hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中一ギャップへの適応からみた自己制御学習の発達的変化

中学進学によってどのように勉強方法や教え方が変化するのか,当事者だった大学生たちに主要5教科に関して実際に回答を求めた。中学進学にともなって,教科間の差違の認識が突発的に生じる生徒とそうでない生徒が存在する可能性が示唆された。1.シンガポールより共同研究者の教授二名を招聘し、日本の小中学校において授業視察および教員との質疑応答を行った。また、宮城教育大学において大学院生および教員向けに講演会を開催した(2009年12月18日)。シンガポールにおいては全ての小学生が小学校修了時に試験による振り分け(PSLE)が行われたのち学力別に中学校に進学し、日本で「中一ギャップ」と呼ばれる現象は存在しない。今回の招聘によりそれぞれ異なった教育システムを持つ国の研究者として互いの国の教育システムについて相互理解を得られ、今後共同研究を続ける上で大きな成果となった。2.シンガポールの小中学校を訪問し授業の見学および教員への聞き取り調査を行った。シンガポールでは小学校における授業のほとんどが小学校修了時のPSLEに向けられたものとなっている。先行研究によりシンガポールにおいてPSLEによる圧力がメタ認知能力を促進させることが示唆されているが、今後調査結果を分析することにより小学校で身につけた学習方略が中学進学以降どのように活用されるかが明らかになると考えられる。3.わが国における中一ギャップの発生メカニズムには学業不振の問題が関係していると予想される。シンガポールと日本それぞれの異なる教育システムを対比させるなかで、日本の小学校から中学校への移行段階における教育現場の課題を明らかにすることによって、問題行動への学習面からの対応が進むことが期待される。2009年度に行った研究を紀要論文にまとめるために分析を行った。大学入学後の学力低下の仕組みを分析し、学力形成の問題について考察した。順列・組合せの問題、三角比、ベクトルをターゲットの単元とし、カリキュラムの違い(国:日本、シンガポール)、専攻(文系、理系)を操作して調査した。基本的には大学のカリキュラムが入学後の学力形成に影響力をもつが、高校時代の学習も影響力をもっているはずである。例えば、理系のシンガポール人は高校時代に応用数学の一つとして基本的な力学を履修するため、三角比やベクトルを学ぶ意義がかなり明確になっている。それに対して、シンガポール人の理系学生をのぞいた学生達にとって力学分野は必修ではないため、大多数にとってこれらの単元を学習する意味は不明のままである。この学習意図の明確さに関する差が残存学力の高さと対応していた。また、一部単元では、勉強時間(努力率)と残存学力の関係が負の相関係にあることが示された。日本と異なりシンガポールでは小学校卒業時にPSLEという卒業認定試験が行われ、その成績によって進学先が決定される。つまり、小学校卒業の時点で日本と比較してシンガポールは受験圧が高いといえる。この受験圧の高さが学習行動に与える影響を分析した。学習方略とその選択に要するメタ認知能力を比較したところ、小学校卒業時点においてシンガポール学生の方が日本人学生よりも有意に優れていたことが示された。中一ギャップが生じる切っ掛けとして中学校における学習への不適応があると仮説をたて分析を行った。特に小学校と異なり中学校での学習へ適応するためには、適切な学習方略を使い分けるメタ的な判断が必要とされると考えた。中学校進学にともなって学習方略の使い分けに関するメタ認知能力が向上した群、低下した群、変化が無かった群の3つの群に分けて分析をしたところ、向上した群では学習意欲が有意に向上したのに対して、低下した群では意欲が有意に低下したことが示された。カリキュラムや学習方法の質的な変化に生徒が対応できないことによって,中一ギャップが生じている可能性が考えられる(平, 2009)。定期試験の実施や受験圧の増大によって,中学進学に際して学習量が増加しても,簡単に諦めてしまわないような耐性を獲得させる筋道を考えることは重要といえるであろう。しかし,学習面での支援を具体的に考えるためには,学習方略を工夫するなど教科の違いを念頭においた方策が必要とされる。そこで,本研究では中学進学によってどのように勉強方法や教え方が変化するのか,当事者だった大学生たちに主要5教科に関して実際に回答を求めた。具体的には,以下の質問に対して自由記述の形式で回答を求めた。『小学校から中学校へと進学したとき,あなたが主に担当している教科の勉強方法や教え方は変わると思いますか?日常的な勉強と試験勉強に分けて,予習・復習などできるだけ具体的に説明してください』各学生は,自分が専攻している教科に関してのみ,勉強方法等を回答したことになる(平均:448.3文字)。その結果,たとえば,数学と理科のように同じく理系科目に関して,テキストマイニングを利用した対応分析を行ったところそれぞれ教科の独自性が示された。教科担任制が導入されるなど,教科の違いが明確になるのが中学校であるのは当然であるが,それが小学校の段階から漸次的に行われる可能性もあるだろう。むしろ,中一ギャップが生じるメカニズムから考えると,教科間の差違の認識が突発的に生じる生徒とそうでない生徒の違いがあるのかもしれない。今後の調査が必要とされる。病気療養および震災被害のため研究活動を行うことができない期間があったため。24年度が最終年度であるため、記入しない。震災被害のため中止していた調査を再開する。

中学一年生に進学する段階や小学校卒業前に配付される「学習のしおり」が存在するが、在仙の小中学校を中心として収集し調査する。次に、そのしおりの中で網羅されている教科の数と内容について分析する。特に学習方略などについて、中学校ではどのような工夫が必要とされると書かれているのか、小学校と中学校との違いがどのように記述されているのか分析する。最後に教育委員会へインタビューを実施し、「学習のしおり」が効果的に機能している中学校・小学校の割合を聞き取り調査する。24年度が最終年度であるため、記入しない。
新規医療診断法用テクネチウム同位体Tc-95m,Tc-96の生成研究

