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空気電池を活用した酸素センサキットの構築と新しい展開研究

研究課題

研究課題/領域番号 24501117
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
研究機関東京工業高等専門学校

研究代表者

高橋 三男  東京工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (40197182)

研究分担者 川島 徳道  環太平洋大学, 次世代教育学部, 教授 (90112888)
堤 博貴  東京工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (30300544)
柚賀 正光  東京工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (40123997)
連携研究者 堤 博貴  東京工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (30300544)
柚賀 正光  東京工業高等専門学校, 電子工学科, 教授 (40123997)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード空気電池 / 酸素センサ / 理科教材 / 科学教育 / 酸素濃度 / 気圧センサ / 空気電池式酸素センサ / 高橋式酸素センサ / 酸素 / 手作り酸素センサ / 酸素センサキット / 呼気 / 光合成 / 初等中等教育 / 理科実験 / ろうそく / 燃焼
研究成果の概要

空気電池の特性を利用して誰でも簡単に作製できる理科教育のための手作り酸素センサを開発してきた。この酸素センサを使って身の回りの酸素に関わる様々な自然現象について教材を開発することを目的としている。初等中等理科教育実験に酸素センサを活用することで、酸素の定量性を導入することができ生徒たちの定量的な思考力、理解力、判断力、表現力その他の能力が育成され、主体的に課題に取り組む態度を養うことができるのではないかと考えている。今回紹介する教材は、鉄粉カイロの酸化反応の実験である。手作り酸素センサと温度計を使って酸素濃度と温度を自作の計測キットを使用して観測を行った。非常に興味ある結果を得たので報告する。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Development of teaching tools using rsdio-type CO2 measuring instrument with voice response function -Changes in CO2 concentration with breathing of shiitake mushurooms-2015

    • 著者名/発表者名
      Mituo Takahashi, Yuji Tateizumi, Tomoko Hori, Norimichi Kawashima, Yoshihiro Hada, Kazuhiko Mamada, Shizuo Matsubaram Masanori Kanzawa, Junichi Mori, Norio Nkajima, Fujitaka Minakawa
    • 雑誌名

      MATERIAL TECHNOLOGY

      巻: No.1 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 高橋式酸素センサを使った理科教区における教材開発-過酸化水素水の分解反応における経時変化-2013

    • 著者名/発表者名
      高橋三男、青山陽子、薗部幸枝、佐藤道幸、柳澤秀樹、飯田寛志、大平和之、鈴木華奈子、林誠一、三木勝仁、後藤顕一、山本勝博、堀哲夫、寺谷敞介、松原静郎
    • 雑誌名

      日本理科教育学会全国大会論文集

      巻: 11号 ページ: 187-187

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 視覚障がい児童生徒への酸素/二酸化炭素センサを用いた学習-音声出力機能、グラフ表示機能の活用-2013

    • 著者名/発表者名
      高橋普司、内山由貴、千葉秀樹、小倉健太、秋山卓也、三木勝仁、高橋三男、松原静郎
    • 雑誌名

      日本理科教育学会全国大会論文集

      巻: 11号 ページ: 329-329

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 思考力育成を目指した光合成学習2013

    • 著者名/発表者名
      薗部幸枝、高橋三男、増田伸江、菊池洋一、村上祐
    • 雑誌名

      日本理科教育学会全国大会論文集

      巻: 11号 ページ: 390-390

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 音声出力機能付無線型CO2測定器の教具開発-生椎茸の呼吸によるCO2濃度の経時変化-2013

    • 著者名/発表者名
      高橋三男、青山陽子、堤博貴、川島徳道、羽田宣弘、間々田和彦、松原静郎、神澤雅典、中嶋紀夫、皆川藤孝
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集37

      巻: 37 ページ: 391-392

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Comparison of the effects of flooding vs. Low-oxygen gas on pea(Pisum sative L, cv.’Alaska’)primary roots2012

    • 著者名/発表者名
      Teruo Niki, Mitsuo Takahashi and Daniel K. Gladish
    • 雑誌名

      Comparison of the effects of flooding vs. Low-oxygen gas on pea(Pisum sative L, cv.’Alaska’)primary roots

      巻: 5 ページ: 31-38

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 空気電池を使った酸素センサの圧力と高度に関する探究研究2015

    • 著者名/発表者名
      高橋,三男,薗部,幸枝,川島徳道,羽田宜弘,飯田寛志,岩城圭一,後藤顕一,野内頼一,松原静郎
    • 学会等名
      日本化学会第95回春季年会(2015)
    • 発表場所
      日本大学 理工学部 船橋キャンパス(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ジアルキルメチルアンモニウムーAu(dmit)2基に基づくLB膜の電気化学的評価2014

    • 著者名/発表者名
      三浦康弘、城石英伸、高橋三男
    • 学会等名
      2014年材料技術研究協会討論会
    • 発表場所
      東京理科大学 野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2014-12-05 – 2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 空気電池の特性に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      高橋三男,薗部幸枝,淺原雅浩,松原静郎
    • 学会等名
      平成26年日本理科教育学会北陸支部大会
    • 発表場所
      仁愛大学(福井県越前市)
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 手作り酸素センサを使った鉄粉カイロの酸化反応の実験2014

    • 著者名/発表者名
      高橋三男,薗部幸枝,後藤顕一,野内頼一,三木勝仁,飯田寛志,
    • 学会等名
      日本科学教育学会
    • 発表場所
      埼玉大学(埼玉県さいたま市)
    • 年月日
      2014-09-14 – 2014-09-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] テオシント根先端中心柱原始原体の観察2014

