hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
微生物燃料電池システムの高効率化に関する研究

微生物燃料電池プロセスの高効率化に関する研究として、空気正極微生物燃料電池を用いて、下水処理場の実排水サンプルを用いた電気産生試験を行った。一年以上の長期運転の結果、約12週間の回分サイクルで、廃水中の有機物がほぼ完全に分解される事が分かった。処理水の水質評価を行ったところ、BODは2-6ppmまで分解され(分解率98%)、電子回収率は25%ほどであった。集積された電気産生微生物群衆の電気産生活性を解析したところ、負極の開回路電位は-250mV vs SHE、限界電流密度は、約800mA/m^2、電力密度は13mW/m^2となった。電気産生微生物の群集構造を16S rRNAによるクローン解析で解析した所、デルタプロテオバクテリアとバクテロイデテスが優占化していく事が分かった。これより、嫌気呼吸により生育するデルタプロテオバクテリアは、電極還元反応において重要な役割を果たしている事が示唆された。また、バクテロイデテスは、下水が有するさまざまな有機化合物を分解していると考えられる。これらの微生物は、電極還元反応に依存した生活を送っていると考えられる。廃水処理効率を向上するために、電気産生と処理時間の関連性を解析した。750Ωの外部抵抗による電流産生は約0.3mAであるが、回路をつなげない場合は、電流産生が起こらない。無電流条件での処理時間は、20日程度であり、電流産生により処理時間の短縮が見られた。また、ポテンシオスタットを用いて電極電位設定培養(+100mV vs SHE)を行うと、電流産生量が約4mAまで上昇した。その結果、処理時間は4日まで短縮され、電子回収率は60%まで上昇した。微生物燃料電池の内部抵抗は、装置の改良により、小さくする事が可能である事が知られている。よって、より高速な電極還元菌の集積を行い、装置の内部抵抗を小さくする事で、処理時間の短縮が可能になると考えられる。微生物燃料電池プロセスを高効率化するために、数種の微生物燃料電池を作成した。気体状の酸素が電極と直接反応できる空気正極微生物燃料電池が、最も高い電気産生活性を示した。このリアクターを用いて、電気産生微生物として知られているGeobacter sulfurreducens PCA株や、嫌気消化汚泥などを播種源とした複合微生物群集から、数ケ月以上、安定的に電気産生が行われる事を確認した。次に、微生物による電気産生能力を適切に評価する方法の確立を行った。微生物が電子授受反応を行う負極(アノード)の表面積を小さくし、電子授受反応を行う生体触媒量を減らす事により、生物反応律速の条件を作り出す事が出来た。この条件における微生物と電極の電子授受反応速度を「生物量あたりの電極還元速度」として評価し、電気産生能力を比較した。G. sulfurreducens PCA株の電極還元速度は、固体状の鉄還元速度とほぼ同じ値を示した。これより、電極還元と固体鉄還元は、同じメカニズムで電子移動している事が示唆された。また、微生物燃料電池中で集積された電気産生微生物群集と、G. sulfurreducens PCA株を比較すると、複合微生物群集が二倍以上の電極還元速度を示す事が分かった。これは、複合系微生物群集の方が、高い電気産生能力を持つ事を示唆している。来年度以降は、この評価方法を用いて、より優秀な電気産生微生物の取得を目指す予定である。電気産生微生物の持つ導電性のナノワイヤーを解析するため、電気産生微生物からの微繊維の精製、導電性AFMの基盤素材であるHOPGへの吸着、電圧印加の方法の検討などを行った。その結果、共生菌のPelotomaculum thermopropionicum SI株の鞭毛が導電性を持つ可能性がある事が分かった。微生物燃料電池プロセスの高効率化に関する研究として、空気正極微生物燃料電池システムを用いて研究を行った。モデル電気産生菌として知られるGeobacter sulfurreducens PCA株と、複合微生物群衆による電気産生活性の比較を、『負極における微生物反応律速条件下での、菌体量当たりの電極還元速度』という指標を用いて行った。その結果、PCA株では、178μmol g-protein-1 min-1であったが、酢酸を基質として同じ条件下で集積した複合微生物群衆は、1006μmol g-protein-1 min-1であった。