タンデム加速器による三酸化モリブデンターゲットへの陽子ビーム照射により電子飛跡コンプトンカメラ(ETCC)撮像実験用にTc-95m及びTc-96の生成を行った、この際照射エネルギーを調整することにより、同時に生成される副生成核種を抑えたより良い線源作成を行うことが出来た。照射MoターゲットからTc同位体の分離精製の際に生じるモリブデン酸化物沈殿の再利用法を開発した。20%過酸化水素でモリブデン酸化物沈殿を溶解、風乾後に600°Cに加熱処理を行うことにより再び照射に用いる三酸化モリブデンに変換することに成功した。得られた化合物はX線回折により三酸化モリブデンであることを確認した。陽子照射によって得たTc-95m、Tc-95を用いてコンプトンカメラの撮像実験を行った。Tc-95m、Tc-95は高いエネルギーのガンマ線を放出するためこれを用いてETCC(Electron Tracking Compton Camera)での撮像ができれば現状の薬剤をそのまま利用して精度の良い診断ができる。SPECTは高いエネルギーのガンマ線イメージングはできないがETCCは測定原理としてコンプトン散乱を使用するため高エネルギーガンマ線のイメージングが可能である。陽子照射によって生成したTc-95を含む錠剤状の三酸化モリブデンターゲットを撮像試料として水ファントム内に置きETCCよる撮像実験を行った。ETCCの前面に直径225mmの水ファントムを設置し,水中にTc-95試料を置きそれぞれの位置で2時間から12時間のETCC測定を行った。X線CT画像とETCC画像を組み合わせた画像を得ることが出来た。本研究を通してテクネチウム同位体とトレーサーとしたコンプトンカメラによる撮像法は新しい核医学診断法として活用できる可能性を示した。タンデム加速器による三酸化モリブデンターゲットへの陽子ビーム照射によりTc-95m及びTc-96の生成を行い、合わせて核反応励起関数を得ることにより最適な照射条件を得た。また照射モリブデンターゲットからテクネチウム同位体の分離精製法として湿式法を開発し成功裏に高純度テクネチウム同位体を得るスキームの作成に成功した。得られたテクネチウム同位体を市販の標識キットを利用してテクネチウム標識化合物を合成しこれを薄層クロマトグラフ法により合成が成功裏に行われたことを確認した。これにより今後長寿命核種の特徴を生かした従来の標識化合物とは異なる新たな標識化合物の開発準備が整った。陽子照射によって得たTc-96を用いてコンプトンカメラの撮像実験を試験的に行った。Tc-96は高いエネルギーのガンマ線を放出するためこれを用いてETCC(Electron Tracking Compton Camera)での撮像ができれば現状の薬剤をそのまま利用して精度の良い診断ができる。SPECTは高いエネルギーのガンマ線イメージングはできないがETCCは測定原理としてコンプトン散乱を使用するためイメージングが可能である。前駆的試験としてTc-96の点線源と棒線源のイメージングを行った。Tc-96は800keV付近のエネルギーを持つガンマ線を放出するため700 keVから900keVのエネルギーを持つイベントの撮像を行った。点線源を測定器の直上に設置した場合と中心からずらして設置した場合の撮像を行い、得られたイメージングの結果から今後の改善点を得、ETCCの改善を行ってゆく目標を得ることができた。タンデム加速器においてモリブデン濃縮同位体の陽子照射を行い、最適な照射条件を求めることができた。また得られたテクネチウム同位体は湿式化学分離法を駆使してモリブデンターゲットから分離精製を行い、標識化合物を合成するのに必要な品質であることを薄層クロマトグラフ法により確認した。申請書では乾式昇華法でのテクネチウム/モリブデンの分離法の開発を計画していたが、その後の検討により湿式化学分離法の有利性に着目し湿式法での分離法を開発した。得られたテクネチウム同位体からのガンマ線測定をコンプトンカメラにより行った。今年度はTc-96を棒状容器に封入し撮像を行い、その得られた画像評価を行った。またコンプトンカメラのさらなる開発に向けて中性子捕捉療法への応用をめざしてホウ素の体内分布状況の測定を試みた。中性子捕捉療法では現在2種類のホウ素化合物が実用されているが新しい化合物の有用性を検討するために体内分布を測定し、腫瘍への集積の様子を観察することが求められている。この目的のためにコンプトンカメラでの撮像は有用であることが期待されており、今年度はこの基礎的な研究を京大原子炉・即発ガンマ線分析コースで行い、ホウ素からのガンマ線を測定しその画像化に成功した。コンプトンカメラ撮像実験の対象となる高エネルギーガンマ線を放出するテクネチウム-95m(Tc-95m)をタンデム加速器において濃縮モリブデンターゲットへの陽子ビーム照射により生成した。照射後ターゲットから化学分離操作により放射性テクネチウムを分離し、コンプトンカメラ撮像実験に供した。Tc-95mは約60日の半減期で3本の異なるエネルギーのガンマ線(204 keV, 582 keV, 835 keV)を放出する。

本研究で使用するコンプトンカメラはETCC(Electron Tracking Compton Camera)で前段部のガスカウンターと後段部のシンチレーション検出器に分かれており、前段部で散乱電子の位置とエネルギー(E1)を検出し後段部で散乱され減衰したガンマ線エネルギー(E2)を測定する。ここで観測されたガンマ線と電子の位置情報と、エネルギー情報がらコンプトン散乱の関係式に基づいて解析を行うことによりガンマ線の放出方向の推定が可能となる。このデーターからME-LM近似法により線源像を再構築することができる。観測されたエネルギースペクトルから204 keV, 582 keV, 835 keVの3つガンマ線エネルギーでゲートを設定しガンマ線エネルギーごとの像を得た。これにより像の分解能がガンマ線エネルギーに依存していることが分かった。本研究では陽子照射し放射性テクネチウムを分離したモリブデン試料を冷却後に三酸化モリブデンに転換することにより再利用可能とする方法を開発した。回収された三酸化モリブデンはX線回折法により同定を行った。これにより高価な同位体濃縮試料の再利用を可能にした。順調に進展している。テクネチウム-95mのETCCによる撮像に成功し、さらに異なるエネルギーによる像の位置分解能の違いを観察できた。さらに高価な濃縮同位体を用いる三酸化モリブデンの回収法を確立した。これにより照射ターゲットの繰り返し利用が可能になった。タンデム加速器による三酸化モリブデンターゲットへの陽子ビーム照射により電子飛跡コンプトンカメラ(ETCC)撮像実験用にTc-95m及びTc-96の生成を行った、この際照射エネルギーを調整することにより、同時に生成される副生成核種を抑えたより良い線源作成を行うことが出来た。照射MoターゲットからTc同位体の分離精製の際に生じるモリブデン酸化物沈殿の再利用法を開発した。20%過酸化水素でモリブデン酸化物沈殿を溶解、風乾後に600°Cに加熱処理を行うことにより再び照射に用いる三酸化モリブデンに変換することに成功した。得られた化合物はX線回折により三酸化モリブデンであることを確認した。陽子照射によって得たTc-95m、Tc-95を用いてコンプトンカメラの撮像実験を行った。Tc-95m、Tc-95は高いエネルギーのガンマ線を放出するためこれを用いてETCC(Electron Tracking Compton Camera)での撮像ができれば現状の薬剤をそのまま利用して精度の良い診断ができる。SPECTは高いエネルギーのガンマ線イメージングはできないがETCCは測定原理としてコンプトン散乱を使用するため高エネルギーガンマ線のイメージングが可能である。陽子照射によって生成したTc-95を含む錠剤状の三酸化モリブデンターゲットを撮像試料として水ファントム内に置きETCCよる撮像実験を行った。ETCCの前面に直径225mmの水ファントムを設置し,水中にTc-95試料を置きそれぞれの位置で2時間から12時間のETCC測定を行った。X線CT画像とETCC画像を組み合わせた画像を得ることが出来た。本研究を通してテクネチウム同位体とトレーサーとしたコンプトンカメラによる撮像法は新しい核医学診断法として活用できる可能性を示した。(生成・分離・標識)テクネチウム同位体の分離・精製に湿式化学法を採用したため今後より高純度で安定した分離法の開発を進めてゆく。また照射ターゲットは高価な濃縮同位体を用いているのでこれを再利用法を確立することが求められる。
気泡核生成および成長過程に対する多重プロセス解析