    • 著者名/発表者名
      齊藤進,高橋三男,仁木輝緒
    • 学会等名
      第41回根研究集会
    • 発表場所
      名古屋大学環境研究科(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-09-05 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高橋式酸素センサを使った重曹とクエン酸の溶解反応実験2014

    • 著者名/発表者名
      高橋三男, 薗部幸枝,荒井大輔, 柳澤秀樹,飯田寛志,岩城圭一,大平和之,林誠一,
    • 学会等名
      日本理科教育学会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of science teaching tools using radio-type CO2 meauring instrument with voice response function –Changes in CO2 concentration with breathing of shiitale mushrooms-2014

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Takahashi, Yuji Tateizumi, Tomoko Hori, Norimichi Kawashima, Yoshihiro Hada, Kazuhiko Mamada, Shizuo Matsubara, Masanori
    • 学会等名
      International Conference on Chemical Education Toronto ON Canada
    • 発表場所
      Torronto (カナダ トロント市)
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高橋式酸素センサを使った理科教区における教材開発-過酸化水素水の分解反応における経時変化-2013

    • 著者名/発表者名
      高橋三男、青山陽子、薗部幸枝、佐藤道幸、柳澤秀樹、飯田寛志、大平和之、鈴木華奈子、林誠一、三木勝仁、後藤顕一、山本勝博、堀哲夫、寺谷敞介、松原静郎
    • 学会等名
      日本理科教育学会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 思考力育成を目指した光合成学習2013

    • 著者名/発表者名
      薗部幸枝、高橋三男、増田伸江、菊池洋一、村上祐
    • 学会等名
      日本理科教育学会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 視覚障がい児童生徒への酸素/二酸化炭素センサを用いた学習-音声出力機能、グラフ表示機能の活用-2013

    • 著者名/発表者名
      高橋普司、内山由貴、千葉秀樹、小倉健太、秋山卓也、三木勝仁、高橋三男、松原静郎
    • 学会等名
      日本理科教育学会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 音声出力機能付無線型CO2測定器の教具開発-生椎茸の呼吸によるCO2濃度の経時変化-2013

    • 著者名/発表者名
      高橋三男、青山陽子、堤博貴、川島徳道、羽田宣弘、間々田和彦、松原静郎、神澤雅典、中嶋紀夫、皆川藤孝
    • 学会等名
      日本科学教育学会第37回年会
    • 発表場所
      三重大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] USBデータ―ロガーを使った酸素センサのマルチ計測 –ロウソクの燃焼実験

    • 著者名/発表者名
      高橋三男、中村駿、薗部幸枝、佐藤道幸、飯田寛志、石黒光弘、近藤浩文、後藤顕一、林誠一、山本勝博、堀哲夫、寺谷敞介、松原静郎
    • 学会等名
      日本科学教育学会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 理科教育のための空気電池を利用した酸素センサキットの開発-(2)

    • 著者名/発表者名
      高橋三男,薗部幸枝,佐藤道幸,飯田寛志,大平和之,石黒光弘,近藤浩文,後藤顕一,林誠一,山本勝博,堀哲夫,寺谷敞介,松原静郎
    • 学会等名
      日本理科教育学会関東支部大会
    • 発表場所
      東京学芸大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 小型ワイヤレスO2センサの開発とその応用

    • 著者名/発表者名
      田村拓海、高橋三男
    • 学会等名
      日本化学工学会学生大会
    • 発表場所
      山形大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 初等中等教育のための酸素センサの開発とその教材開発-キノコの呼吸―

    • 著者名/発表者名
      高橋三男・薗部幸枝・佐藤道幸・飯田寛志・大平和之・石黒光弘・近藤 浩文・後藤顕一・林誠一・堀哲夫・山本勝博・寺谷敞介・松原静郎
    • 学会等名
      第93回春季年回日本化学会
    • 発表場所
      立命館大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 空気電池を利用した酸素センサの作製と探究型実験の紹介

    • 著者名/発表者名
      高橋三男
    • 学会等名
      教員免許状更新講習会
    • 発表場所
      相模女子大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 初等中等理科教育で実践に使える空気電池式酸素センサキットの開発

    • 著者名/発表者名
      高橋三男
    • 学会等名
      文部科学省国立教育政策研究所 センサ講習会
    • 発表場所
      国立教育政策研究所
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 初等中等教育の理科実験で実践的に使える酸素センサの紹介と教材への活用

    • 著者名/発表者名
      高橋三男
    • 学会等名
      国立科学博物館 日本化学会関東支部 第177 回化学実験講座
    • 発表場所
      国立科学博物館
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Equivalent Circuits of Zinc-Air Battery and Analysis of Zinc-Air Battery Oxygen Sensor using the Equivalent Circuits

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo TAKAHASHI and Mineo YAMAUCHI
    • 学会等名
      PRiM(PACIFIC RIM MEETING)
    • 発表場所
      ハワイ コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] 例題で学ぶ基礎化学2013

    • 著者名/発表者名
      高橋三男・鈴木孝雄
    • 総ページ数
      192
    • 出版者
      森北出版
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [産業財産権] 酸素センサ及び計測装置2015

    • 発明者名
      高橋 三男
    • 権利者名
      高橋 三男
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-03-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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