これより、空気正極微生物燃料電池では、複合微生物群衆の方が、単離された電気産生菌よりも、6倍近く電気産生活性が高い事が分かった。この微生物群衆構造を解析したところ、60%以上がGeobacteraceaeに属した。この微生物群衆には、非常に高い電気産生能力を有する菌株が存在すると考えられる。微生物燃料電池による廃棄バイオマス処理の可能性について調べるため、下水処理場の実排水サンプルを用いた電気産生試験を行った。廃水処理プラントの一次処理槽の上清を、空気正極微生物燃料電池に前処理無しで直接添加した。その結果、13日のラグタイムの後、電流産生が見られた。約一週間0.3mA(0.22V)の電流産生が見られ、その後電流値が減少した。再度、実廃水サンプルと入れ替えると電流産生は回復した。これより、約一週間で廃水中の微生物利用可能な有機物は完全に分解されたと考えられる。

150日間の連続運転後の電気産生活性は、負極の開回路電位は-250mV vs SHE、限界電流密度は、1430mA/m^2、電力密度は13mW/m^2であった。今後、この廃水処理によって、有害化学物質の除去が行われたかを解析する予定である。最終的には、より高効率の微生物燃料電池システムを適用し、速い処理速度と、高いエネルギー回収率を示す廃水処理システムを開発する。微生物燃料電池プロセスの高効率化に関する研究として、空気正極微生物燃料電池を用いて、下水処理場の実排水サンプルを用いた電気産生試験を行った。一年以上の長期運転の結果、約12週間の回分サイクルで、廃水中の有機物がほぼ完全に分解される事が分かった。処理水の水質評価を行ったところ、BODは2-6ppmまで分解され(分解率98%)、電子回収率は25%ほどであった。集積された電気産生微生物群衆の電気産生活性を解析したところ、負極の開回路電位は-250mV vs SHE、限界電流密度は、約800mA/m^2、電力密度は13mW/m^2となった。電気産生微生物の群集構造を16S rRNAによるクローン解析で解析した所、デルタプロテオバクテリアとバクテロイデテスが優占化していく事が分かった。これより、嫌気呼吸により生育するデルタプロテオバクテリアは、電極還元反応において重要な役割を果たしている事が示唆された。また、バクテロイデテスは、下水が有するさまざまな有機化合物を分解していると考えられる。これらの微生物は、電極還元反応に依存した生活を送っていると考えられる。廃水処理効率を向上するために、電気産生と処理時間の関連性を解析した。750Ωの外部抵抗による電流産生は約0.3mAであるが、回路をつなげない場合は、電流産生が起こらない。無電流条件での処理時間は、20日程度であり、電流産生により処理時間の短縮が見られた。また、ポテンシオスタットを用いて電極電位設定培養(+100mV vs SHE)を行うと、電流産生量が約4mAまで上昇した。その結果、処理時間は4日まで短縮され、電子回収率は60%まで上昇した。微生物燃料電池の内部抵抗は、装置の改良により、小さくする事が可能である事が知られている。よって、より高速な電極還元菌の集積を行い、装置の内部抵抗を小さくする事で、処理時間の短縮が可能になると考えられる。
大気二酸化炭素の増加が植物-土壌系の炭素窒素代謝と温室効果気体放出に及ぼす影響

本研究は、大気CO_2増加が植物-土壌系を変化させるしくみ、とりわけ、CO_2濃度上昇が根の消長に及ぼす影響と、土壌の可溶性有機物、メタン生成・酸化・放出に着目して実施した。結果は以下のとおりである。FACE実験において、200ppmのCO_2濃度上昇により、イネのモミ収量は15%増加した。収量増加率は、N施肥量を標準より増やしても変わらないが、半減させるとほぼ半減した。この収量応答のN依存性について、高CO_2濃度で根の発達が促され、N吸収が促進されることが重要と考えられた。同じくFACE実験の水田で、メッシュバッグ法とミニライゾトロン法によって、根の消長を調べた結果、高CO_2濃度区では、幼穂形成期までは新根発生量が多く出液速度も大きいが、出穂期頃には新根発生量・出液速度ともに差が無くなり、登熟中期から後期にかけては、根の枯死量が高CO_2濃度区で大きかった。CO_2濃度制御チャンバーでの実験では、高CO_2濃度によってメタン放出量が増加した。