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メタン発酵を利用した化学・生物領域が連携した化学教育教材の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K00970
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 科学教育
研究機関愛媛大学

研究代表者

大橋 淳史  愛媛大学, 教育学部, 准教授 (50407136)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード環境科学 / メタン発酵 / クリーンエネルギー / 科学教育 / グリーンケミストリー / 教材 / 化学教育 / メタン醗酵菌 / メタン醗酵 / 教材開発 / 初等教育 / 中等教育 / 高等学校 / 環境化学 / 教材化 / 嫌気性発酵
研究成果の概要

クリーンエネルギー源として期待されるメタンを生成する、メタン発酵菌を探索する教育教材の開発に成功した。資源の採掘・確保には大きな環境改変を伴う。そのため、持続可能な開発を可能にする科学技術としてメタン発酵菌が注目されている。メタン発酵菌は、土壌に普遍的に存在し、有機物からメタンを生成する菌群である。土壌菌は、移動範囲が狭いことが知られており、たとえば大村智名誉教授の発見した放射菌のように特殊な能力をもつ菌が身近に存在する可能性がある。そこで本研究では、簡易で安価な手法でメタン発酵菌を探索できる教材を開発し、小学生による実証試験でメタンの発生と燃焼に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は、誰でも行える手法を開発したこと、また探究を通して持続可能な開発目標(SDGs)への意識を高めることができることの2点である。
土壌菌は環境依存性が高いため、身近な地域から大きな発見が生まれる可能性がある。教材を用いて探索を行うことで、子どもであっても資源問題を解決する高性能なメタン発酵菌を発見する可能性がある。そこで1サンプル50円程度で探索が可能な教材を開発した。保温装置も含めて、学校現場や家庭で購入可能であるため、本手法で誰でも探索を行うことが可能になった。また、クリーンエネルギーの確保の研究を行うことで、SDGsについて意識し、科学技術の発展と生活の関係性を理解できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2017 2016 その他

すべて 学会発表 (5件) 備考 (5件)

  • [学会発表] メタン醗酵菌の探索研究2019

    • 著者名/発表者名
      大橋廉太郎,大橋淳史
    • 学会等名
      日本生物教育学会四国支部大会第1回研究大会ジュニアセッション
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] メタン発酵を用いた科学教材の開発と評価2017

    • 著者名/発表者名
      富田享,大橋淳史
    • 学会等名
      日本化学会中国四国支部大会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] メタン発酵の教材化研究2017

    • 著者名/発表者名
      大橋淳史,富田享
    • 学会等名
      日本化学会第98回春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] メタン発酵によるクリーンエネルギー教育教材の開発2017

    • 著者名/発表者名
      富田享,大橋淳史
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 愛媛県におけるメタン発酵菌の探索研究2016

    • 著者名/発表者名
      稲田昂大(砥部町立砥部中学校2年),大橋淳史
    • 学会等名
      国立研究開発法人科学技術振興機構全国受講生研究発表会
    • 発表場所
      JST東京別館(東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://youtu.be/7RhHxwXiDQI

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://youtu.be/_XdDtIdcfvw

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://bit.ly/MethaneFermentation

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 全国受講生研究発表会で発表しました:教材の試行結果

    • URL

      http://ch.nicovideo.jp/ScienceInnovationEhime/blomaga/ar1142926

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 第14回「研究成果を発表しよう」を行いました:教材の試行結果

    • URL

      http://ch.nicovideo.jp/ScienceInnovationEhime/blomaga/ar1211238

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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