本研究では,気泡核の生成-成長過程を分子スケールからボトムアップ的に解明することを目的として,分子動力学シミュレーションにもとづく解析をおこなっている.昨年度までの研究により,不純物の混入がない系では,オストワルド成長に類似した競合的な成長が起こるのに対して,分子間力の弱い不凝縮ガスが混入している系では,合体にもとづく成長が顕著になることがわかっている.また,平均気泡核半径の時間変化が示すべき乗則(成長速度指数)に注目すると,双方の系において1/2に近い値を示す一方で,成長速度指数を決める二つの物理量(総気泡核半径と総気泡核数)に対するべき指数には,大きな違いが表れることも明らかになっている.本年度は,このような違いが気泡核サイズの時間変化特性に依存していることを具体的に示した;まず競合型の場合には,気泡核サイズの時間変化が液相中を伝わる音速に依存した速い時間変化を示すことで,気泡核の重心移動によってまわりの気泡核と接触・合体する時間スケールよりも短くなることに起因する.一方,合体型の場合には,各気泡核のサイズ変化の時間スケールが,不凝縮ガスの拡散という,液相中の音速よりもはるかに遅い時間変化特性を有しており,競合的な機構も存在するものの,気泡核の重心移動によってまわりの気泡核と接触・合体する時間スケールの方が短くなるために合体が頻繁に起こるようになる.また,計算領域に対する依存性を検証するために,超大規模分子動力学計算を実施した.具体的には,分子数約600万個,領域の大きさが一辺あたり70nmの3次元計算を,競合型の気泡核に対して実施した.その結果,成長速度指数そのものには大きな違いが表れず,小さい計算系の場合と同様に1/2に近い値を示すのに対して,成長速度指数を決める二つの物理量(総気泡核半径と総気泡核数)に対するべき指数には差異が表れる可能性があることを示した.本年度は,気泡核の成長過程を定量的に明らかにすることを目的として,分子動力学シミュレーションにもとづく解析を実施した.まず,複数の気泡核の成長過程をシミュレートした結果,不純物の混入がない系では,より大きな気泡核は成長を続けるのに対して,より小さな気泡核は収縮-崩壊に至るという,競合現象を示すことがわかった.これに対して,不凝縮ガスの混入がある系では,おもに気泡核どうしの合体によって成長が進むことがわかった.また,このときの成長速度指数(気泡核の代表長さの時間のべき乗によるスケーリング指数)は,双方の系で1/2に近い値を示す一方,成長速度指数を導出する際に用いた"気泡核半径の総和値"と"総気泡核数"に対するスケーリング指数の間には,大きな差が生じることが確かめられた.このことから,個々の系での気泡核の成長機構の違いは,"気泡核半径の総和値"と"総気泡核数"の二つのパラメータに反映される可能性が高いことがわかった.続いて,この成長速度指数を決める二つのパラメータが,気泡核のサイズ分布関数の情報を陽に含むことを確認したうえで,定常状態における気泡核のサイズ分布が決まる過程を明らかにするための方針を提案した.また,その際には,個々の気泡核の半径変化の定式化が重要であることを示した.そのうえで,まずは不純物の混入がない系を対象として,気泡核の半径変化の定式化を試み,マクロな気泡の半径変化を記述する際に用いられる方程式の有効性と問題点を示した.また,気泡核の半径変化を定式化するうえでは,表面張力の曲率依存性を厳密に明らかにする必要があることがわかった.本研究では,気泡核の生成-成長過程を分子スケールからボトムアップ的に解明することを目的として,分子動力学シミュレーションにもとづく解析をおこなっている.昨年度までの研究により,不純物の混入がない系では,オストワルド成長に類似した競合的な成長が起こるのに対して,分子間力の弱い不凝縮ガスが混入している系では,合体にもとづく成長が顕著になることがわかっている.また,平均気泡核半径の時間変化が示すべき乗則(成長速度指数)に注目すると,双方の系において1/2に近い値を示す一方で,成長速度指数を決める二つの物理量(総気泡核半径と総気泡核数)に対するべき指数には,大きな違いが表れることも明らかになっている.本年度は,このような違いが気泡核サイズの時間変化特性に依存していることを具体的に示した;まず競合型の場合には,気泡核サイズの時間変化が液相中を伝わる音速に依存した速い時間変化を示すことで,気泡核の重心移動によってまわりの気泡核と接触・合体する時間スケールよりも短くなることに起因する.一方,合体型の場合には,各気泡核のサイズ変化の時間スケールが,不凝縮ガスの拡散という,液相中の音速よりもはるかに遅い時間変化特性を有しており,競合的な機構も存在するものの,気泡核の重心移動によってまわりの気泡核と接触・合体する時間スケールの方が短くなるために合体が頻繁に起こるようになる.また,計算領域に対する依存性を検証するために,超大規模分子動力学計算を実施した.具体的には,分子数約600万個,領域の大きさが一辺あたり70nmの3次元計算を,競合型の気泡核に対して実施した.その結果,成長速度指数そのものには大きな違いが表れず,小さい計算系の場合と同様に1/2に近い値を示すのに対して,成長速度指数を決める二つの物理量(総気泡核半径と総気泡核数)に対するべき指数には差異が表れる可能性があることを示した.
ヨーロッパにおける私学の自由と私学助成の法的構造に関する研究