メタン放出量は水稲品種間で異なったが、CO_2濃度の影響に品種間差は無かった。土壌水中の溶存メタン濃度は、CO_2濃度区間で、大差無かった。土壌のメタン酸化活性への高CO_2濃度の影響は、品種によって異なった。可溶性有機態炭素(DOC)濃度は、高CO_2濃度区で高くなる傾向があった。同じチャンバー実験で、ミニライゾトロンによって土壌中メタンの気泡への蓄積を非破壊で継続的に観測できた。ミニライゾトロン画像中で、気泡が根の近辺に多く存在することから、ライゾデポジションがメタン生成に大きく貢献することが示された。チャンバー実験の結果に、生物地球化学モデルDNDCを適用したところ、高CO_2濃度による稲の生長の変化とメタン生成量の変化を、定性的には概ね良くシミュレートできたが、メタン放出量の品種間差と、メタンのコンダクタンスについて、改良の必要が見出された。今年度は,岩手県雫石町所在の水田FACE(開放系大気CO_2増加)実験圃場にて,土壌プロファイル・スキャナーを用いて,イネの根の発生消長を計測するとともに,メッシュバッグ法にて新しく発生する根を採取・計測した.また,炭素安定同位体^<13>Cを,水田FACE実験圃場に生育する水稲植物体にフィードし,植物体各部位,水田の土壌炭素,微生物炭素,気泡,土壌水中のCO_2とメタン,そして水田から放出されるメタンに,どのように炭素が分配されるかを調べた.さらに,FACE実験に用いたCO_2が化石燃料由来のため^<13>Cが少ないことを利用して,植物由来の土壌中炭素量を推定した.得られた結果は,次のとおりである.1.土壌プロファイル・スキャナーにより,根の発生と枯死を同時に捉えることができた.高CO_2濃度と外気CO_2濃度を比べると,イネの登熟後期発生する新根量は外気CO_2濃度の方が多かった.ただし,土壌プロファイル・スキャナーの設置タイミングの問題のため,メッシュバッグで測定した新根発生量と比較することはできなかった.2.地上部にフィードした^<13>Cのうち,約2%が2日後には根に分配されていた.一方,同じ2日後に土壌の気泡中メタンに含まれる^<13>

Cは,フィードした量の2.5-3.3%に達したが,実験期間を通じてメタンとして放出された^<13>Cの総量は,フィードした量の0.7%程度に過ぎず,生成したCH_4の70-80%は酸化されたことになる.3.土壌溶液中のメタンとCO_2の^<13>Cは,高CO_2濃度によって低下し,植物からの炭素の流れを捉えることができた.4.出穂期に限ってであるが,高CO_2濃度でメタン放出量が増加することが観測された.また,メタン生成ポテンシャルも,高CO_2濃度によって高まることが確かめられた.以上の観測結果は,今後植物-土壌炭素・窒素プロセスモデルの検証に用いる予定である.今年度は,茨城県つくば市所在のクライマトロン(気候・CO_2制御)チャンバー施設にて,水稲のメタン放出の及ぼす高CO_2濃度の影響を調べた。先行研究で、メタン放出速度が異なるとされる水稲4品種を、チャンバー内に設置したプラスチックコンテイナーに植え、土壌プロファイル・スキャナーを用いて、イネの根の発生消長を計測するとともに、放出されるメタンを採取し、土壌ガス測定装置で計測した。結果は,次のとおり。1.高CO_2濃度により、メタンの放出量が増加した。2.メタンの放出量には、明瞭な品種間差があるが、CO_2濃度と品種間に交互作用は無い。3.品種間のメタン放出量の違いは、根長あるいは根重の違いと概ね対応する。4.生育が進むと根の周囲を中心に気泡が観察され、生育とともに気泡の面積が増加した。5.気泡の面積は、根量の多い品種で大きく、少ない品種で小さかった。6.メタン放出量の時期的変化と気泡の量の時期的変化を比較すると、生育初期から中期にかけて、両者は良く対応したが、生育後期にメタン放出量が減少するのに対して、気泡の量は増大の一途をたどった。以上の観測結果から、CO_2濃度上昇によるメタンの放出増加と、メタン放出速度の水稲品種間差について、次のように考えられる。a. CO_2濃度上昇でメタン放出量が増加することは、水稲品種に共通する。b.品種によるメタン放出量の多少は、基本的には根の量に支配されており、一般に根量の少ない日本型品種は、多いインド型品種よりもメタンの放出が少ないと想定される。c.メタンの放出と生成の違いにより、土壌中の気泡の量が変動する。気泡として存在するメタン量をモニターすることは、全体のメタン放出量を把握するために重要であるが、土壌プロファイル・スキャナーが有効な手法である。
