平 成 22 年 4 月 27 日

平成２２年度「教育研究支援プロジェクト経費」成果報告書
プロジェクトチームの代表者

プロジェクトの名称

プロジェクトの概要

コース等名 自然系コース（理科）氏
名早藤 幸隆

教員養成のための科学技術力と教育実践力を高める
科学実験教材の開発と実践に関する研究

配分

予算額

1,300,00 0円

本プロジェクトでは，(1）教員養成大学として現職教員を含む大学院生及び理科教員を目指す学生の科学技術力と教育実践力を高めるモデルカリキュラムの提案，(2）教員として必要な資質能力の向上や先端の科学技術の知識・技能の習得を目的とする科学実験教材の開発並びに附属小学校及び附属中学校における理科教員と本学の学生・大学院生による教育実践の推進，(3）開発した教材を使った実践カリキュラムを立案し，附属校理科教員と共に実践的な検証を行い，授業で効果的に使える科学実験教材と実践方法を提案することを目的として，以下に示す内容で研究を推進した。
【小学生を対象とする科学実験教材の開発】
・電気の変換について生徒の関心を高める単元構成や実験方法，教材開発。
【中学生・高校生を対象とする科学実験教材の開発】
・イオン，分子，原子における粒子概念の形成を促す単元構成と指導法の開発。
・クスノキ含有成分の抽出，分離精製，合成を取り入れた広領域型科学実験教材の開発。
・天然植物ベニバナを用いた色素科学を探究する科学実験教材の開発。
【理科教員を目指す学生を対象とする科学実験教材の開発】
・理科教員を目指す学生の化学熱力学に関する理解を深めるための一助として，化学熱力学に関する熱量の概念や原理を理論的且つ実験的に理解度を高める簡単な構造を有する熱量計の開発。
【開発教材を用いた実践的研究】
小・中学生に対する実践的研究により，開発教材の有効性やその意義について検討。

成果の概

要

【小学生を対象とするエネルギー実験教材の授業実践における成果】
第６学年電気の変換の単元において，粒子の考え方を活用しながらエネルギー概念の構築を目指した実験教材を開発し，授業実践を実施した。プロジェクタの活用及び開発教材を媒介とする授業構成は，子ども達にとって目に見えずイメージし難い電気の変換の内容を協同学習の中で効果的に理解を促す事が出来た。授業実践における成果は，附属小学校の教育研究会における提案授業で公開し，教育研究会に参加した小・中学校教員からの評価を得る事が出来た。
【中学生・高校生を対象とする科学実験教材の授業実践における成果】◎ものの溶け方を学ぶ概念を中心として，密度と浮力，蒸気圧と沸騰，物質の三態，簡易水蒸気蒸留によるカンファーの抽出・分離精製と性質確認（昇華性）を含む広領域型科学実験プログラムを開発し，附属中学校選択理科（10時間）において，第三学年20名を対象とする授業実践を実施した。
◎水溶液の性質による溶け方の違いを中心として，ベニバナ色素成分の溶解の違い，金属イオンとの錯体反応，ベニバナ色素の電気分解及び染色を通して，小学校・中学校理科における化学領域のつながりや，身近な色素の科学を探究する科
学実験教材を開発し，附属中学校選択理科（2時間）において，第三学年18名を対象とする授業実践を実施した。
◎附属中学校理科教員と本学の学生・院生(TA)の授業実践において，共同研究における教材開発・事前準備や予備実験を重ね，実践カリキュラム通りの時間配分で実験を行え，TAの指導・指示に関しても適切であった。授業時間，実施内容，生徒の理解度及びアンケート調査結果を踏まえ，本実験教材が中学校の教育現場で活用出来るツールとしての可能性が示
唆され，授業で効果的に使える科学実験教材と実践方法を提案した（研究成果は日本科学教育学会・中国支部大会にて発表予定）。
【理科教員を目指す学生を対象とする化学熱力学実験教材】
理科教員を目指す学生向けの化学熱力学教材を開発する為，氷熱量計を試作した。本熱量計は氷の融解に伴う体積変化を利用し，発熱量が水位の変化として検出できる。熱量の検出感度を高くする為，水位を内径１mmの毛細管内で観測するように改良した。本熱量計を用いて中和熱を測定する教材化を試みており，平成23年度に理科コース2年次生の化学実験において実践的な検証を計画している。
【開発教材を用いた実践的研究の成果】
現職教員を含む大学院生及び理科教師を目指す学生が科学実験教材開発のシステムの考え方を習得しながら，理科の教科内容・知識と教育現場における実際の授業との関連性について実践を通して学び，児童・生徒の学習効果やその意義を実践的に検証する事が出来ると共に，科学技術力の向上や理科に関する専門性を高める事に貢献した。