私学の積極的な存在意義は国公立学校におけるのとは異質な私学教育の独自性にもとめられるが、そのためには私学は教育政策上いかに処遇され、教育法制上どのように位置づけられなくてはならないか。現行法制上、私学は「私学の自由」を享有しており、そしてこの自由には「学校を設立する自由」はもとより、「私学における教育の自由」や「傾向経営の自由」などが含有されているのか。また大多数の自由民主主義国家においては、なぜ、私学の存在が積極的に評価され、私学に対して公費助成がなされているのか。そしてこの場合、いうところの私学助成は法制度上、その性格は行政権の裁量に委ねられた補助金なのか。それとも、ヨーロッパ議会の決議(1984年)にもあるように、それは本来、私学のレーゾン、デートルや社会公共的役割に現実的・財政的な基盤を与えるものとして、むしろ私学の制度的保障や「私学の自由」の法的保障から導出される国の義務に属しているのか。さらには、私学助成に伴うパブリック・コントロールは、「私学の自由」との法的緊張において、いかなる範囲でどの程度にまで及びうるのか。そこで本研究は、「私学の存在意義」と「私学の自由」、さらには「私学の公共性」について比較法学的な観点から理論的考察をくわえ、これをうけてオランダ、ドイツ、デンマーク、ベルギー、スペイン、ノルウェーの6ケ国、とくに私学優位国オランダについて、「私学の自由」と「私学助成」に関わる法制状況を学校法学の観点から検証し、そしてこれについて報告書を作成し、公刊した。(1)「私学の自由」の法的構造に関する比較法制(論)的考察研究の対象国であるオランダやドイツなど7カ国について、それぞれの私学教育法制史を概観したうえで、現行法制下における「私学の自由」について、主要には、下記の事項に関する実定法制・学説・判例を検討し考察することによって、その法的構造を明らかにする作業を行った。(1)「学校設置の自由」保障の存否と学校設置者の種類,(2)学校設置に際しての法定要件,(3)教育法制上の私学の法的地位・性格,(4)私学に独特な教科や教育課程設定の自由の存否,(5)私学の教科書や補助教材に対するパブリック・コントロールの存否と強度,(6)私学教育の「Quality Assurance」のための制度の存否,(7)私学教育行政の基本原則と組織機構・組織権限関係,(8)私学に対する所轄庁の監督権限の範囲と強度,(9)私学の独自の学内規律設定権と児童・生徒の基本的人権との関係,(10)私学教員の養成・資格・法的地位,(11)私学における教育情報や財務状況の公開と説明責任の有りよう,(12)私学教育法制における親の位置(2)ドイツの私学教育関係者に対するインタビュー調査の実施「私学の自由と私学助成」の制度現実と当面している課題を把捉するために、ドイツのフランクフルト市とシュツットガルト市を訪問し、私学行政の担当官、専門研究者、初等・中等学校長、教員組合と父母評議会の責任者などを対象として、インタビュー調査を実施した。(1)前年度に引き続いて、「私学の自由」の法的構造に関する比較法制的考察を進めた。(2)私学助成制度に関する比較法制的考察研究対象国の6カ国における現行私学助成制度について、いうところの「私学の自由」に引きつけて、下記の事項を分析し考察した。(1)私学助成の根拠=私学教育の公益性の内実。(2)私学助成の主体・機関と助成対象となる私学の種類。(3)私学助成の方式・対象となる費目・手続・法定要件。(4)私学に対する助成金の種類と性格。(5)私学の経営経費に占める公費助成の割合。(6)授業料無償原則の私学への適用の有無。

(7)私学奨学金制度の整備状況および低所得層に対する補償制度の有無。(8)私学助成に伴う公共規制の範囲と強度。(3)「私学の自由と私学助成の在り方」に関する法制論モデルの提示上記(1)(2)における分析・考察の結果を、多角的かつ総合的に検討し、わが国における「私学の自由と私学助成の在り方」に関する法制論のモデルを提示した。(4)研究報告書の作成以上について研究報告書を作成し、公刊した。
携帯情報端末を用いた分散協調アプリケーションの設計開発手法に関する研究

携帯端末用の分散協調アプリケーション設計のための端末間通信モデルの定義し、そのモデルに基づく分散協調アプリケーション用ミドルウェアライブラリの実用可能性の検討を行った。まず、分散協調アプリケーションを記述するためのモデルとして、不特定多数の端末によるグループ生成、解放機能やグループ内同期通信機能を表現できるモデルを作成した。作成したモデルにおいては、複数のグループ同士の結合やグループの分離が起こった場合にもシステム全体としての動作はシームレスに継続されるよう、各端末で動作するプロセスと端末間の制御を行うプロセスとを区別して記述できるよう定義を拡張した。これにより、本研究で目標とする、不特定多数のユーザが利用するグループコミュニケーションツールやネットワーク上で自律的に動作するエージェントアプリケーションなどのアプリケーションが作成したモデルにより適切にモデル化できることを確認した。また、提案モデルにおいて定義した通信機能をミドルウェアライブラリとして実装する場合に、実用的なパフォーマンスが得られる実装が可能かどうか、また、その場合にどのようなアルゴリズムにより端末間の同期通信制御の実装を行うことで実用に足る性能が得られるか等を検証した。提案グループ通信モデルに基づいてモデル化したアプリケーション例を実装するためのアルゴリズムを設計し、実装を行った。また、実環境での実現可能性・実用性を検討するため、研究室内に実験環境を構築し、性能計測を行った。この結果から、考案したアルゴリズムにより、提案モデルに基づくアプリケーションは実用的な目的において利用可能な性能で実装できることを確認でき、提案モデルに基づくミドルウェアを実装する可能性を確認できた。作成したモデルにおいては、複数のグループの結合やグループの分離が起こった場合にもシステム全体としての動作はシームレスに継続される。次に提案モデルにおいて定義した通信機能をミドルウェアライブラリとして実装する場合に、実用的なパフォーマンスが得られる実装が可能かどうか、また、その場合にどのようなアルゴリズムにより端末間の同期通信制御の実装を行うことで実用に足る性能が得られるか等を検証した。
半乾燥地域の蒸発散特性とリモートセンシングによる広域化に関する研究

水問題に悩む中国の穀倉地帯、華北平原の北緯38度線上に配置した三ケ所の観測所でフラックス(蒸発散量)の観測を行った。平原西部、石家庄市近郊の楽城観測所ではフラックスに加えて、浸透および分光反射率の観測を行った。その結果、平原の典型的な作物である冬小麦とコーンについては播種から収穫までの熱収支の日変化、季節変化を得ることができた。熱収支に対する潅漑の影響については潅漑前後の熱収支の違いを明らかにするとともに、水条件を変化させた実験プロットにおいて土壌水分と気孔抵抗の観測を行った。その結果、水不足により蒸散が抑制される現象を捉えることができた。土壌水分と群落抵抗の関係については、有効土壌水分量(圃場容水量とシオレ点の間の比)が0.5を下回ると群落抵抗がリニアーに低下することが明らかとなった。この関係は作物の生育ステージによって異なったが、土壌水分により半乾燥地特有の蒸発抑制効果をモデル化することができることを示した。衛星データに関しては、フェノロジー解析と土壌水分の二点の解析を行った。前者に関しては植生指標とフラックスの間の経験的関係を明らかにし、リモートセンシングによる地点フラックス観測の広域化の方向性を示した。新しい成果としては、穀物生産量の経年変化と空間分布に関して、制限要因となる社会経済的要因および水循環のあり方によって形成される土地条件の二面から説明することができた。これは自然科学の成果を社会にフィードバックさせるための複合的研究成果と位置付けられる。中国、華北(河北)平原の水問題については、それが世界の食糧安全保障に影響を及ぼすとの指摘もあることから、多方面で取り上げられている。代表的な問題は黄河の断水、地下水位の低下、土壌の塩性化であるが、これらの現状について現地で聞き取りによる実態把握を行った。2000年度は、6月までは記録的な旱魃であったが、黄河の断水は例年の半分であった。これは取水規制を強化したためであるが、"断水"問題が人為的な問題であることも浮き彫りになった。表流水の不足による地下水の取水については現地調査により実態の把握を行なった。塩性化については文献調査、衛星による植生モニタリングの結果、等を総合することにより、華北平原の地形配列によって生じている地下水流動系のあり方が塩性化地域の分布を決めており、それが穀物生産高に影響を与えていることを明らかにした。水循環の素過程の理解のために、北緯38度線に沿って位置する太行山(山地)、楽城(山麓平原)、南皮(低地地域)においてフラックス観測を継続して行った。楽城ではTDRと自動テンシオメーターによる地中水観測を開始した。同時に千葉大学受信のNOAA衛星によるモニタリングも同時に行った。その結果、華北平原の代表的な作物である冬小麦とコーンのフラックスの季節変化の特性を明らかにすることができた。例えば、楽城では麦の生長に伴い、ボーエン比が小さくなる過程を捉えることができた。同時に観測した衛星データからは潜熱フラックスと植生指標(NDVI)の季節変化が極めて良く一致することを明らかにし、衛星データからフラックスを推定する基礎的知見を得た。また、それらの季節変化はLAIの変化とも良く一致しており、広域を対象としたフラックス、バイオマス等の推定に対して基礎的成果を挙げることができた。水問題に悩む中国の穀倉地帯、華北平原の北緯38度線上に配置した三ケ所の観測所でフラックス(蒸発散量)の観測を継続して行った。平原西部、石家庄市近郊の欒城観測所ではフラックスに加えて、浸透および分光反射率の観測を行った。平原の典型的な作物である冬小麦とコーンについては播種から収穫までの熱収支の日変化、季節変化を得ることができた。