ストレス処理の中枢機構と免疫応答の解明

本研究では、ストレスおよびストレス処理の中枢機構を認知、判断、記憶などの情報処理に係わる高次神経機能、加齢または老化との関連において明らかにし、ストレスが疾病発現に関係する免疫応答に如何なる影響を及ぼすかを検討し、近年増加の傾向にある多くのストレス関連疾患の発症機構とその病態解明から、これらの発症予防法の確立を図ろうとするものである。本研究により得られた成果は以下のごとくである.1)ストレス処理の中枢機構運動負荷強度をAT(Anaerobic Threshold)を基準として脳波,心電図R-R間隔変動を指標に自律神経系への影響を検討した結果,ATより低い運動強度が,自覚的,身体的に多大な負担をかけることがないことが示された.精神的ストレス負荷として,騒音とVDT画面輝度の複合環境要因による生体反応を測定した結果,自律神経系の興奮は作業終了30分後まで持続し,騒音レベルに依存することが示された.2)ストレスと免疫反応身体的ストレスを短期及び長期連続してラットに負荷し,リンパ球サブセットを指標として生体影響を検討した.その結果,長期連続のストレス負荷はリンパ球サブセット上にもその影響が翌日まで残ることが明らかになった.白血球中の亜鉛濃度の測定法を確立し,ストレス関連疾患の1つであるインスリン非依存型糖尿病(NIDDM)患者の白血球中亜鉛濃度を測定した.その結果,健常人に比較してNIDDM患者では白血球中亜鉛濃度が有意に低下しており,健常人に認められた加齢による白血球中の亜鉛濃度の低下が認められないことが明らかになった.本研究では、ストレスおよびストレス処理の中枢機構を認知、判断、記憶などの情報処理に係わる高次神経機能、加齢または老化との関連において明らかにし、ストレスが疾病発現に関係する免疫応答に如何なる影響を及ぼすかを検討し、近年増加の傾向にある多くのストレス関連疾患の発症機構とその病態解明から、これらの発症予防法の確立を図ろうとするものである。本研究により得られた成果は以下のごとくである.1)ストレス処理の中枢機構運動負荷強度をAT(Anaerobic Threshold)を基準として脳波,心電図R-R間隔変動を指標に自律神経系への影響を検討した結果,ATより低い運動強度が,自覚的,身体的に多大な負担をかけることがないことが示された.精神的ストレス負荷として,騒音とVDT画面輝度の複合環境要因による生体反応を測定した結果,自律神経系の興奮は作業終了30分後まで持続し,騒音レベルに依存することが示された.2)ストレスと免疫反応身体的ストレスを短期及び長期連続してラットに負荷し,リンパ球サブセットを指標として生体影響を検討した.その結果,長期連続のストレス負荷はリンパ球サブセット上にもその影響が翌日まで残ることが明らかになった.白血球中の亜鉛濃度の測定法を確立し,ストレス関連疾患の1つであるインスリン非依存型糖尿病(NIDDM)患者の白血球中亜鉛濃度を測定した.その結果,健常人に比較してNIDDM患者では白血球中亜鉛濃度が有意に低下しており,健常人に認められた加齢による白血球中の亜鉛濃度の低下が認められないことが明らかになった.本研究では、これまでのストレス処理の余裕能および微量元素の動態からみた脳の老化に関する知見を基盤として、ストレスおよびストレス処理の中枢機構を認知、判断、記憶などの情報処理に係わる高次神経機能、加齢または老化との関連において明らかにし、ストレスが疾病発現に関係する免疫応答に如何なる影響を及ぼすかを検討し、近年増加の傾向にある多くのストレス関連疾患の発症機構とその病態解明から、これらの発症予防法の確立を図ろうとするものである。本年度は、急性および慢性の運動ストレスをラットに負荷し、液性免疫に係わる血液中および脾臓中のTリンパ球サブセツトなどの変動を検討した。その結果、1.急性および慢性運動のストレス負荷により、負荷終了直後に白血球数、リンパ球数が低下し、負荷終了1日後に回復したが、慢性運動ストレス負荷では、7日後再び低下した。2.急性ストレス負荷の影響は、CD5陽性細胞、CD4陽性細胞、CD8陽性細胞のすべての比率の増加として現れるが、慢性ストレス負荷では、その影響は遷延し、リンパ球サブセット上の変化として翌日まで残ることが明らかになった。