| 研究課題/領域番号 |
16K00953
|
|---|
| 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)
|
|---|
| 研究協力者 |
小川 治雄
吉永 裕介
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| キーワード | 化学教育 / 化学実験 / 実験教材 / 電子教科書 / 可視化 |
|---|
| 研究成果の概要 |
SN1とSN2で進行する塩素化について半経験的分子軌道法に基づいてコンピュータグラフィックス(CG)動画を作成した。SN1としてはtert-ブタノールからtert-ブチルクロライドを生成する反応を，SN2としては1-ブタノールから1-クロロブタンを生成する反応を選定した．CG動画を電子実験書に組み込み分子の動的な構造変化を観察できるようにした．大学生への試行の結果，SN1における反応物の攻撃方向についておよび反応に伴うエネルギー変化の理解に効果が認められた．エネルギー概念の獲得や熱力学に関する学習ができる燃料電池を題材とした電子実験書も作成した．
|
| 自由記述の分野 |
化学教育
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
大学教養レベルの反応を題材とした実験学習プログラム用の電子実験書を作成して大学生に試行し，その評価を通して実験書の教育効果を最適化する．使用する実験書には化学反応のCG動画が収録され，反応が進行する様子を分子レベルのイメージで表示する．実験方法は文章の記述に加え操作の具体が分かるように写真やフローチャートが記載され学生がスムーズに実験に入れるよう工夫される．本実験書を用いれば，学生が主体的に実験や観察に取り組むことができるばかりではなくCG動画等の教材を見ることで目に見えない分子レベルの反応のイメージを得ることができるので実験と講義を別々に行う場合に比べて学習効果の向上が期待できる．
|
