2015 Fiscal Year Annual Research Report
小･中学校理科生命領域のエネルギー概念を含めた系統的理解のためのカリキュラム開発
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25350257
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
正元 和盛 熊本大学, 教育学部, 教授 (60136702)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 初中等教育（理科） / 実験・観察 / 科学教育カリキュラム / 環境教育 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に継続して，小・中学校理科「生命」領域を系統的に理解するために，生物機能と環境の単元での教材素材開発とそれらのカリキュラム構築を提言できる様，今年度，以下の実験系開発を行った．
１．植物蒸散機能の簡便測定
植物葉での蒸散による冷却機能の測定については，これまで赤外線サーモグラフィーカメラで測定し，学校教具の放射温度計でも同様に測定可能なことを検証してきた．さらに葉面密閉の方法に改良を加え，小中学生でも実施可能なチャック付きポリ袋を使用した．個葉1枚を密閉するため，1枚葉でのボンド部分密閉法の様に個葉差を排除できない欠点はあるが，極めて簡単に個葉1枚を密閉できる．ポリ材質1枚の葉温測定への影響もほとんどない．葉面密閉によるCO2欠乏での光合成産物デンプンの不検出も実験後の葉のたたき染め法により確認できる．
２．CO2循環系理解のための光合成，土呼吸の実験
CO2循環系としてのCO2固定の光合成理解は，小学校では光照射による葉のデンプン形成検出，中学校ではさらにそれが細胞内の葉緑体で行われることを示す．中学校理科植物単元ではその実験材料としてオオカナダモ葉を用い，細胞での光合成による葉緑体デンプン生成を顕微鏡確認する．葉緑体デンプン観察のための葉細胞単離代替え陸上植物の検索を61種行ったが，前年度確認したヒャクニチソウ，ダイズなど以外の種は見つからなかった．「生命」領域炭素循環には，土微生物の代謝機能（発酵・呼吸）の理解が欠かせない．その実験としてチャック付ポリ袋中のシャーレ土での代用デンプン添加によるCO2濃度変化をCO2センサ，気体検知管で測定する条件を検討した．土を均一に広げ，気相でのCO2濃度測定のラグタイムを小さくするように添加代用デンプン液層を土表面までとすることが，O2供給の点からも，肝要であると推察された．
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