2010 Fiscal Year Annual Research Report
理科教育用O2/CO2計測システムの構築とそれを用いた自然探求型の教材開発
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21500850
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| Research Institution | Tokyo National College of Technology |
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Principal Investigator |
高橋 三男 東京工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (40197182)
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| Keywords | 手作り酸素センサ / 二酸化炭素センサ / 理科教材 / 科学教育教材 / 酸素 / 二酸化炭素 / 呼吸 / 燃焼 |
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| Research Abstract |
本研究は、酸素と二酸化炭素の自然現象を計測するためにO_2/CO_2計測システムを構築し、このシステムを使って理科実験教材を開発し、実践として活用できることを目標とした。
(1):02センサを組み立てる時に使用する酸素透過膜(ポリエチレン)の厚さを20μmから30μmに改良することで、酸素センサが飛躍的に安定することが分かった。(2):小学校・中学校の現場でPCの数が充分でない場合、酸素濃度を表示する方法としてHARRIS・ICL7136CPL(秋葉原・秋月電子)のデジタル電圧計(1800円)を用いると安価で利用できる簡易型酸素センサキットを作成した。この手法はPCの操作が不慣れな先生も簡単に表示操作ができ扱い易くした。また、このデジタル電圧は完成品がないため、回路を組み立てるのに時間が無い先生のために、50台を東京高専で組み立ててできるだけ利用し易いように準備を行った。(3):O_2/CO_2計測システム使って開発した教材を例に多くの都道府県の教育現場に広める試みをおこなった。「理科での持続可能な発展に関する教材の開発とそれを用いた科学的表現力の育成」(松原静郎代表)のワークショップの一貫として15の都道府県の教育センターの指導主事の先生方(北海道、青森県、岩手県、宮城県、福島県、栃木県、群馬県、神奈川県、新潟県、静岡県、富山県、愛知県、三重県、京都府)にお集まりいただき、O_2/CO_2センサの活用に関するワークショップを開催する運びとなった(場所:文部科学省5階第3会議室)。内容は、低学年向けの簡易型酸素センサキットと高学年向けの酸素/二酸化炭素センサキットを紹介した。簡易型酸素センサキットは、酸素センサの組立て方、PCとの接続の仕方、計測ソフトの使い方などを説明した。紹介した実験中で呼気やロウソクの燃焼実験はとても好評であった。いくつかの都道府県は、夏休みに現役の小・中学校の理科教員を集めてO_2/CO_2センサの活用による研修会が開催された。
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