熱収支に対する潅漑の影響については潅漑前後の熱収支の違いを明らかにするとともに、水条件を変化させた実験プロットにおいて土壌水分と気孔抵抗の観測を行った。その結果、水不足により蒸散が抑制される現象を捉えることができた。土壌水分と群落抵抗の関係については、有効土壌水分量(圃場容水量とシオレ点の間の比)が0.5を下回ると群落抵抗がリニアーに低下することが明らかとなった。この関係は作物の生育ステージによって異なったが、土壌水分により半乾燥地特有の蒸発抑制効果をモデル化することができることを示す。観測結果の広域化についてはランドサットTMデータを入手し、解析を開始した。衛星データから地表面の乾湿を推定し、フラックス推定モデルに組み込むことによって広域のフラックス分布図が作成が可能になるので、最終年度に向けて解析を急いでいる。水問題に悩む中国の穀倉地帯、華北平原の北緯38度線上に配置した三ケ所の観測所でフラックス(蒸発散量)の観測を行った。平原西部、石家庄市近郊の欒城観測所ではフラックスに加えて、浸透および分光反射率の観測を行った。その結果、平原の典型的な作物である冬小麦とコーンについては播種から収穫までの熱収支の日変化、季節変化を得ることができた。熱収支に対する漑概の影響については漑概前後の熱収支の違いを明らかにするとともに、水条件を変化させた実験プロットにおいて土壊水分と気孔抵抗の観測を行った。土壌水分と群落抵抗の関係については、有効土壌水分量、(圃場容水量とシオレ点の間の比)が0.5を下回ると群落抵抗がリニアーに低下することが明らかとなった。この関係は作物の生育ステージによって異なったが、土壌水分により半乾燥地特有の蒸発抑制効果をモデル化することができることを示した。衛星データに関しては、フェノロジー解析と土壌水分の二点の解析を行った。前者に関しては植生指標とフラックスの間の経験的関係を明らかにし、リモートセンシングによる地点フラックス観測の広域化の方向性を示した。新しい成果としては、穀物生産量の経年変化と空間分布に関して、制限要因となる社会経済的要因および水循環のあり方によって形成される土地条件の二面から説明することができた。これは自然科学の成果を社会にフィードバックさせるための複合的研究成果と位置付けられる。
急性炎症の遷延化因子:HMGB1の遊離機構

炎症の新規メディエーターHMGB1の細胞外遊離機構HMGB1は壊死有核細胞のほかに、活性化マクロファー、樹状細胞から細胞外に遊離されて、後期のメディエーターとして作用する。そして、敗血症性ショックの後期の"死"のメディエーターとして働くことを我々のグループは明らかにしているが、その活性化されたマクロファージ/樹状細胞からの遊離の機構に関しては不明の点が多い。一方、我々は、エンドトキシンショックの発症病理として、内因性カンナビノイドであるアナンダマイド、2-AG(2-arachidonoyl-glycerol)が、CB1,CB2受容体を介して大きな役割を果たすことを報告してきた。そしてこの内因性カンナビノイドが、後期メディエーターであるHMGB1の遊離に働くことを見出した。ここに【早期】から【後期】へとリンクするメディエーターの一つが同定されたことになる。研究の結果、内因性カンナビノイドは、CB1を活性化し、Rac1⇒PAK/MKK7(?)⇒JNKのリン酸化⇒HSF-1のリン酸化を引き起こすことが判明した。HMGB1の核外から細胞質、さらに細胞外への遊離にもこの経路が働いているものという結論に達した。1.内因性マリファナ(内因性カンナビノイド)のアナンダマイドによるHMGB1遊離機構の解明とそれの細胞生理活性1)内因性カンナビノイドによるHMGB1の遊離:アナンダマイド、その安定型であるメタアナンダマイドを使い、HMGB1の遊離機構をマクロファージ系細胞RAW細胞からのHMGB1遊離機構を研究した。結果、アナンダマイド、メタアナンダマイド刺激、612時間刺激で、HMGB1の遊離が観察された。これはp38阻害剤であるSB203580で阻害されたことから、p38を経由するものであろうと推定された。2)遊離放出されたHMGB1の細胞効果:放出されたHMGB1の細胞効果は、細胞種により異なり、肝細胞(Chang Liver cell)の場合には、24時間インキュベーションで、G1 arrest、そしてアポトーシスが誘導された。これは敗血症などの際の、肝機能低下と関係あるものと考えられた。NADAもCB1、VR1に作用することが判明している。そこで、NADAの神経細胞株PC12に対する影響を検討した。結果NADAもPC12にアポトーシスを誘導した。この際の受容体はCB1、VR1と推定されたが、果たしてCBは使っていないのか、現在解析中である。いずれにしろ、MADAが内因性カンナビノイドとして作用しうることが判明した。NADAは中枢神経系で産生されると報告されているので、これがどのような生理的意義、ないしは病理的意義を有しているのかを現在検討中である。内因性マリファナ(内因性カンナビノイド)のアナンダマイドによるHMGB1遊離機構の解明1.アナンダマイド、2-AGによるHMGB1の遊離機構を、マクロファージ系細胞RAWを使い、解析して、次の結果を得た。1)アナンダマイド、2-AGは内因性カンナビノイドCB2を介して、HMGB1を遊離させた。しかしCB1を介するものではなかった。2)このときのシグナル伝達は、p38を介するものであった。3)高濃度の内因性カンナビノイド刺激(20μM以上)では、細胞は壊死に陥った。2.内因性カンナビノイドから遊離したHMGB1の作用次に、内因性カンナビノイド→CB2→p38→HMGB1の結果、どのような細胞効果を示すのか、について検討した。結果、今度は、HMGB1→RAGE→アナンダマイド産生が起きることが判った。これらの結果より、内因性カンナビノイド→CB2→p38→HMGB1→RAGE→アナンダマイド放出というサーキットが存在することが証明された。3.内因性カンナビノイドにはあと一つの受容体VR1が存在する。このVR1を介し、外因性リガンド;カプサイシンはエンドトキシンによる内因性カンナビノイドの遊離をブロックするという論文が出された。このときにはVR1ではなく、PPARγを介するものであると報告された。しかし我々はこれを証明することは出来ていない。4.あと一つの内因性のVR1アゴニストは神経細胞に強く発現している。そこでこのVR1の意味を検討し、これが細胞死を誘導することを見出した。この細胞死は壊死ではなく別箇の細胞死であった。現在、これに全力を投入している。この場合にHMGB1が細胞外に遊離するか否かについては今のところ結論は得られていない。

