の遺伝など,物質関連領域では,塩化カルシウムの変化挙動,化学蓄熱材など,地球関連領域では,河川砂の帯磁率,防災教育などを題材とした探究的な活動について検討し,それぞれの探究活動を起点とした新たな探究的な活動を導出することができた。また,これらの複数の探究的な活動を学習の文脈として再構築し,実践的な検証を行うことができた。特に地衣類が生成する化学成分については,理科の各分野や家庭科等も含めた分野横断的な題材としての有用性を明らかにした。
本研究期間全体を通して,身近な事象の探究的な視点での捉え直しや,新たな探究へ発展させるための柔軟な発想と探究の実行力には,素材そのものに対する知識に加え,関連した領域の知識や多様で豊富な経験が重要であることが明確化された。また,指導者による学習文脈の構成や探究的な活動のモジュール化においても,背景となる知識や経験が大きく影響し,探究のネットワーク構築の方法論的アプローチへ重要な示唆を得ることができた。

  • Research Products

    (45 results)

All 2024 2023

All Journal Article (17 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Open Access: 7 results,  Peer Reviewed: 16 results) Presentation (28 results) (of which Int'l Joint Research: 11 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] 生物多様性の保全における倫理的課題に関する意識調査の検討2024

    • Author(s)
      竹下 俊治, 横田 彩, 山本 佑樹
    • Journal Title

      学校教育実践学研究

      Volume: 30 Pages: 67-70

    • DOI

      10.15027/55116

    • Open Access
  • [Journal Article] Extended kinetic approach to reversible thermal decomposition of solids: A universal description considering the effect of the gaseous product and the kinetic compensation effect2024

    • Author(s)
      Mito Hotta, Nobuyoshi Koga
    • Journal Title

      Thermochimica Acta

      Volume: 733 Pages: 179699

    • DOI

      10.1016/j.tca.2024.179699

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The physico-geometrical reaction pathway and kinetics of multistep thermal dehydration of calcium chloride dihydrate in a dry nitrogen stream2024

    • Author(s)
      Kazuki Kato, Nobuyoshi Koga
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 26 Pages: 12358-12371

    • DOI

      10.1039/D4CP00790E

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Multistep kinetics in self-induced sol-gel process of amorphous anhydride formation during thermal dehydration of potassium tetraborate tetrahydrate2024

    • Author(s)
      Manami Shindo, Nobuyoshi Koga
    • Journal Title

      Journal of Thermal Analysis and Calorimetry

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s10973-024-13106-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three New Ramalina Species (Ramalinaceae) from Japan and Korea2023

    • Author(s)
      Hiroyuki Kashiwadani, Kwang Hee Moon, Jeong Eun Han, Shunji Takeshita
    • Journal Title

      植物研究雑誌

      Volume: 98 Pages: 304-318

    • DOI

      10.51033/jjapbot.ID0161

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Physico-geometrical kinetic insight into multistep thermal dehydration of calcium hydrogen phosphate dihydrate2023

    • Author(s)
      Masami Hara, Nobuyoshi Koga
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 25 Pages: 12081-12096

    • DOI

      10.1039/D3CP01323E

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Interplay between Thermally Induced Aragonite-Calcite Transformation and Multistep Dehydration in a Seawater Spiral Shell (Euplica scripta)2023

    • Author(s)
      Taiga Tone, Nobuyoshi Koga
    • Journal Title

      Processes

      Volume: 11 Pages: 1650-1650

    • DOI

      10.3390/pr11061650

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Thermogravimetric approach to efflorescence of sodium carbonate decahydrate2023

    • Author(s)
      Yuto Zushi, Shun Iwasaki, Nobuyoshi Koga
    • Journal Title

      Thermochimica Acta

      Volume: 724 Pages: 179503-179503

    • DOI

      10.1016/j.tca.2023.179503

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermal dehydration of d-glucose monohydrate in solid and liquid states2023

    • Author(s)
      Kazuki Kato, Masami Hara, Nobuyoshi Koga
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 25 Pages: 16643-16656

    • DOI

      10.1039/D3CP02059B

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dissolution of Calcium Hydroxide in Water: A Guided Inquiry in University and High School Chemistry Laboratories2023

    • Author(s)
      Shun Iwasaki, Satoki Kodani, Yuto Zushi, Mito Hotta, Masami Hara, Tomoyuki Tatsuoka, Nobuyoshi Koga
    • Journal Title

      Journal of Chemical Education

      Volume: 100 Pages: 2402-2410

    • DOI

      10.1021/acs.jchemed.3c00222

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kinetic Insight into the Effect of Self-Generated CO2 on the Thermal Decomposition of Inorganic Carbonates in an Inert Gas Atmosphere: ZnCO3 and CaCO32023

