| 研究課題/領域番号 |
04453169
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
教科教育学
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| 研究機関 | 奈良教育大学 |
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研究代表者 |
松村 竹子 奈良教育大学, 教育学部, 教授 (60031556)
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| 研究分担者 |
中田 聡 奈良教育大学, 教育学部, 助手 (50217741)
松山 豊樹 奈良教育大学, 教育学部, 助教授 (70202330)
藤村 亮一郎 奈良教育大学, 教育学部, 教授 (30031537)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
1994年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1993年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1992年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
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| キーワード | 振動反応 / B-Z反応 / パターン形成 / 塩水振動子 / 理科教育教材 / ルテニウム錯体 / 科学教育 / 理科教育 / リズム / 教材開発 |
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| 研究概要 |
振動反応は周期性を伴った変化を示し、パターン形成は空間での秩序形成に対応する。振動科学反応やパターン形成による美しい色彩の時間的・空間的変化は生徒の興味を惹き、探求的学習の導入教材として優れいる。この主題に関連した非線形科学の研究の発展が著しく、科学の広い分野で様々な興味深い現象が研究されており、科学教育を活性化するのに優れた教材である。しかしながら、導入としての面白さの次にどのように実験や理論を構成していくかについて検討はまだ少ない。平成4・5年度は、教材化の基本的な研究をおこない、振動反応の振動挙動のビデオ録画や分光学および電気化学的手法で計測して、コンピューターによる数値解析、グラフィック提示およびビデオによる映像化を検討した。塩水振動子の教材化について、振動の共鳴や引き込み等の協同効果を視覚化した。また、一般教育の授業「秩序と混沌」で非線形現象に対する学生の概念把握度を調査した。
平成6年度は、さらに深化した内容の教材について、
1.振動する化学反応の力学的モデルについてのテキストの検討。B-Z反応の制御因子として、最近注目されてきた光化学について、光感受性のルテニウム錯体を触媒とする振動の光変調現象が明らかにし、画像処理法の実験システムを提示した。
2.塩水振動子の教材化については、小学校で学ぶ食塩が水に溶けるの様子の観察から発展させて、振動の共鳴や引き込み等、外部からの反応条件のコントロールによって明らかになる非線形現象について解説したテキストを作成した。
3.パターン形成については、身近な素材を形の形成過程や構造に着目して観察し、さまざまなヒントを提供した。とくに結晶と結晶過程について、自然に生ずる結晶、簡単な結晶作成法の教材提示を行なった。
これらの結果を成果報告書に纏めた。
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