そしてこの内因性カンナビノイドが、後期メディエーターであるHMGB1の遊離に働くことを見出した。ここに【早期】から【後期】へとリンクするメディエーターの一つが同定されたことになる。研究の結果、内因性カンナビノイドは、CB1を活性化し、Rac1⇒PAK/MKK7(?)⇒JNKのリン酸化⇒HSF-1のリン酸化を引き起こすことが判明した。HMGB1の核外から細胞質、さらに細胞外への遊離にもこの経路が働いているものという結論に達した。
戦後改革期における地域経済の変動と農民運動

1.前年度に収集した新潟県旧坂井輪村(現新潟市),埼玉県越ケ谷市の役場資料,個人所蔵資料の分析,および補充調査を実施した.2.前年度に収集した京都大学農学部農業簿記研究施説所蔵の埼玉県,新潟県分の農家経済調査の個票原票の整理・分析に着手した.3.新たに,埼玉県南埼玉郡菖蒲町(旧栢間村)の農協所蔵資料・個人所蔵資料を収集し,農地改革および農協設立をめぐる対立関係の分析を行った.4.前年度に収集した『埼玉新聞』の農業関係記事4,700点について分析し,その成果を「戦後改革期農業問題の構造-『埼玉新聞』農業関係記事の分析-」(『社会科学研究』第39巻4号1987年12月)として発表した.5.上記の論文は,この研究の成果の一部であるが,今後12年の間に以下のような構成の報告書を刊行する予定である.『戦後改革期農業問題の構造』序章課題と方法1章食糧問題の展開2章農地改革の展開3章農家経済の動向4章農民運動の展開5章農業問題の具体相-埼玉県・新潟県の事例分析- 6章総括と展望1.本研究の目的は、戦時体制期から戦後改革期にかけて激変する地域経済の実態を総体的かつ段階的に把えることにある。本年度はフィールドとして設定した埼玉県の旧桜井村・旧増林村・横瀬町・新潟県の旧坂井輪村・弥彦村の行政文書の収集・分析を行い、その結果、従来考えられていた以上に農地委員などの農地改革関係者と食糧調整委員などの食糧問題関係者の密接な結びつきがあきらかになりつつあり、食糧事情の悪化という事態の中で農地改革が遂行しえた根拠について新たな視角から解明しつつある。2.当時の農村情勢について、埼玉県議会図書館所蔵の『埼玉新聞』から、関係記事約3000点を収集し分析したが、地域によりまた時期により記事内容に大きな差が認められるので、その意味を農地改革の進行状況・食糧事情の変化・農家経済の変化とかかわらせて確定する方向で作業を進めた。3.埼玉県分の「農家経済調査」の分析については、昭和23年までは京大農業簿記研究施設所蔵の原票から、また昭和24・25・26年度については埼玉県農林統計情報事務所所蔵の原票から、地域別・農家類型別に分析しつつあり、農村情勢の変化の基礎に農家経済の変化がいかに対応していたかを確定する作業を進めた。〈来年度の計画〉1.2.3の作業をさらに進めるとともに、関係者からのヒアリングを行い、農民運動の爆発的高揚とその急速な衰退という戦後改革期の農民運動の特徴的動向を地域経済の性格変とかかわらせて位置づけ、研究課題についてのまとめを行う。1.前年度に収集した新潟県旧坂井輪村(現新潟市),埼玉県越ケ谷市の役場資料,個人所蔵資料の分析,および補充調査を実施した.2.前年度に収集した京都大学農学部農業簿記研究施説所蔵の埼玉県,新潟県分の農家経済調査の個票原票の整理・分析に着手した.3.新たに,埼玉県南埼玉郡菖蒲町(旧栢間村)の農協所蔵資料・個人所蔵資料を収集し,農地改革および農協設立をめぐる対立関係の分析を行った.4.前年度に収集した『埼玉新聞』の農業関係記事4,700点について分析し,その成果を「戦後改革期農業問題の構造-『埼玉新聞』農業関係記事の分析-」(『社会科学研究』第39巻4号1987年12月)として発表した.5.上記の論文は,この研究の成果の一部であるが,今後12年の間に以下のような構成の報告書を刊行する予定である.『戦後改革期農業問題の構造』序章課題と方法1章食糧問題の展開2章農地改革の展開3章農家経済の動向4章農民運動の展開5章農業問題の具体相-埼玉県・新潟県の事例分析- 6章総括と展望
遺伝子銃の固形癌治療への応用

本研究修了年となる本年度は、IL-12遺伝子導は1回の治療、すなわち単開腹で検討することとした。さらに肝転移の程度と遺伝子治療の効果を明らかにするため、以下の実験を行った。30匹のラットを麻酔下に開腹し、高用量のAH130(1×107個/0.5cc)を門脈内に注射して、肝転移モデルを作成した。腫瘍移植後12日目に開腹し、総量4μgのIL-12遺伝子を、転移巣を含む肝表面に射入した。コントロールとして、同様のスケジュールでβ-gal遺伝子を導入した(各群n=15)。遺伝子銃の射入圧は前回と同様に300psiとした。観察期間は60日とし、1回の開腹操作治療によって得られる生存期間を記録した。死亡時には剖検を行い、門脈塞栓などで他病死したものは対象から除外した。なお、高用量移植モデルでは、治療時にはすでに多くの転移巣が認められ、正確な転移数の測定が困難であったため、生存率のみで抗腫瘍効果を評価した。また、移植するAH130を1×106個/0.5ccとし、腫瘍移植後12日目に開腹して腫瘍を確認した。肝の転移結節数を2人の検者で測定し、治療群とコントロール群に差がないように、pseudo-randomizedにグループ分けした。上記と同様のスケジュールで単開腹によるIL-12遺伝子導入を行った。コントロールにはβ-galを使用した。各群ともn=10とし、後述する肝転移結節数の経時的変化、病理組織学的検討および肝、脾、血中におけるサイトカインの検討を行った。高用量モデルでは、溶液の濃度が高く、門脈塞栓による麻痺性腸閉塞や腸壊死で死亡する例が3例が認められ、これらのラットは他病死とし、その後の検討から除外した。生存率の検討では、コントロール群は11/13(85%)例が進行する肝転移と血性腹水で死亡した。一方、IL-12治療では7/14(50%)例が長期の生存が可能であり、コントロールに比べ有意の延命効果が認められた(p<0.05)。低容量モデルでは、治療前の肝転移結節数(平均値±SD)はコントロールで42±15、IL-12で38±18個であり、統計学的有意差はなかった。導入後7日目では、それぞれ61±41、24±8個であり、コントロール群では転移数が増加したのに対し、IL-12群では減少していた(p<0.05)。吉田肉腫細胞1×105個/0.1ccを27G針を用いて皮下に移植して固形腫瘍を作成した。腫瘍移植後5および7日目に、遺伝子銃を用いて総量8μgの遺伝子(DNAプラスミド)を腫瘍に導入した。

