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2022 年度 実績報告書

マイクロスケール実験の新展開:現代化学・ESDにつながる化学実験

研究課題

研究課題/領域番号 18K02975
研究機関東北大学

研究代表者

荻野 和子  東北大学, 理学研究科, 客員研究者 (40004353)

研究分担者 荻野 博  東北大学, 理学研究科, 名誉教授 (00004292)
渡辺 尚  宮城教育大学, 教育学部, 教授 (20756522)
猿渡 英之  宮城教育大学, 教育学部, 教授 (30221287)
栗山 恭直  山形大学, 理学部, 教授 (50225273)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワードマイクロスケール実験 / ESD / SDGs / インクルーシブ教育 / 電池 / 電気分解
研究実績の概要

1.前年度に引き続き「持続可能な社会」という概念の理解につながるマイクロスケールケミストリー(MC)教材の開発を行った。とくにエネルギーについての教材を発展させ、エネルギー(化学、電気、力学、光など)とその相互変換を電池・電気分解の実験を通じて実感させるプログラムを組み立てた。また、種々の気体の実験を軸に「温室効果ガス」、「生命と酸素」と関係づける実験を開発した。香川大学教育学部学生対象に2023年1月「電気分解と電池」の実験研修を行った。「ごく少量の試薬なのに大きな爆発に驚く、しかも危険がない」、「興味を惹く」、「短時間でできる」、「感染の危険なしに生徒実験が可能」と受講者全員から肯定的な記述が寄せられた。
2.MCの新しい展開として、インクルーシブ教育をとりあげた。肢体不自由生徒の化学実験は従来極めて限られているがMCの手法を用いると安全に行えることがわかった。今後種々の実験に拡大する必要がある。
3.現行の中学校理科学習指導要領に記載されたダニエル電池の実験方法を検討し、それを発展させた濃淡電池の実験教材を作成した。濃淡電池は1種類の金属を用いて作られる電池で、中高の教科書の範囲外であるが、「2種類の金属があると電池になる」といった単純な理解を越えてより深い理解につながる教材と考えられる。濃淡電池で得られる起電力は小さいが安価なデジタルテスターを用いて測定ができる。この教材を使った授業実践を中学校の教員と共に試みている。
4.化学における最先端研究の成果を身近なものとして理解することは教育上極めて重要で本研究の一つの柱である。最先端化学研究の一例として分子機械に利用されているロタキサンを取り上げた。分子の糸にシクロデキストリンの輪を通し、糸の両端に2種の金属錯体をつけたロタキサンの合成を行った。今後、この結果を教材としてまとめる.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] 肢体不自由生徒のためのマイクロスケール実験 ー「化学反応の量的関係」を実験する上での工夫2023

    • 著者名/発表者名
      山田一幸, 荻野和子
    • 学会等名
      日本化学会 第103回春季年会
  • [学会発表] 肢体不自由生徒のためのマイクロスケール実験ー実験操作と安全性における工夫2022

    • 著者名/発表者名
      山田一幸, 荻野和子
    • 学会等名
      令和4年度化学系学協会東北大会
  • [学会発表] 附属中学校通級指導教室と大学教員との連携による特別な教育的ニーズのある生徒への課外授業プログラム実施の効果-自分の興味を追求できる活動をとおして2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤江美、佐々木俊輔、跡部久美、髙田淑子、猿渡英之、棟方有宗、野崎義和
    • 学会等名
      令和4年度日本教育大学協会研究集会

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公開日: 2023-12-25  

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