| 研究課題/領域番号 |
16K00980
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
科学教育
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| 研究機関 | 西南学院大学 |
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研究代表者 |
松村 敬治 西南学院大学, 人間科学部, 教授 (40157350)
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| 研究分担者 |
塩野 正明 西南学院大学, 人間科学部, 教授 (80235499)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 理科教材開発 / マイクロ波分光の教材 / 赤外分光の教材 / 紫外・可視分光の教材 / セッケン膜の干渉 / シャボン玉の膜厚測定 / X線回折の教材 / エッシャー風タイリング図形の教材 / エッシャー風タイリング図形 / 紫外可視分光の教材 / シャボン玉やセッケン膜の干渉 / 膜厚測定 / シャボン玉の干渉 / エッシャー図形 / 科学教育 |
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| 研究成果の概要 |
物質と光は全く異なる性質を持つが、たえず相互作用をして身の回りの世界を豊かにしている。本研究は、この相互作用に基礎を置く分光法と回折法を利用した教材を開発することを目的としている。
分光法に関しては、原子や分子の性質を調べるために、マイクロ波分光、赤外分光、および、可視・紫外分光を用いた教材を開発した。分光法と回折法を組み合わせた教材として、シャボン玉の膜厚測定のための廉価版の測定教材を製作した。一方、回折法に関しては、結晶や結晶粉末のＸ線回折像を説明するための教材を作成した。また、結晶格子の配列にヒントを得て、2次元平面を埋め尽くすエッシャー図形の描画法に関する教材を作成した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
身の回りの環境は、生命系も含めた多種多様な「物質」とそれを取り巻く「光」から構成される。「物質」は原子や分子と呼ばれるミクロの世界の粒子から構成され、一方、「光」は電磁波と呼ばれる電気と磁気の波から構成される。物質と光は全く異なる性質を持つが、たえず相互作用をして身の回りの世界を豊かにしている。それゆえ、こうした相互作用を明らかにし、理解することは自然科学を学ぶための基本となる。
本研究は「光」と「物質」の間にどのような相互作用が存在するかを解説すると共に、その相互作用を利用して物質の性質をミクロな視点で解明する教材となるので、地域社会へ向けた自然科学の啓蒙活動に利用されることが期待できる。
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