平成19年度国際協力イニシアティブ
教育協力拠点形成事業

生命科学を中心とした統合型理科教育に関する国際協力
課題代表者： 遠藤 弥重太
愛媛大学無細胞生命科学工学研究センター

活動実施者代表： 林 秀則
愛媛大学無細胞生命科学工学研究センター

生命科学を中心とした統合型理科教育に関する国際協力
背景
経済の急成長急速な近代化科学技術の普及
理科離れ

アンバランス
ねじれ目標
科学技術への正しい理解
生命に対する正しい認識

事 故
健康障害
食糧不足
環境破壊

統合型理科教育に期待されること生命現象は物理、化学の法則に従っている（精神活動も含め、神秘的なものではない）
統合型理科教育

人とは何か？
自分は何か？

合理的、論理的思考能力の養成

20年後の社会を支える人材の育成

本プロジェクトの特徴
対象： 学部、共通教育、高校生
形態： 実験、実習を組み込んだ授業
目的： 生命を分子のレベルで理解する
特徴： 生命現象を試験管内で再現する（平成18、19年度愛媛大学教育改革推進事業）「新しい生命科学教育法開発の試み」

試験管内タンパク質合成法を基盤とした実習教材の開発と教育法の実施（無細胞生命科学工学研究センター、教育学部、理学部、工学部）

多様な生命活動 ← 多様なタンパク質の働き
タンパク質

細胞膜（脂質＋タンパク質）

DNARNA

タンパク質も化学物質： どうやってつくる？
アミノ酸20種類

タンパク質（アミノ酸100〜1000個）

どれをどの順番で？

細胞の中でタンパク質をつくる

遺伝子

mRNA

タンパク質Aの情報
タンパク質Aの情報
タンパク質Bの情報
タンパク質Bの情報
タンパク質Cの情報
タンパク質Cの情報
・・
・・
・・
・・
タンパク質Xの情報
タンパク質Xの情報（1000〜100000種類）（1000〜100000種類）

タンパク質Aの情報

アミノ酸20種類（部分コピー）

（部品）

（設計図）

転写装置

翻訳装置

タンパク質
（製品）

試験管の中でタンパク質をつくる
mRNA
タンパク質Aの情報

遺伝子から転写アミノ酸20種類

無細胞タンパク質
合成システム
小麦胚芽から抽出
リボソーム、ｔRNAなど

翻訳装置

？

遺伝情報の解読のしくみはすべての生物に共通
ヒトも例外ではない調査および実施対象地域

杭州、杭州第四中学校
杭州、浙江工商大学

バンコク、マヒドン大学
バンコク、カセサート大学附属高校
チョンブリ、 ブラパ大学

実施スケジュール
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
1月
2月

事前調査
学習プログラムの作成
実験キットの作製
国内で試験的実施
現地において実施
実施結果の検証事前調査
7月3日 中国、杭州第四中学校（中高一貫校）
7月4日 中国、浙江工商大学生物工学科
7月10日 タイ王国、マヒドン大学理学部
7月12日 タイ王国、ブラパ大学理学部

9 教育プログラムの概要説明
9 実験のデモンストレーション
9 理科教育の現状調査
9 事業実施の有効性の検討

事前調査： 概要説明、実験のデモタンパク質合成実験のデモタンパク質合成実験のデモタンパク質合成実験のデモプログラムの概要説明

事前調査： 実施結果

9「生物」の教科書の内容は充実している
9実験はほとんど行われていない
9本プログラムの実施は有意義準備-1 テキスト作成

準備-2 実験キットの作製
タンパク質合成： 小麦胚芽の抽出液、mRNA、アミノ酸混液、スポイト
愛媛大学オリジナル

準備-2 実験キットの作製
DNAの抽出：すり鉢セット、はさみ、茶こし、カップ、ブロッコリーなど
参考：http://www.biotech-house.jp/library̲video/main/index̲hi.htm