本研究では、これまでのストレス処理の余裕能および微量元素の動態からみた脳の老化に関する知見を基盤として、ストレスおよびストレス処理の中枢機構を認知、判断、記憶などの情報処理に係わる高次神経機能、加齢または老化との関連において明らかにし、ストレスが疾病発現に関係する免疫応答に如何なる影響を及ぼすかを検討し、近年増加の傾向にある多くのストレス関連疾患の発症機構とその病態解明から、これらの発症予防法の確立を図ろうとするものである。本年度は、1)複合環境要因が生態に及ぼす影響および2)白血球中の亜鉛濃度の測定に関する研究を行った。1)騒音とVDT画面輝度の複合環境要因がVDT作業者に及ぼす影響を生理学的指標および免疫学的指標を用いて検討した結果、1.末梢血中の白血球数と好中球数は60分間のVDT作業後、騒音のない条件で増加した。2.60分間のVDT作業後、自覚的疲労感と生理学的疲労指標は騒音がある条件で増加し、高輝度画面と騒音が自覚的疲労感と生理学的指標に最も強い影響を与えることが示唆された。2)白血球中の亜鉛濃度測定の結果、1.健常人ではリンパ球、顆粒球ともに加齢とともに亜鉛濃度が低下した。

2.糖尿病患者では健常人と比較して白血球中の亜鉛濃度が有意に低下しており、健常人に認められた加齢との相関は認められなかった。本研究では、これまでのストレス処理の余裕能および微量元素の動態からみた脳の老化に関する知見を基盤として、ストレス及びストレス処理の中枢機構を認知、判断、記憶などの情報処理に係わる高次神経機能、加齢または老化との関連において明らかにし、ストレスが疾病発現に関係する免疫応答に如何なる影響を及ぼすかを検討し、近年増加の傾向にある多くのストレス関連疾患の発症機構とその病態解明から、これらの発症予防法の確立を図ろうとするものである。本年度は、1)複合環境要因が生理機能に及ぼす影響および2)老化に伴う中枢神経系カテコールアミン代謝の変動に関する研究を行った。1)騒音とVDT画面輝度の複合環境要因がVDT作業者に及ぼす影響を自覚的疲労度および生理学的指標を用いて検討した結果、1.自覚的疲労度は作業終了30分後には低下した.2.他覚的疲労度及び自律神経系の興奮は作業終了30分後まで持続することが明らかになった.2)加齢に伴う脳内カテコールアミン代謝の変動を、老化促進モデルマウスを用いて検討した結果,1.ノルエピネフリンは脳全体において,加齢と共に低下した.2.老化に伴う脳内のカテコールアミン代謝の変動が,老化やストレスに関連した疾患の発症に関与していると考えられた.
第一次大戦期日本の山東経営をめぐる総合的研究

第1次大戦時、ドイツの膠州湾租借地を攻略した日本は、青島守備軍を編成して占領地統治を行い、青島及び山東鉄道を中心に諸権益の拡張を図った。そのために青島守備軍などが行った山東地域の実態調査を通して日本の山東経営を検討すること、及びそれらの調査資料を利用しつつ山東地域を中心に当時の中国の政治・経済・社会について総合的な考察を行うことを目的とした。外務省外交史料館・防衛省防衛研究所図書館・山口大学東亜経済研究所を中心に10ヶ所の諸機関で資料調査を行い、青島守備軍民政部鉄道部の『調査資料』シリーズや『山東鉄道調査報告』シリーズなどを含め、約160点の資料を明らかにすることができた。その結果を「青島守備軍編刊書・報告書目録附・解題」にまとめ、『研究成果報告書』に収録した。これらの資料は、従来あまり利用されていないが、山東地域を勢力範囲として中国大陸進出を狙った日本の企図を具体的に分析するうえで重要な資料であり、また中国の地方志や経済史の資料としても役立つものである。日本軍の占領体制、ドイツの青島経営、山東鉄道をめぐる諸問題、山東省農民の移民、山東の農産物・工鉱業など、個別のテーマを設けて研究を進めた。その成果をまとめて、第3年度に論文集『日本の青島占領と山東の社会経済1914-22年』を刊行した。同時に山東社会科学院・青島市社会科学院との学術交流を進め、論文集には山東の研究者からの寄稿も収めることができた。第4年度には、上記の論文集を基礎に、山東の研究者と国内の日本史研究者を招いて国際シンポジウムを開催した。そこでは、実証的な研究の領域において日中の中国史研究者間、また山東地域に関する研究で日本経済史研究者と中国近代史研究者の交流を図ることができた。