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2006 年度 実績報告書

ITを利用した理科教育の実践的研究ー理科の楽しさ・おもしろさを伝えるための模索ー

研究課題

研究課題/領域番号 18500672
研究種目

基盤研究(C)

研究機関大分大学

研究代表者

中島 俊男  大分大学, 教育福祉科学部, 教授 (70201879)

研究分担者 軸丸 勇士  大分大学, 教育福祉科学部, 教授 (40040729)
キーワード分子動力学 / NAREGI / ナノサイエンス / コンピュータ顕微鏡 / 科学教育 / 理科離れ / C言語 / アニメーション
研究概要

18年度第1-2四半期までに分担者の軸丸が基礎的な理科実験での体験を通し,理科実験から得た感想をアンケートにまとめ、その結果を学会誌に発表した。理科実践の様子は科研で購入したビデオでの撮影を併用し,WebCTまたはホームページ等でネットワーク閲覧できるように準備中である。一方、本研究室においてはこれまでLinuxOSで小集団で利用する分子表示システムを利用してきた。そのため,多くの公立学校で利用可能なWindowsでの分子の立体表示や分子の動きを視覚的に捉え,理解できる表示システムを構築することが最大の課題である。まず筆者らは18年度第1四半期にOS、APIの役割を学ぶとともにwindows上でLinuxのアプリケーションの表示を可能にするソフト"Cygwin"による移植作業の概要を学び、WindowsOS上でインストールを行った。また、表示する物質のデータとしてNAREGIナノサイエンス実証研究プロジェクトで分子動力学シミュレーションによって研究継続中である生体物質"胆汁酸"の蓄積した座標データを使用した。第2四半期では分子表示システムを構築するためWindowsXP用のソフトgtk+(Gimp Tool Kit)とCygwinのインストールと開発機能の確認作業を行った。さらに本ソフトによって,心臓部である分子表示計算プログラムをC言語によって完成させた。第2四半期ではまたWindowsXP上で使えるLinux環境をgtk+のソフトウェアを使いC言語によってWindowsOSに対応した表示の計算部分の基本的なシステム開発を終え、三次元描画のアルゴリズムを利用し、分子の立体表示を可能にした。また、座標データを利用したアニメーション化に取り組んだ。第3四半期では、機能と座標データの追加を行った。機能としてはオイラー角による座標変換利用した回転機能を中心に、拡大縮小、溶液状態の溶媒の非表示機能などを追加した。第4四半期ではWindowsで構築したGUI(Graphical User Interface)部分の作業をLinuxに移管させ,Linuxに開発した実行プログラムをインストールしておくことによってCygwinさえインストールしておけばクライアントであるWindowsXPからだれでも閲覧を可能にする本年度の開発目標である「分子の動的動きを観察するコンピュータ顕微鏡」が完成した。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (3件)

  • [雑誌論文] 総合的な学習の時間の実施の実態と課題-小中学校教諭1,718人の調査に基づいて-2007

    • 著者名/発表者名
      軸丸 勇士 他
    • 雑誌名

      日本生活体験学習学会誌 2007.3 7号(印刷中)

  • [雑誌論文] 理科授業における実験装置の製作2007

    • 著者名/発表者名
      軸丸 勇士 他
    • 雑誌名

      大分大学教育福祉科学部附属実践総合センター紀要 3月 24号(印刷中)

  • [雑誌論文] A molecular dynamics study of sodium chenodeoxycholate in an aqueous solution.2006

    • 著者名/発表者名
      中島 俊男 他
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 420

      ページ: 494-497.

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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