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分子レベルを意識した化学実験用電子教科書作成へのアプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 25350188
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
研究機関東京学芸大学

研究代表者

生尾 光  東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (50159589)

連携研究者 小川 治雄  東京学芸大学, 教育学部, 教授 (10134769)
吉永 裕介  東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (60322848)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード反応機構 / 可視化 / CG / 化学実験 / 電子教科書 / 実験書 / 化学反応 / 分子レベル / 動画
研究成果の概要

大学の化学実験向けに反応メカニズムがCGで表示できる電子教科書の開発を行っている。半経験的分子軌道法に基づき作成したCGには劇的な構造変化を伴うWalden反転のモデルとして塩化メチルの水酸化や1-ブロモブタン,2-ブタノール生成のCGおよびスモールスケールで行う1-ブロモブタン生成の実験が含まれる.CGは反応中の構造変化を空間充填や棒球モデルで,エネルギー変化を反応プロフィールで表示することができる.電子教科書はCGによる反応機構の表示に加え,実験方法のフローチャートや装置図も表示し,学生がスムースに実験を行う事ことができる.電子教科書は実験観察と分子の世界の架け橋となることが期待される.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 14件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Calculation of Potential Energy Concerning &quot;H + Cl<sub>2</sub> → HCl + Cl&quot; and Production of CG Movie for Learner to Acquire Its Image with Structures of Reactants and Reaction Profile2016

    • 著者名/発表者名
      Akira Ikuo, Yosuke Kojima, Yusuke Yoshinaga and Haruo Ogawa
    • 雑誌名

      Journal of Computer Chemistry, Japan

      巻: 15 号: 1 ページ: 1-6

    • DOI

      10.2477/jccj.2015-0005

    • NAID

      130005147690

    • ISSN
      1347-1767, 1347-3824
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An Approach to Developing Electronic Laboratory Textbook - Experimental Program of Esterification of Acetic Acid and Ethanol -2016

    • 著者名/発表者名
      Akira Ikuo, Yusuke Yoshinaga, and Haruo Ogawa
    • 雑誌名

      Proc. International Conference on Pure and Applied Chemistry, Crystallising Ideas: The Role of Chemistry

      巻: -

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A trial and evaluation of experimental kit of handy body-warmer through a model lesson on the rusting of iron2016

    • 著者名/発表者名
      Haruo Ogawa, Hiroki Fujii, and Akira Ikuo
    • 雑誌名

      J. Sci. Educ.

      巻: 17(1) ページ: 28-32

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Making Electronic Textbook for College Chemistry-experiment2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Ikuo, Yusuke Yoshinaga, and Haruo Ogawa
    • 雑誌名

      Proc. 23rd. Intern. Conf. on Computers in Education

      巻: - ページ: 16-18

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of Electronic Textbook for Chemical Experiment Taking Esterification as an Example2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Ikuo, Yusuke Yoshinaga, and Haruo Ogawa
    • 雑誌名

      Proc. 7th. Intern. Conf. on Computer Supported Education

      巻: 2 ページ: 553-557

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A basic experiment program of physical chemistry utilizing PC - Determination of heat of dissolution of NaCl - Akira Ikuo, Yusuke Yoshinaga, and Haruo Ogawa2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Ikuo, Yusuke Yoshinaga, and Haruo Ogawa
    • 雑誌名

      Chem. Educ. J. (CEJ)

      巻: 15(2) (Serial No. 29) ページ: 15-112

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Teacher Education in Japan through Training Program with Experiment Study2014

    • 著者名/発表者名
      Haruo Ogawa, Hiroki Fujii, Akira Ikuo
    • 雑誌名

      Chem. Educ. J. (CEJ)

      巻: 15(2) (Serial No. 29) ページ: 15-106

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Visualization of reaction mechanism by CG based on quantum chemical calculation - An approach to electronic laboratory textbook2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Ikuo and Haruo Ogawa
    • 雑誌名

      African J. Chem. Educ.