試験的実施： プロテインアイランド松山（9月29日）

松山市で開催された国際シンポジウムにカセサート大学附属高校から教員2名学生1名、杭州第四中学校から教員1名高校生4名が参加
市内の中学生と一緒に講義を受ける

中国からの参加者

タイからの参加者

タイからの参加者

中国からの参加者
ブロッコリーからDNAを抽出授業の時間割例
13：00
13：30

講義1

Essential mechanism of protein synthesis

実験1

Letʼs make a protein in a test tube

講義2

What are we? A new strategy for life
science

14：00
14：30

15：00 実験2
15：30
16：00

解説

Letʼs get DNA from broccoli
結果の解析、解説、質問ブラパ大学、生物学科、1年生（チョンブリ、11月8日）

副学長による授業の紹介

実験1 タンパク質合成
実験2 DNAの抽出

授業終了 レストランで懇親会
DNAの抽出に成功
講義2 生命を知る
講義1 遺伝子とタンパク質

カセサート大学附属高校（バンコク、11月9日）

教員を対象に概要の説明
タンパク質の合成を確認

実験2 DNAの抽出実験

テレビ局のインタビュー

実験2 DNAの抽出に成功

テレビ局の取材
講義1 遺伝子とタンパク質

タイ王国のTVニュースが授業を紹介

浙江工商大学、生物工学科 （杭州、11月20日）

授業の案内
DNAの抽出に成功

実験2 ＤＮＡの抽出実験1 タンパク質の合成

アンケートに回答
講義2 遺伝暗号の解読

杭州第四中学校、高校2、3年生（杭州、11月21日）

電光掲示板で授業の案内
遺伝子について質問

DNAの抽出実験

タンパク質合成法について質問
アミノ酸について質問
タンパク質の合成を確認

講義1 遺伝子とタンパク質アンケート評価 1 講義についてよくわかった

講義の理解

少しわかったあまりわからなかった

少しある

あまりない

タイ高校（79）
中国高校（46）

講義への興味講義は有用か？

とてもある

タイ高校
中国高校
とても有効

タイ高校
中国高校

少し有効

あまり有効
でないアンケート評価 2 実験についてよくわかった

内容の理解

タイ高校（79）
中国高校（46）

内容への興味少しわかった あまりわからなかった

とてもある

少しある あまりない

とても有効

少し有効 あまり有効
でない

タイ高校
中国高校

内容は有用か？
タイ高校
中国高校

コメント・感想等 （タイ、高校生）

コメント・感想等 （中国、大学生）

大変興味があって面白いと思う。このような授業方法が大好きです。

今回は非常に面白くて有意義な体験だった。

全体的に印象が非常によかった。今回の講義はとても面白くて有意義で、自らの手で実験して理解するのが素晴らしいと思う。

満足でした。優しくて親しみやすい。

まとめ ・ 考 察 ・ 謝 辞授業の手法・内容の新鮮さに強い興味

Sawrarat 先生
Krissana 先生

相手国の教員・日本の学生の活躍
徐 彬 先生井出 有紀、竹本智恵（愛媛大学4年生）

授業の拡大・充実のための実施方法の検討
生命・人間の理解を根幹とする新しい教育法の確立・発信

2nd Phase: より効果的な実施法の工夫
3rd Phase： 理科教育法の世界標準を日本から発信
アジアを中心に（人生観の相性）
地域の拡大および継続的実施
9 実施結果9 学生の招聘
9 教員の招聘

9 派遣講師・学生による実施
9 現地教員による実施
9 学部生、留学生による支援

9 講義、実習内容の精査
9 実験キットの改良（費用、保存法など）
9 実習内容のムービー作製
9 現地教員の指導
9 学部生、留学生の教育
9 講師の派遣
9 機材・試料の送付
9 学生の派遣
9 インストラクション
ビデオの送付結 論

9 授業を聞いて、興味を持った学生、役に立つと考えた学生が多かった。
9 今後、この中からさらに学習を続け、生命に対する正しい認識を社会において役立てる人物がでると期待できる。

謝 辞

徐 彬 先生陳 超君さん 馮 涛 君
蘇 苗声君 張 書馳 君

Sawrarat 先生
Krissana 先生 Natchapol 君

竹本智恵さん（愛媛大学4年生）
井出 有紀さん（愛媛大学4年生）