以上を通して、従来研究の手薄であった日本の青島占領の諸相と、それが1930年代の華北進出に意味をもった点を明らかにすることができた。1.初年度にあたる平成15年度は、関係史資料の調査・収集に力を注いだ。(1)国内では、東洋文庫の所蔵状況を確認したうえで外務省外交史料館、防衛庁防衛研究所図書館、山口大学東亜経済研究所でメンバー合同の調査を行った。その結果、『青島守備軍旬報』(1914-15年)、『軍軍令告示集』(1914-20年)を見つけることができた。また、個々の調査結果も併せて、青島守備軍民政部鉄道部がシリーズとして作成した『調査資料』について、31点のうち22点の所在が明らかになり、外交史料館のファイルからは『山東鉄道調査報告』も見出した。これらの調査資料は、青島と山東鉄道及びその沿線地域を勢力範囲として中国大陸進出を図る日本の企図を具体的に分析するうえで重要な資料である。さらに、占領下の青島に進出した日本人の経済活動を反映する『青島実業協会月報』(2-45号)について、研究協力者の協力を得て記事目録を作成した。(2)平成16年度に予定している中国での調査に向けて、青島と済南に研究分担者2名を派遣して予備調査を行った。青島市社会科学院・山東省社会科学院歴史所を訪問して資料について教示を得たほか、今後の研究交流の必要も確認された。また、档案館などでも資料の所蔵状況を調査した。

2.1910-20年代初めの山東地方史、山東問題をめぐる日中関係などに関する先行研究を参考にしつつ、具体的には、日本軍の占領体制、日本の軍事行動と山東の民衆、青島守備軍鉄道部の調査活動、ドイツの青島経営、山東省の農村社会の構造変動、山東省の穀物事情、葉煙草を中心とする農産物事情、大連における山東移民、山東鉄道の延長線問題、山東鉄道返還後の日本人雇用問題などのテーマを設けて、1(1)の資料を中心に検討を始めた。1.前年度に引き続き史資料の調査・収集に努めた。(1)山東省図書館及び大連市図書館を訪問し、メンバー合同で両図書館の所蔵する日本語文献の調査をおこない、大きな収穫を得た。とりわけ、大連市図書館では、『青島守備軍民政部部報』『大陸工報』、青島民政署が青島における新市街建設に作成した土地買収図など、国内では見出し得ていない史資料を見ることができた。(2)メンバー個々に、前年度に続く防衛庁防衛研究所図書館・外交史料館での調査のほか、滋賀大学経済研究所・大分大学経済研究所・小樽商科大学などの図書館で調査をおこなった。(3)前年度に作成した『青島実業協会月報』の記事目録について、記事本文との照合をおこなって完成させ、これを『近代中国研究彙報』第27号(2005年3月)に発表した。2.研究活動(1)青島市社会科学院及び山東省社会科学院を訪問し、両所で学術交流をおこなった。日本側からは、久保亨「近代山東経済の発展におけるドイツと日本の影響」及び弁納才一「日本の青島占領時期の山東物産調査」の報告をおこなうと同時に、青島では、任銀睦「近代青島の都市発展と内陸農村の社会経済」など、済南では、庄維民「誰が貿易の主導権をとるか:山東の日本商人の海上貿易と在日華僑の商業経営」など、の報告を得て、貴重な意見交換をすることができた。(2)本プロジェクトの定例の研究会では、メンバーの中間研究報告をおこなうほか、斎藤聖二「日独青島戦争」、浅田進史「膠州湾租借地における植民地政策と植民地社会の形成(1897-1914)」、庄司博史「民国期山東省〓県の綿織物業と地域経済」の、ゲストの報告を聴き、研究を深める上で有用な知見を得ることができた。1)過去2年間の活動によりかなりの調査資料を調査・収集でき、それらの分析もある程度進んだ状況をふまえて、その中間報告としての論文を作成した。ただし、一部に年度当初の計画通りに進まなかったテーマもあった。その実際は次の通りである。曽田「山東鉄道をめぐる日中交渉」、松重「大連の<山東幇>」、久保「山東の工業調査」、富澤「山東省の炭鉱」、弁納「山東の綿業」、滝下「山東鉄道延長線問題」の6件はほぼ計画通りのまとめとなったが、本庄「青島守備軍の軍政と調査活動」は軍政の概要をまとめ得たが、調査活動はその一端を示すに止まり、金丸「青島のインフラストラクチュア」は電気事業だけに焦点を絞り、内山「山東農村社会の変動」は農村からの出稼ぎに重点を移した。