| 研究課題/領域番号 |
09680200
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 東京工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
高橋 三男 東京工業高等専門学校, 物質工学科, 助教授 (40197182)
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| 研究分担者 |
須藤 義孝 東京工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (40011069)
柚賀 正光 東京工業高等専門学校, 電子工学科, 助教授 (40123997)
寺谷 敞介 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (60087533)
川島 徳道 桐蔭横浜大学, 工学部, 教授 (90112888)
吉田 司 岐阜大学, 工学部, 助手 (90273127)
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| キーワード | 酸素センサー / ろうそくの消炎 / ほっかいろの酸化反応 / ホウレンソウの光合成 / ビタミンCセンサー |
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| 研究概要 |
理科教育の教材として、自作の酸素センサーを用いて、自然現象を測定することにより、科学的な思考力と弛まない探求心が育成されることを目的として教材を考案した。
教材1:「酸素センサーの仕組み」使用するセンサーは、気体透過膜(隔膜)と組み合わせた隔膜ガルバニ電池式酸素センサーと呼ばれるものである。センサーの電極として、貴金属(18Kの金板電極)と鉛板を用いた。隔膜にはポリエチレン製の袋を使用した。日常何気なく使用しているこの袋には、酸素透過膜としての機能性を持った膜であることを認識させる。電解液としては重曹にでんぷんを混ぜた水溶液を使用し、低学年が使用しても安全なように考慮した。センサーの出力は電流として得られる。これを固定抵抗により電圧に変換してテスターで読み取りを基本とした。
以下の関連教材を作製したので、タイトルと目的を簡単に紹介する。詳細は、【第49回ISE国際会議9/13〜18(1998)】で発表する。
教材2:「探求-ろうそくの消炎」・教材3:「探求-ブタンガスの消炎」は燃焼反応、ろうそくの燃焼反応は酸素を全て消費するのではないことを認識させる。
教材4:「探求-ほっかいろの酸化反応」は酸化還元反応、酸素濃度が0%になるまで反応が続くことを認識させる。教材5:「探求-ホウレンソウの光合成」・教材6:「探求-色々な色フィルターを通してみた光合成」は光合成による「明反応」と「暗反応」の変化を酸素濃度の変化量から認識させる。教材7:「探求-キュウリを使ったビタミンCセンサー」は手作り酸素センサーが簡単にバイオセンサーに変身することができることを認識せせる。
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