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Research on promoting the use of portable nuclear magnetic resonance equipment in high school and developing ICT teaching materials

Research Project

Project/Area Number 19K03080
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 09070:Educational technology-related
Research InstitutionHyogo University of Teacher Education

Principal Investigator

Yamaguchi Tadatsugu  兵庫教育大学, 学校教育研究科, 准教授 (60295722)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords核磁気共鳴装置 / 有機化合物 / 実験教材 / ICT教材 / 小型核磁気共鳴装置 / 化学構造
Outline of Research at the Start

高校の教育現場で測定できる可搬型の核磁気共鳴装置(NMR)を活用し、化学実験中にNMRを用いて有機化合物の化学構造が解析できる利点を生かして、化学構造と物理的性質に関して関連づけることの可能な化学教材の作製とICT教材の開発を行う。化学実験の教材は高校の教科書で取り上げられている事項を利用し、ICT教材は実際に行う化学実験と並行して提示できるようにする。開発した教材の教育効果について授業実践を通じて調べ、また、実際に利用してもらうために教員向けの研修会を行う。

Outline of Final Research Achievements

Nuclear magnetic resonance (NMR) equipment is powerful device that can determine the chemical structure of organic compounds, and are described as a development section on many chemistry textbooks for the high school students. In this research, we developed experimental teaching materials that can be used in the high school such as training of teachers and exploration activities using a small nuclear magnetic resonance device that can be measured and analyzed. In order to examine the effectiveness of the experimental teaching materials developed in this research, we created ICT teaching materials on how to use the equipment and how to analyze the data after the measurements, and evaluated the teaching materials by practicing them in experimental lectures on the educational university.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高校化学では有機化合物について、化学構造とともに有機化合物の性質について学ぶ。有機化合物の構造を高校で知るためには、現在教科書記載の方法では、目視による物質の確認や、特徴的な化学反応性を調べる手段しか用いることが出来ず、今後発展すると考えられる有機化合物に関する課題解決型学習に制限が生じるものと考えられる。本研究では、学校現場でも測定可能な核磁気共鳴装置を用いた簡単に実験ができる教材を開発し、高校の生徒や生徒を指導する教師を対象にして、この装置でできることが理解できるような情報提示法に関する工夫を行った。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Synthesis and Photochromic Reaction of 6,6’-Bis(diarylethenyl)-1,1’-binaphthyl-2,2’-diether2022

    • Author(s)
      T. Yamaguchi, S. Takami
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 51

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ultrahigh-sensitive fluorescence dosimeters that use turn-on mode fluorescent diarylethenes2020

    • Author(s)
      Tadatsugu Yamaguchi, Masahiro Irie
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 61 Issue: 35 Pages: 152232-152232

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2020.152232

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photochromic Performance of 5-Heteroaryl-4-vinyl-2-phenylthiazole Derivatives2019

    • Author(s)
      Shizuka Takami, Minori Nishiyama, Masaki Mizuno, Tadatsugu Yamaguchi, Yuichiro Hashimoto, Tsuyoshi Kawai
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      Volume: 92 Issue: 10 Pages: 1773-1778

    • DOI

      10.1246/bcsj.20190093

    • NAID

      130007728641

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 小型核磁気共鳴装置の有機実験への活用と課題2021

    • Author(s)
      山口忠承、高見 静香
    • Organizer
      日本化学会第102春季年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリスチレンの熱分解反応の教材化2021

    • Author(s)
      山口忠承、若泉真由、高見静香
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] アリールビニルフェニルチアゾール誘導体の 蛍光特性2021

    • Author(s)
      高見静香、不二千尋、石橋千英、松本慎太郎、朝日剛、山口忠承、河合壯
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ポリスチレンの熱分解反応の教材化2020

    • Author(s)
      山口忠承、若泉真由、高見静香
    • Organizer
      日本科学教育学会第44年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 光学活性なリモネンを用いた実験教材の開発2020

    • Author(s)
      山口忠承、中島周平、高見静香
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 5-ヘテロアリール-4-ビニル-2-フェニルチアゾール誘導体の蛍光挙動2020

    • Author(s)
      高見静香、平岡珠希、渡邉花音、石橋千英、朝日剛、山口忠承、河合壯
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] サリチル酸誘導体の化学構造の解析の過程の教材化2019

    • Author(s)
      山口忠承、石原美希、角田莉奈、高見静香
    • Organizer
      日本科学教育学会第43年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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