TNF-α単独、IL-12単独、IL-12とTNF-αの併用およびコントロール(β-gal)の4群で実験を行った(各群ともn≒10)。腫瘍の大きさを移植後3、5、7、9日目に測定し、抗腫瘍効果を腫瘍重量W=長径×短径2/2の変化として評価した。さらに遺伝子射入後の担癌ラットの生存日数を記録し、生存率で抗腫瘍効果を評価した。腫瘍増殖抑制効果:治療開始前に4群間の腫瘍重量に統計学的有意差は認めなかった。初回遺伝子導入2日後には、腫瘍重量(平均値±SE)はコントロール、TNF-α単独、IL-12単独およびIL-12とTNF-α併用でそれぞれ、3525±537、2658±501、1444±133および1589±229mgであった。コントロールに比べ、いずれのサイトカイン遺伝子治療群とも有意に腫瘍重量の増殖を抑制した(p<0.05)。導入4日後(腫瘍細胞移植後9日目)にはそれぞれ、6424±549、3288±340、2200±353および1990±343mgとなり、さらにコントロールと治療群との差が明確になった(p<0.001)。サイトカイン遺伝子治療群間での比較ではIL-12はTNF-αに比べて増殖抑制効果が高かった(P<0.05)。またIL-12単独治療群との有意差はなかったが、IL-12とTNF-α、の併用治療が最も腫瘍増殖を抑えた。生存率:コントロール群は、すべて9日以内に死亡した。TNF-α治療はコントロールに比べ有意に生存日数を延長させたが(p<0.01)、42日以内にすべて死亡した。IL-12単独治療はTNF-α治療より延命効果があり、さらに20%のラットが生存した。IL-12とTNF-αの併用治療で最も良好な結果が得られ、40%が長期生存した。コントロール群は、急速に増大する腫瘍と著明な腋窩のリンパ節転移および胸水により、すべて9日以内に死亡した。TNFαを射入した群では腫瘍の中心が潰瘍・壊死となっていたが消失には至らず、腋窩のリンパ節転移と胸水を認めた。IL-12単独治療、IL-12とTNFα併用治療群のなかで60日以上生存したラットでは、皮下腫瘍は肉眼的に消失した。また腋窩リンパ節転移や胸水は認められなかった。ラット皮下腫瘍モデルで遺伝子銃によるTNF-α、IL-12遺伝子導入を行い、ともに抗腫瘍効果が得られた。単独治療では、TNF-αよりもIL-12の方が抗腫瘍効果に優れ、一部の担癌ラットを根治させた。また、TNF-αとIL-12遺伝子を併用することで、それぞれ単独よりも良好な生存率が得られた。遺伝子銃によるサイトカイン遺伝子局所導入は、原発巣のみならず転移をも抑制する可能性があると考えられた。昨年度の皮下固形癌モデルの検討に続き、吉田肉腫細胞で肝転移モデルを作製した。しかし、本癌腫による肝転移巣は非常に小さく、白色調の変化が中心であり、結節数の測定が困難であったため、以後の転移モデルでは結節形成傾向の強いAH-130細胞を用いた。ラットをエーテル麻酔下に開腹し、4×10^5個のAH-130細胞、注入総量0.5ccを27G針で回結腸静脈を介して門脈に注入し、肝転移モデルを作成した。14日目に再開腹して転移巣を確認した後に、遺伝子銃を用いてIL-12遺伝子3μgを転移巣を含む肝表面に射入した。16日目にも同様に遺伝子導入を行い、ラットの生存日数を記録した(IL-12治療:n=6、コントロール:n=4)。また、AH-130(2×10^5個)をラットの回盲部の腸間膜リンパ節に直接注入し、リンパ節転移モデルとした。7日目に開腹し、同部位に腫瘤が形成されていることを確認した後に、遺伝子銃を用いてIL-12遺伝子を腫瘤に2μg射入した。9日目にも同様に遺伝子導入を行った(IL-12治療:n=6、コントロール:n=3)。
教員養成大学における教科教育学力カリキュラムの開発-研究方法を軸とした一般教科教育学構築の試み-