区消耗

品

分品
名費 塩化アンモニウム等

規特級特級格等

28% アンモニア水薬包紙
ロート
外径6cm
Ａ４コピー用紙
再生紙
ラボラン赤ゴム栓
1号 11個入
ラボラン赤ゴム栓 55号 11個入
ラボラン赤ゴム栓
2号 11個入
ラボラン赤ゴム栓
3号 11個入
ラボラン赤ゴム栓
4号 11個入
銅線
直径1mm×10m
三角フラスコ100ml
駒込ピペット5ml
二連球
No.6
ねじ口試験管 N-16
目盛ナシ 50本入
硝酸鉛(2)
アンモニア水Design Science ｿﾌﾄｳｪｱ
cdsセル
5mmタイプコウカ（紅花）末炭素棒(電解装置電極用)
5*100mm10本入ﾏｲｸﾛｿﾌﾄ ｿﾌﾄｳｪｱ
黒ゴム管(箱売り)
No.6 6×8.4 2kg
スティックのりGW-C 25g
ﾌﾞﾗｻﾞｰ工業 ｲﾝｸｶｰﾄﾘｯｼﾞ
LC11-4PK
ﾌﾞﾗｻﾞｰ工業 ｲﾝｸｶｰﾄﾘｯｼﾞ
LC11BK-2PK
塩化アセチル
500ml
Safflower Yellow(carthamin)
1-ﾌﾞﾁﾙ-3-ﾒﾁﾙｲﾐﾀﾞｿﾞﾘｳﾑ ﾍｷｻﾌﾙｵﾛﾎｽﾌｧｰﾄ
ELECOM ｷｰﾎﾞｰﾄﾞ
TK-UP01MABKELECOM ｷｰﾎﾞｰﾄﾞｶﾊﾞｰ
PKU-FREE1
ｽｰﾊﾟｰｳｰﾙﾃｰﾌﾟ SWSR-2×2
25㎜×3m×2㎜
5回転子フットボール型
25mm X φ10mm
リボンヒーター JK-1
アクリル製大型直線定規
ホワイトボードマーカー
ノックル<細字>
ペイントマーカー
ペイントマーカー 黒
氷熱量計 毛細管内径2mm×全長440㎜
摺付試験管
試験管
理科実験セット
ﾆｺﾝ COOLPIX
S1000PJ ｼﾙﾊﾞｰ
電気の蓄電実験セット
CJ
電気の蓄電実験器DH
マグネシウムリボン
25g
酸化鉄
500g
ﾏﾙﾁ洗浄びん 赤
500ml
ポリ滴瓶 赤ポリ滴瓶 黄ポリ滴瓶 青スポイト用乳豆10個組
スポイト用乳豆
10個組
カルメ焼きセットステンレス電極
炎色反応用ステンレス金網
卓上型超音波洗浄器
US-102
ラボドライヤー
超音波洗浄機用洗剤
JC
マジックプレゼンター
YMP-120
SKYMENUPro
Ver.11 ST版
グラフ関数電卓
ラミネートター専用フィルム
地球儀（交換球）
偏光フィルム10枚組
力の合成実験セット
ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾀｰ
LV-7285
Spartan Student Edition分子ﾓﾃﾞﾘﾝｸﾞ教育ｷｯﾄ
尿素
一級
ﾌﾞﾗｻﾞｰ工業 ｲﾝｸｶｰﾄﾘｯｼﾞ
LC10-4PK
吸収スペクトル用エタノール
ボールペン
合計

数量

単価

金額（円）

1,470
714
840
3,120
1,197
1,840
3,270
1,930
2,260
2,680
1,260
19 ,968
10 ,050
20 ,160
5,512
2,394
5,880
29 ,600
14 ,000
26 ,376
12 ,000
26 ,000
10 ,500
11 ,340
3,550
1,790
7,371
6,615
22 ,302
1,760
1,180
8,925
2,007
5,355
4,536
2,840
3,950
1,580
76 ,125
18 ,900
3,150
184 ,000
67 ,605
44 ,793
36 ,855
4,053
3,969
7,560
2,415
2,415
2,415
1,428
2,730
10 ,332
13 ,608
2,68854 ,600
14 ,994
4,998
25 ,200
131 ,250
20 ,790
9,450
30 ,450
12 ,096
38 ,556
58 ,800
63 ,96 9
5,331
2,184
8,400
45 ,591178
1,300,000

備考