    • Author(s)
      Mito Hotta, Loic Favergeon, Nobuyoshi Koga
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 127 Pages: 13065-13080

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.3c02896

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Efflorescence kinetics of sodium carbonate decahydrate: a universal description as a function of temperature, degree of reaction, and water vapor pressure2023

    • Author(s)
      Mito Hotta, Yuto Zushi, Shun Iwasaki, Shunsuke Fukunaga, Nobuyoshi Koga
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 25 Pages: 27114-27130

    • DOI

      10.1039/D3CP04000C

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 硫酸の酸解離平衡と中和エンタルピー2023

    • Author(s)
      堀田実杜, 古賀信吉
    • Journal Title

      化学と教育

      Volume: 71 Pages: 508-512

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 硫酸の pH と酸解離平衡2023

    • Author(s)
      堀田実杜, 古賀信吉
    • Journal Title

      化学と教育

      Volume: 71 Pages: 504-507

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 火山活動を通時的に捉えるための火山噴火モデル実験教材の活用試案:マグマ中の揮発性成分の挙動に着目して2023

    • Author(s)
      久森 洸希, 中村 星, 山崎 博史
    • Journal Title

      地学教育

      Volume: 75 Pages: 135-151

    • DOI

      10.18904/chigakukyoiku.75.4_135

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 中国地方中南部,広島県三原市北西部の古第三系:岩相と挟在する細粒凝灰岩のジルコンU-Pb年代2023

    • Author(s)
      山崎博史, 寺田和雄, 齊藤 毅, 檀原 徹, 岩野英樹, 平田岳史, 久森洸希, 沖村雄二, 土岡健太
    • Journal Title

      地質学雑誌

      Volume: 129 Pages: 655-661

    • DOI

      10.5575/geosoc.2023.0030

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] デジタル式帯磁率測定器を用いた河川砂の帯磁率測定 : 理科教材としての河川砂の新たな可能性について2023

    • Author(s)
      多々納 葉, 久森 洸希, 江川 宣, 平谷 篤史, 山崎 博史
    • Journal Title

      広島大学総合博物館研究報告

      Volume: 15 Pages: 27-34

    • DOI

      10.15027/54965

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] メタバースを活用したバーチャル観察教材の開発2024

    • Author(s)
      雜賀大輔, 竹下俊治
    • Organizer
      日本生物教育学会 第108回全国大会
  • [Presentation] 光る地衣を用いた実験教材の提案 ―地衣成分リヘキサントンに着目して―2024

    • Author(s)
      仲林和毅, 網本貴一, 竹下俊治
    • Organizer
      日本生物教育学会 第108回全国大会
  • [Presentation] Trebouxia corticola(緑藻類,トレボウクシア藻綱)の生活環とその教材化 に関する研究2024

    • Author(s)
      山本佑樹, 竹下俊治
    • Organizer
      日本生物教育学会 第108回全国大会
  • [Presentation] 和歌山県の幻の果実「ジャバラ」を用いた観察・実 験教材の開発2024

    • Author(s)
      榎本匡宏, 富川光, 竹下俊治
    • Organizer
      日本生物教育学会 第108回全国大会
  • [Presentation] 防災教育とジオエシックス2024

    • Author(s)
      山崎博史
    • Organizer
      第7回関西環境教育合同研究大会
  • [Presentation] 地衣共生藻の培養2023

    • Author(s)
      竹下俊治, 小宮優人
    • Organizer
      地衣類研究会第52回大会
  • [Presentation] Kinetics and Equilibrium of the Reversible Thermal Decomposition of Solids: Theory and Practice2023

    • Author(s)
      Nobuyoshi Koga, Mito Hotta, and Loic Favergeon
    • Organizer
      26th International Conference on Chemical Thermodynamics (ICCT-2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Melting Behavior of Sodium Peroxide Produced by Sodium Fire2023

    • Author(s)
      Shin Kikuchi, Nobuyoshi Koga
    • Organizer
      26th International Conference on Chemical Thermodynamics (ICCT-2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Kinetic Parameterization of the Catalytic Effect of Water Vapor on the Thermal Decomposition of Calcium Carbonate2023

    • Author(s)
      Mito Hotta, Nobuyoshi Koga
    • Organizer
      26th International Conference on Chemical Thermodynamics (ICCT-2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multistep Thermal Dehydration Kinetics of Calcium Chloride Dihydrate2023

    • Author(s)
      Kazuki Kato, Nobuyoshi Koga
    • Organizer
      26th International Conference on Chemical Thermodynamics (ICCT-2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multistep Thermal Dehydration of Complex Carbonate Hydroxides of Copper and Zinc2023

