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分子模型と分子モデリングソフトとの連携による効率的な立体化学教育教材の試作研究

研究課題

研究課題/領域番号 10558013
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 科学教育
研究機関小山工業高等専門学校

研究代表者

胸組 虎胤  小山工業高等専門学校, 物質工学科, 助教授 (00200246)

研究期間 (年度) 1998 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2001年度: 100千円 (直接経費: 100千円)
2000年度: 100千円 (直接経費: 100千円)
1999年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1998年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード分子模型 / 分子モデリング / 立体化学 / 教材研究 / 分子モデリングソフト
研究概要

平成10〜13年度入学の1年生に対して、教材(実際の分子模型をデジタルカメラで撮影した静止映像)をスライドショーとして映写し、HGS型分子模型の原子の区別と結合の長さ、角度、種類を短時間で認識し、理解できるように学生に見せた。それとともに分子モデリングソフトのCAcheを用いて画面上で分子の組み立て、出来上がった分子の回転、並進、拡大縮小をしながら分子の説明を行った。また、組み立てた分子モデルを描くために、教具として丈夫で色のついた"原子テンプレート"(紙製定規)を使って実習を行った。40人を2グループに分けて別々に授業を行うことで、学生の組み立てと作図の進度の幅を縮小することができた。やはり、40人を1人で担当するのは困難であり、20人程度がちょうどよさそうであった。しかし、分子モデルの実験を各3時間ずつ2回にわたり実施すると、2回目には学生が教材に対する新鮮みを持たなくなり、飽き始めることが明かとなった。
3年生の生物化学の授業の中で分しモデリングソフトを用いた立体画像を映写することを2回の授業で行ったが、それだけでは十分な効果は期待できず、実験で各人が十分実習することが必要と考えられた。
5年生の生物工学実験では、少人数(3人一組)で生体分子のモデルをコンピューター分子モデリングで作成する実験を試みた。また、別に分子模型を手で組む実験も同じ5年生に対して実行した。先に分子モデリングソフトを使用したグループと先に分子模型を手で組んだグループとを比較すると、後者の方が分子の立体構造の把握の理解度が高いことが明かとなった。
最終年度の本年度で、立体化学の教育システムが確立できたと考える。

報告書

(5件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] 胸組 虎胤: "物質工学科の学生実験における分子モデルの利用"論文集高専教育. 20. 168-175 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 胸組 虎胤: "物質工学科の学生実験における分子モデルの利用(2)"論文集高専教育. 21. 199-203 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 胸組 虎胤: "タンパク質構成アミノ酸はなぜL体なのか"化学と教育. 46. 170-174 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 胸組 虎胤: "分子モデルの組み立て実験と分子モデリングソフトとの連携"論文集高専教育. 23. 177-182 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 胸組 虎胤: "科学教育における高等専門学校の位置付けと役割"日本科学教育学会研究会研究報告. 14. 5-8 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 胸組 虎胤: "分子モデルの組み立て実験と分子モデリングソフトとの連携(2)"論文集高専教育. 24. 193-198 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toratane Munegumi: "Application of molecular models to student experiments"Japanese Colleges of Technology Education Journal. 20. 168-175 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toratane Munegumi: "Application of molecular models to student experiments"Japanese Colleges of Technology Education Journal. 21. 199-203 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toratane Munegumi: "Why are the amino acids constructing proteins?"Chemistry and Education. 46. 170-174 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toratane Munegumi: "Connection of buiilding molecular models in experiments with molecular modeling software"Japanese Colleges of Technology Education Journal. 23. 177-182 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toratane Munegumi: "Situation and role of national college of technology in science education as a case of education of chemical course"Kaken Kyouhou. 14. 5-8 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toratane Munegumi: "Connection fo building molecular models in experiments with molecular modeling software (2)"Japanese Colleges of Technology Education Journal. 24. 193-198 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 胸組 虎胤: "分子模型と分子モデリングソフトを連携させた立体化学教育法の構築"日本工学教育協会、平成13年度研究講演会論文集. 67-70 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 胸組虎胤: "科学教育における高等専門学校の位置付けと役割-化学系教育の場合"日本科学教育学会研究会研究報告. 14・5. 5-8 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 胸組虎胤: "分子モデルの組み立て実験と分子モデリングソフトとの連携(2)"論文集高専教育. 23号. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 胸組虎胤: "分子模型と分子モデリングソフトを連携させた立体化学の授業と実験"科学教育学会第23回年会論文集. 305-306 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 胸組虎胤: "分子モデル組み立て実験と分子モデリングソフトとの連携"論文集高専教育. 23号. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 胸組 虎胤: "物質工学科の学生実験における分子モデルの利用(2)" 論文集高専教育. 21号. 199-203 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 胸組 虎胤: "タンパク質構成アミノ酸はなぜL体なのか" 化学と教育. 46・3. 170-174 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 胸組 虎胤: "高等専門学校と高等学校の化学系カリキュラムの比較" 平成10年度東北地区化学教育研究協議会要旨集. 49-49 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 胸組 虎胤: "立体化学を分子モデルで教えるかコンピュータで教えるか" 平成10年度東北地区化学教育研究協議会要旨集. 50-51 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 胸組 虎胤: "学生実験での分子模型と分子モデリングソフトの使用" 日本化学第76春季年会講演予稿集I. 568-568 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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