      巻: 4(3), Special Issue (Part II) ページ: 22-33

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 化学現象のモデル化を取り入れた教員研修プログラムの開発 –溶解現象についての理解をめざして-2014

    • 著者名/発表者名
      小川 治雄,生尾 光,藤井 浩樹
    • 雑誌名

      日本教科教育学会誌

      巻: 37(1) ページ: 75-83

    • NAID

      130007790677

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Approach to Electronic Textbook Linking Chemical Experiment - Esterification of Acetic Acid and Ethanol -2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Ikuo, Yusuke Yoshinaga, and Haruo Ogawa
    • 雑誌名

      Proc. 22nd. Intern. Conf. on Computers in Education.

      巻: - ページ: 489-493

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 新旧教科書「化学I」と「化学基礎」にみる太字による内容比較2014

    • 著者名/発表者名
      生尾 光,前田 明希,小川 治雄
    • 雑誌名

      東京学芸大学紀要 自然科学系

      巻: 66 ページ: 39-44

    • NAID

      110009840326

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] CG Teaching Material Based on Quantum Chemical Calculation: An Approach to the Electronic Textbook of Basic Chemistry Linking Chemical Experiments2014

    • 著者名/発表者名
      Ikuo, A., Yoshinaga, Y., and Ogawa, H.
    • 雑誌名

      Chem. Educ. J. (CEJ)

      巻: 15(2) ページ: 1-12

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CG Teaching Materials based on Quantum chemical Calculation for Basic Chemistry - An Approach to the Electronic Textbook of Basic Chemistry linking Chemical Experiments -2014

    • 著者名/発表者名
      Ikuo, A., Yoshinaga, Y., and Ogawa, H.
    • 雑誌名

      Proc. 63rd. Annual Conf.: Intern. Council for Educational Media (ICEM 2013)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CG Teaching Material for the Electronic Laboratory Textbook Esterification of Acetic Acid and Ethanol2014

    • 著者名/発表者名
      Ikuo, A., Yoshinaga, Y., and Ogawa, H.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6th International Conference on Computer Supported Education (CSEDU 2014)

      巻: 3 ページ: 226-231

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of Chemical Reaction Based on Quantum Calculation for Teaching Material - Addition of Halogens to Cyclopentene -

    • 著者名/発表者名
      Haruo Ogawa, Hiroshi Nagashima, and Akira Ikuo
    • 雑誌名

      Proc. International Conference on Pure and Applied Chemistry, Crystallising Ideas: The Role of Chemistry

      巻: -

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of Electronic Textbook for College Chemistry-experiment - Walden’s inversion -2016

    • 著者名/発表者名
      Akira Ikuo, Hayato Nieda, Nozomi Nishitani, Yusuke Yoshinaga, Haruo Ogawa
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大(京都府・京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Making Electronic Textbook for College Chemistry-experiment2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Ikuo, Yusuke Yoshinaga, and Haruo Ogawa
    • 学会等名
      23rd. Intern. Conf. on Computers in Education
    • 発表場所
      Hangzhou (China)
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 化学実験用電子テキストの開発2015

    • 著者名/発表者名
      生尾 光, 吉永 裕介, 小川 治雄
    • 学会等名
      日本科学教育学会年会
    • 発表場所
      山形大学(山形県・山形市)
    • 年月日
      2015-08-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 化学の実験学習プログラム用電子実験書の開発2015

    • 著者名/発表者名
      生尾 光,吉永 裕介,小川 治雄
    • 学会等名
      日本理科教育学会第65回全国大
    • 発表場所
      京都教育大学(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-08-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Making Electronic Textbook Linked with Computer Graphics for College Chemistry-experiment2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Ikuo and Haruo Ogawa
    • 学会等名
      Sixth NICE Conference Network for Inter-Asian Chemistry Educators
    • 発表場所
      日本科学未来館(東京都・江東区)
    • 年月日
      2015-07-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of Electronic Textbook for Chemical Experiment Taking Esterification as an Example2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Ikuo, Yusuke Yoshinaga, and Haruo Ogawa
    • 学会等名
      7th. Intern. Conf. on Computer Supported Education
    • 発表場所
      Lisbon (Portugal)
    • 年月日
      2015-05-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電子実験書の開発に向けて - 酢酸とエタノールのエステル化 -2015