    • Author(s)
      Kazuki Arima, Yuta Aoki, Nobuyoshi Koga
    • Organizer
      26th International Conference on Chemical Thermodynamics (ICCT-2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multistep Thermal Dehydration of Potassium Tetraborate Tetrahydrate Accompanied by Glass Formation2023

    • Author(s)
      Manami Shindo, Nobuyoshi Koga
    • Organizer
      26th International Conference on Chemical Thermodynamics (ICCT-2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Exploring physico-geometrical kinetic features of the thermal decomposition of solids using thermal analysis2023

    • Author(s)
      Nobuyoshi Koga, Yuto Zushi, Mito Hotta, Shunsuke Fukunaga
    • Organizer
      7th Central and Eastern European Conference on Thermal Analysis and Calorimetry (CEEC-TAC7)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Physico-geometrical mechanisms and kinetics of the thermal dehydration of sugar hydrates accompanied by liquefaction2023

    • Author(s)
      Kazuki Kato, Masami Hara, Takahiro Okazaki, Nikita V. Muravyev, Nobuyoshi Koga
    • Organizer
      7th Central and Eastern European Conference on Thermal Analysis and Calorimetry (CEEC-TAC7)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Individual effects of water vapor and carbon dioxide on the thermal decomposition of calcium carbonate2023

    • Author(s)
      Mito Hotta, Taiga Tone, Loic Favergeon, Nobuyoshi Koga
    • Organizer
      7th Central and Eastern European Conference on Thermal Analysis and Calorimetry (CEEC-TAC7)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of self-generated carbon dioxide on the thermal decomposition of zinc carbonate2023

    • Author(s)
      Mito Hotta, Yasuhiro Sakai, Loic Favergeon, Nobuyoshi Koga
    • Organizer
      7th Central and Eastern European Conference on Thermal Analysis and Calorimetry (CEEC-TAC7)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Kinetic Analysis of Thermal Decomposition of Solids Using Thermal Analysis: Current Status and Challenges2023

    • Author(s)
      Nobuyoshi Koga, Mito Hotta
    • Organizer
      The 12th China-Japan Joint Symposium on Calorimetry and Thermal Analysis (CATS-2023)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 水酸化ニッケルの熱分解反応の速度論的挙動2023

    • Author(s)
      有馬 一貴,古賀 信吉
    • Organizer
      第59回熱測定討論会
  • [Presentation] メタカオリンをベースとしたジオポリマーペーストの熱分解反応2023

    • Author(s)
      進藤 愛美,上奥 あや, 岡村 和奏, 菊地 晋,山崎 淳司,古賀 信吉
    • Organizer
      第59回熱測定討論会
  • [Presentation] 塩化カルシウム二水和物の脱水反応挙動における雰囲気水蒸気の影響2023

    • Author(s)
      加藤 一稀,古賀 信吉
    • Organizer
      第59回熱測定討論会
  • [Presentation] 炭酸カルシウムの熱分解速度挙動に対する雰囲気および自生気体の影響の数値化2023

    • Author(s)
      堀田 実杜, 古賀 信吉
    • Organizer
      第59回熱測定討論会
  • [Presentation] セルロースの熱分解および熱酸化分解の速度論的挙動2023

    • Author(s)
      山田秀人,村井勇介,酒井辰徳,土屋雅大,古賀信吉
    • Organizer
      第59回熱測定討論会
  • [Presentation] 炭酸ナトリウム一水和物の脱水反応の速度論的挙動に及ぼす雰囲気および自生水蒸気の影響2023

    • Author(s)
      福永 駿介, 圖子 雄人, 堀田 実杜, 古賀 信吉
    • Organizer
      第59回熱測定討論会
  • [Presentation] 高等学校「化学」における熱化学の取り扱い:教科書の比較2023

    • Author(s)
      福永 駿介, 堀田 実杜, 古賀 信吉
    • Organizer
      2023日本化学会中国四国支部大会
  • [Presentation] 高等学校「化学」における熱化学の取り扱い:現状と課題2023

    • Author(s)
      堀田 実杜,福永 駿介,古賀 信吉
    • Organizer
      2023日本化学会中国四国支部大会
  • [Presentation] 無機塩の硬化反応に関する素材研究2023

    • Author(s)
      進藤愛美,岩崎春,古賀信吉
    • Organizer
      2023日本化学会中国四国支部大会
  • [Presentation] 水溶液の凝固と融解に関する探究的な学習活動2023

    • Author(s)
      加藤 一稀,堀田実杜,有馬 一貴,進藤 愛美,福永 駿介,古賀 信吉
    • Organizer
      2023日本化学会中国四国支部大会
  • [Presentation] 過酸化水素の分解反応の速度論的解析:微分法と積分法2023

    • Author(s)
      有馬 一貴,堀田 実杜,古賀 信吉
    • Organizer
      2023日本化学会中国四国支部大会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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