現在、国語・算数・理科・社会等の既存の教科の枠を越えた、新たな科目の創造が具体的に検討されている。さらに、小学校では同一教師が複数の教科を担当しているため、それぞれの教科の関連をはかる手がかりを必要としている。しかし、教科内容を検討する教科教育学は、既存の教科ごとの縦割りで研究されている場合がほとんどである。そのため、理念的には教科の枠を越えた教科教育学が提唱されているものの、各科教育学(国語科教育学、算数科教育学等)の集合体が教科教育学の実体であった。本研究では、以下の10の視点から一般教科教育学を構築した。一般科教育学の成立根拠総合的カリキュラムの構成原理と、実践学の成立条件。人類的課題に応える教科教育の構造。教科教育学に固有の授業分析アプローチとは何か?多様な知識を背景とした問題解決:算数と理科に焦点を当てて学習者特性としての文脈依存性環境教育実践の実態分析とカリキュラム教科教育における環境認識環境教育における表題教材を用いた総合学習環境教育における生活教材を用いた総合学習現在、国語・算数・理科・社会等の既存の教科の枠を越えた、新たな科目の創造が具体的に検討されている。教科教育学に固有の授業分析アプローチとは何か?多様な知識を背景とした問題解決:算数と理科に焦点を当てて学習者特性としての文脈依存性環境教育実践の実態分析とカリキュラム教科教育における環境認識環境教育における表題教材を用いた総合学習環境教育における生活教材を用いた総合学習本年度は、各科教育の現状の理解と、教科を越えた教科教育学の課題の設定を行った。各分担者の具体的な研究題目と他協力者からの資料要求の一覧は以下の通りである。二谷題目教科教育学における感情移入や道徳判断の比較研究要求資料教科書分析の先行研究、感情移入や道徳判断の比較研究阿部題目環境教育における表現教材を用いた総合学習要求資料教科書、指導要領での環境教育に関する部分のピックアップ手島題目教科書での学校後の比較研究、論理接続語を中心として要求資料教科書での言葉分析の先行研究、論理接続語の先行研究戸北題目教科教育における環境認識(その1):理科教育からの報告要求資料教科書、指導要領での環境教育に関する部分のピックアップ西川題目科目間での文脈依存性の研究、理科を中心として要求資料理科と関わる各科教育での知識・能力布川題目科目間での文脈依存性の研究、算数・数学を中心として要求資料算数/数学と関わる各科教育での知識・能力南館題目子どもの<自分>、幼児・児童が<自分>を実感する瞬間とは?要求資料好き/嫌い調査の先行研究、自己有能/無能感、自己有用/無用感に関するエピソード矢野題目環境教育における生活教材を用いた総合学習要求資料教科書、指導要領での環境教育に関する部分のピックアップ山本題目総合領域としての環境教育実践の分析的考察-各教科領域の内容と活動内容との関連を中心に-要求資料教科書、指導要領での環境教育に関する部分のピックアップ岩崎題目各教科の授業には本質的にどのような活動が含まれるべきであるのか?同一教材に対する各教科指導教師の教材解釈の比較分析本年度は各人の進行状況の報告と議論を行った。その結果、以下のような構成で研究をまとめることが決まった。各章は「第一節理論」、「第二節実践(学校現場での適用方法、例など)」、「第三節課題(一般教科教育学が必要とされる背景、今後の課題)によって構成される。第一部カリキュラム第一章一般教科教育学の成立根拠(西川)第二章総合的カリキュラムの構成原理と、実践学の成立条件(山崎)第三章人類的課題に応える教科教育の構造(二谷)第四章教科教育学に固有の授業分析アプローチとは何か(岩崎)第二部認知第一章子どもの<自分>、幼児・児童が<自分>を実感する瞬間とは?(南館)第二章認知的構文の比較研究、算数と国語における論理接続語を中心として(手島)第三章多様な知識を背景とした問題解決:算数と理科に焦点を当てて(布川)第四章学習者特性としての文脈依存性(西川)第三部教材(環境教育)第一章環境教育実践の実態分析とカリキュラム(山本)第二章教科教育における環境認識(戸北)第三章環境教育における表現教材を用いた総合学習(阿部)第四章環境教育における生活教材を用いた総合学習(矢野)現在、国語・算数・理科・社会等の既存の教科の枠を越えた、新たな科目の創造が具体的に検討されている。

そのため、理念的には教科の枠を越えた教科教育学が提唱されているものの、各科教育学(国語科教育学、算数科教育学等)の集合体が教科教育学の実体であった。本研究では、以下の10の視点から一般教科教育学を構築した。一般教科教育学の成立根拠総合的カリキュラムの構成原理と、実践学の成立条件。人類的課題に応える教科教育の構造。教科教育学に固有の授業分析アプローチとは何か?多様な知識を背景とした問題解決:算数と理科に焦点を当てて学習者特性としての文脈依存性環境教育実践の実態分析とカリキュラム教科教育における環境認識環境教育における表現教材を用いた総合学習環境教育における生活教材を用いた総合学習
構造柔軟性と安定動作を両立した有機デバイス実現に向けた半導体内回転部位密度の設計

高分子半導体は、分子中にC-C単結合などの回転自由度の高い部位を導入することで材料柔軟性の向上が図られている。しかし、こうした回転自由度の高い部位は、電圧印加によってもコンフォメーション変化を引き起こし、デバイス動作安定性の低下を引き起こす要因となってしまう。本研究では、このようなコンフォメーション変化の要因である、高分子半導体中の単結合、並びに、ダイポールが、高分子半導体を流れる電流の安定性に与える影響について検討を行った。フレキシブル半導体として期待の高い有機半導体は、分子中にC-C単結合などの回転自由度の高い部位を導入することで材料柔軟性の向上が図られている。しかし、こうした回転自由度の高い部位の存在は、電圧印加によってもキャリヤ輸送の場の変動を引き起こし、デバイス動作安定性の低下を引き起こす要因となってしまう。従って、物質としての構造柔軟性を付与しつつも、デバイスとしての動作安定性を確保できる材料設計指針を得ることが必要である。このような観点から、本年度は、代表的な有機半導体の1つであるポリチオフェン誘導体に種々の鎖長のアルキル側鎖を導入し、二重結合と単結合の比率を種々に変えた材料の電気伝導特性について検討した。電気伝導特性は、それぞれの有機半導体を用いたトランジスタを作製し、素子を流れる電流から評価した。ポリチオフェン誘導体の移動度は、導入された単結合の密度が小さいほど高くなる傾向が観測された。また、バイアスを印加し続けた場合の出力電流値の変化を測定したところ、材料中の単結合濃度が少ないほど、変化量が小さく、安定動作することが明らかとなった。これらの知見から、有機半導体へ単結合を導入して、構造柔軟性を付与する場合、電気伝導特性と単結合濃度がトレードオフの関係になっていることが明らかとなった。このことは、単結合導入により有機半導体の構造柔軟性を向上させるためには、電気伝導特性を低下させないよう、特段の工夫を凝らした分子設計が必要であることを示している。フレキシブル半導体として期待の高い有機半導体は、分子中のC-C単結合などの回転を通じて、分子のコンフォメーション変化が起き得る。こうしたコンフォメーション変化が、デバイスの駆動中に引き起こされた場合、出力電流がそれに影響を受け、結果として、出力不安定性を引き起こしてしまう可能性がある。有機半導体材料中のダイポールは、印可電界と相互作用し、デバイス駆動中のコンフォメーション変化の原因となる。高安定動作する有機半導体材料創出のためには、こうした、材料構造変化を引き起こす要因とデバイス動作安定性との相関関係の解明が必要となる。このような観点から、本研究では、代表的な有機半導体の1つであるpoly-dioctylfluorene-bithiophene (F8T2)分子中に臭素を導入することで、分子中にダイポールを持たせた材料に関して、その電流安定性を検証した。その結果、分子中に臭素を導入した場合は、材料に電圧を印可した直後から、およそ0.1秒程度の時間スケールで、出力電流の減衰が観測された。臭素原子を1500ppm導入した場合、電圧印可後0.1秒での電流値は、初期電流値に対して、4割程度の値に減衰し、微量のダイポールでも、大きな不安定化要因となることが明らかとなった。また、この減衰曲線は、stretched exponential関数でフィッティングできることが明らかとなった。これは、臭素導入によって生じたダイポールが、電圧印可を引き金として、0.1秒程度の時間スケールでキャリヤトラップを形成し、その結果、電流不安定性が引き起こされたことを示唆している。これらの知見は、高安定かつ高性能な有機半導体材料の開発に対して、有用である。