2021 Fiscal Year Final Research Report

Development of an experimental learning (chemical) program for teacher education that promoting learners' positiveness

Research Project

PDF

Project/Area Number	19K03139
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 09080:Science education-related
Research Institution	Tokyo Gakugei University
Principal Investigator	Ogawa Haruo 東京学芸大学, 教育学部, 名誉教授 (10134769)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	生尾光東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (50159589) 國仙久雄東京学芸大学, 教育学部, 教授 (10251571) 吉永裕介東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (60322848)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	教師教育 / 反応速度 / 燃料電池 / 試行 / 遠隔授業 / ハイブリッド授業 / 対面実験 / 実験学習プログラム
Outline of Final Research Achievements	An experimental learning program for pre-service teacher training has been developed. We are trying to develop an experimental learning program for training pre-service teachers on hydrogen peroxide decomposition reaction. The program will have following components: (1) formulating a plan for an appropriate experimental procedure to obtain the reaction rate; (2) obtaining the time course of hydrogen peroxide concentration by titration and calculating its reaction rate; and (3) calculating the apparent activation energy by experimenting with varying temperatures. The program was tested, and a survey was conducted on the degree of comprehension regarding the following concepts: (a) reaction rate; (b) temperature dependence of reaction rate; (c) apparent activation energy; and (d) turnover frequency. Based on the results, when trying to improve the text using the image diagram, the degree of comprehension of (c) became high. Fuel cell experiment was also tested on in-service teachers.
Free Research Field	物理化学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	高校化学で学習する反応速度の「見かけの活性化エネルギー」を求める実験においてイメージ図を用いてテキストの改善を試みたところ学習者の理解度が高くなりイメージ図が有効である事が分かった。また、新型コロナウイルスの感染拡大に伴い，実験操作のビデオクリップの視聴などを用いて補強した遠隔型を試行したが，適切な実験方法の計画に関する結果が低くなり，実際に手を動かして実験をすることの必要性が浮き彫りとなった。燃料電池の実験教材を小中学校の現職教員向けの研修にて試行した。燃料電池に関わる実験を実際に経験したことのある教員は今回ほとんどおらず，今回の試行は参加した多くの教員に好意的に受け取られた。