    • 著者名/発表者名
      生尾 光, 吉永裕介, 小川治雄
    • 学会等名
      日化第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学 (千葉県・船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] An Approach to Electronic Textbook Linking Chemical Experiment - Esterification of Acetic Acid and Ethanol -2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Ikuo, Yusuke Yoshinaga, and Haruo Ogawa
    • 学会等名
      22nd. Intern. Conf. on Computers in Education
    • 発表場所
      Nara Prefectural New Public Hall (Nara)
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] An Approach to Electronic Laboratory Textbook - Esterification of Acetic Acid and Ethanol -2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Ikuo, Yusuke Yoshinaga, and Haruo Ogawa
    • 学会等名
      23rd. IUPAC Intern. Conf. on Chemistry Educ.
    • 発表場所
      Toronto (Canada)
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] An Approach to Electronic Laboratory Textbook - Experimental Program of Esterification of Acetic Acid and Ethanol -2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Ikuo, Yusuke Yoshinaga, and Haruo Ogawa
    • 学会等名
      ICPAC 2014 (Intern. Conf. on Pure and Applied Chemistry),
    • 発表場所
      Wolmar (Mauritius)
    • 年月日
      2014-06-23 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Visualization of Chemical Reaction Based on Quantum Calculation - Addition of Halogens to Cyclopentene -2014

    • 著者名/発表者名
      Haruo Ogawa, Hiroshi Nagashima, Akira Ikuo
    • 学会等名
      Haruo Ogawa, Hiroshi Nagashima, Akira Ikuo
    • 発表場所
      Wolmar (Mauritius)
    • 年月日
      2014-06-23 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 反応機構のイメージ獲得のための量子化学計算による CG 可視化 - 電子実験書の開発に向けて -2014

    • 著者名/発表者名
      生尾 光, 吉永裕介, 小川治雄
    • 学会等名
      日化第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学, 名古屋市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] CG Teaching Material for the Electronic Laboratory Textbook Esterification of Acetic Acid and Ethanol2014

    • 著者名/発表者名
      Ikuo, A., Yoshinaga, Y., and Ogawa, H.
    • 学会等名
      6th International Conference on Computer Supported Education (CSEDU 2014)
    • 発表場所
      Barcelo Hotel Sants, Barcelona, Spain
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] CG Teaching Material Based on Quantum Chemical Calculation: An Approach to the Electronic Textbook of Basic Chemistry Linking Chemical Experiments2013

    • 著者名/発表者名
      Ikuo, A., Yoshinaga, Y., and Ogawa, H.
    • 学会等名
      5th. Intern. Conf. on Network for Inter-Asian Chem. Educators (NICE 2013)
    • 発表場所
      National Pingtung Univ., Pingtung, Taiwan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 実験学習プログラムの開発: 反応機構のイメージ獲得のための量子化学計算によるCG可視化に向けて2013

    • 著者名/発表者名
      生尾 光,吉永裕介,小川治雄
    • 学会等名
      日本理科教育学会第63回全国大会
    • 発表場所
      北海道大学, 札幌市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 反応機構のイメージ獲得のための量子化学計算によるCG可視化 - 実験学習プログラムの開発に向けて -2013

    • 著者名/発表者名
      生尾 光,吉永裕介,小川治雄
    • 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, 津市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] CG Teaching Materials based on Quantum Chemical Calculation for Basic Chemistry: An Approach to the Electronic Textbook of Basic Chemistry Linking Chemical Experiments2013

    • 著者名/発表者名
      Ikuo, A., Yoshinaga, Y., and Ogawa, H.
    • 学会等名
      63rd. Annual Conf.: Intern. Council for Educational Media (ICEM 2013)
    • 発表場所
      Nanyang Technological Univ., Singapore
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Visualization of Reaction Mechanism by CG Based on Quantum Chemical Calculation for Acquisition of Image - Approach to Development of Experimental Program –2013

    • 著者名/発表者名
      Ikuo, A.
    • 学会等名
      1st. African Conf. on Research in Chem. Educ. (ACRICE-1)
    • 発表場所
      UNECA, Addis Ababa, Ethiopia
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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