理科Web教材のための化学反応の視覚化と提供システムの研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12680173
• 研究機関: 東京学芸大学
• 研究代表者: 寺谷 敞介 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (60087533)
• 研究分担者: 松原 静郎 国立教育政策研究所, 教育課程研究センター, 総括研究官 (50132692) ; 生尾 光 東京学芸大学, 教育学部, 助手 (50159589)
• キーワード: 化学反応 / アニメーション / インタラクティブ / IRC / Web教材

研究概要

これまでに作成した量子化学計算よる化学反応アニメーション(コンピュータ顕微鏡)を改良、充実しハイパーテキスト形式で表示する化学教育教材を作成し、一部をweb教材として大学のHPにアップロードした。
1.分子模型では表現することができない遷移状態前後の構造変化をくり返し確かめられるコントローラーを配置した。
2.信頼性の高い非経験的分子軌道法の結果に基づきアニメーションを再構成し、ハンズオン型アニメーションを構成した。
3.学習者自身の視点で自由に分子を三次元回転させることができるアニメーションにした。
4.化学反応が「なぜ」起こるのかを考える手掛かりとして分子軌道の表示を工夫した。
5.アニメーション導入部のポテンシャルエネルギー面を用いた極限的反応座標(IRC)理論の解説画面を改良した。
6.学習者自身が遷移状態を探索できるシミュレーションを検討した。

研究成果

• [文献書誌] 生尾 光, 市川明美, 寺谷敞介: "コンピュータ顕微鏡でみる化学反応水に二酸化炭素の反応"J. Chem. Software. 6. 45-54 (2000)
• [文献書誌] A.Ikuo, A.Yoshimura, S.Tamura, S.Teratani: "WHAT DO YOU FIND WITH "THE COMPUTER MICROSCOPE" DISPLAYING CG ANIMATED CHEMICAL REACTIONS?"2000 International Chemical of Pacific Basin Societies, Book of Abstracts. 1. COMM4-129 (2000)
• [文献書誌] 吉村厚, 田村俊介, 生尾光, 寺谷敞介: "ハンズオン型化学反応アニメーション"日本化学教育学会年会論文集. 279-280 (2000)
• [文献書誌] 田村俊介, 吉村厚, 生尾光, 寺谷敞介: "「コンピュータ顕微鏡」-化学反応のなぜ-"日本化学教育学会年会論文集. 291-292 (2001)
• [文献書誌] S.Teratani, S.Tamura, A.Yoshimura, A.Ikuo: ""COMPUTER MICROSCOPE" -CG ANIMATION FOR BETTER UNDERSTANDING OF CHEMICAL REACTIONS-"World Chemistry Congress Congress Journal, INPAC 38^<th> Congress, Brisbane, Australia. 351 (2001)