2021 Fiscal Year Research-status Report
Chemistry laboratory which contributes to SDGs and is useful during COVID-19 pandemic
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21K02877
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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, 大学院教育学研究科高度教職実践専攻, 教授 (20756522)
豊田 耕三 東北大学, 理学研究科, 教授 (50217569)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 感染リスク回避 / SDGs / 分子レゴ / インクルーシブ教育 / 分子足場 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、主として二つのテーマに分けられる。
①COVID-19等感染症の感染リスクを低減する化学実験：これまでの基盤研究「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」の中で「新展開」の一つとして「Covid-19蔓延下における実験授業をどのように行うか」を取り上げ予備的研究を行ってきた。本研究ではこれを発展させて、香川大学でマイクロスケール化学実験（MC）のワークショップを行った。
②SDGsの推進に資する実験については以下のような研究を開始している。
ア.インクルーシブ教育のための化学実験：「肢体不自由生徒のためのマイクロスケール実験の開発と実践」を筑波大学支援学校の山田一幸教諭の協力のもとに開始し、高校化学基礎と中学理科のいくつかのテーマでMCを開発した。日本化学会春季年会で口頭発表を行った。
イ．分子レゴの安全な実験教材の開発：有機合成上のビルディングブロックとして、これまでに例のない擬似的な３次元直交型構造を有する(ブロモ)(クロロ)(ヨード)ビベンゾ[b]チオフェン誘導体を合成した。さらにクロスカップリング反応等により、異なる置換基をそれぞれ目的の位置に選択的に導入できることを確認した。また、類縁化合物のX線結晶構造解析により立体構造に関する知見を得た。本研究は、準T字型のベンゾ[b]チオフェンユニットを設計通りの順序で連結していくことができることを示したものであり、「分子レゴ」の概念に合致する。
ウ．その他：魚の透明骨格標本を用いた実験教材の開発（硬骨と軟骨についての探究活動の研究）、3D プリンタを用いた新しい金属原子模型の教材開発を行った。
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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
コロナ禍の中、遠くの研究者との研究連絡はメール等が主であったが、研究は順調に進めることができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
テーマ①に関しては、今後学校現場で実施して問題点を調べる。
テーマ②に関して：ア．インクルーシブ教育について、更に多くの実験法を開発・発展させる。イ．関連するビルディングブロックの効率的な合成および連結方法についてさらに研究し、側鎖配列（シークエンス）を制御した大規模分子系を構築する。ウ．魚の透明骨格標本を用いた実験教材はさらにSDGs目標14と15に関連付ける予定である。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍の中、実験教室、研修ができず、消耗品費の使用が少なかった。学会はリモート開催だったので、旅費も使用が少なかった。
、令和4年度は、研究打合せ、学会参加、研修、実験教室、による試行のために消耗品費、旅費を使う予定である。
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