また、奥村「農産物事情」及び三谷「山東の民衆」は中間のまとめに至らなかった。しかしながら、上記の諸研究を通して日本の軍事占領と経済的進出について、かなりの程度その実像を把握できるようになった。2)中独関係の研究者であるドイツのミュールハーン氏(現職はフィンランドTurku大学教授)を迎えて、研究交流をおこなった。本プロジェクトのテーマである第一次大戦期日本の山東経営の基礎となったのがドイツの膠州湾租借地経営であるので、きわめて貴重な意見交換をすることができた。3)中間報告をまとめるにあたり、新たに九州大学図書館及び長崎大学経済学部図書館で追加の資料調査・収集をおこなった。4)最終報告に向けて、青島守備軍の作成した調査資料のデータを研究協力者に依頼してパソコンに入力した。
近世スペインの移民、共同体、貧困

16世紀スペインにおいて、貧民の数が増大したことにより、救貧は王権にとって解決すべき重要な課題のひとつになった。また、この時代、人文学者や神学者、そしてアルビトリスタとよばれた社会経済評論家の間で救貧に関して意見が交わされた。従来、これらのエリート層の救貧政策は、歴史研究者の関心を集めてきた。これに対して本研究では、民衆の間での救貧と貧民の定義を考察した。研究初年度の当年度は、中世から近世にかけてのスペイン、そしてヨーロッパ地域の貧民救済に関する研究動向の調査をまず行い、続けて事実関係の把握をした。そして、スペインの文書館での史料収集を行った。当年度、二度に亘り実施したスペインでの史料調査では、まず一回目の渡西にて、史料に登場する貧民を、地元の貧民、外国人の貧民、そして未成年の貧民に分け、それぞれの貧民が施与を受ける正当性に関する言説を収集し、検討した。具体的には、上記のグループの貧民が保有する「施与受給許可証licencia para pedir limosnas」の有効性について検討した。近世ナバーラにおいて、施与をうけるためには「施与受給許可証」の携帯が必要になったが、1.このことは市民および貧民の間で周知の事実であった(「施与受給許可証」の偽造と盗難を史料の中に確認した)一方で、2.「施与受給許可証」携帯の有効性に当局自体が懐疑的な側面があったことを示唆する証言や判決を見つけた。これらの研究成果をもとに、2015年1月に開催された学会Medieval Association of the Midwest 30th Annual Conferenceにて、Charity and Identity in Sixteenth Century Navarreを報告した。この学会報告論文出版のために、二度目の渡西でさらに史料調査を行い、投稿論文を執筆した。本研究の目的は、移動する貧民(流浪の乞食と移動する貧民予備軍の労働者)を含んだ近世スペインの共同体の作り方を明らかにすることである。具体的には、先行研究が明らかにしてきたエリート主導の救貧政策を踏まえた上で、市民権を持つ土地との絆を切った貧民の側からの共同体の作り方を検討するものである。研究二年目の当年度は、前年度執筆した学会報告原稿で概観したいくつかのテーマ(地元の貧民、外国人の貧民、未成年の貧民)の中から、外国人の貧民を選び、移動する貧民に関して史料の収集とその分析を行った。移動する貧民に関しては、これまで、主にエリートの視点(国家の救貧制度等)から分析がなされた結果、「偽の乞食」「悪漢」「働けるのに働かない怠惰な浮浪者」「腐敗したカトリック」等の像が主に提示されてきた。一方で、前年度、および当年度収集した施与許可証を持たない外国人の乞食の裁判記録の分析をすることにより、移動する労働者、働く外国人巡礼者の像を明らかにすることができた。その成果を論文"Justifications fournies par lesmendiants en Navarre au XVIe siecle"としてまとめ、Compostelle. Cahiers du Centre d'Etude, de Recherches etd'Histoire Compostellanesに掲載された。史料の分析が進んだ。その結果、研究実績の概要で述べたように、研究成果(雑誌論文)をだすことができた。研究初年度より、スペインでは主に史料の閲覧収集、日本では研究文献の収集およびスペインで収集した史料の分析をした。研究初年度では、中近世のスペインおよびヨーロッパ地域の救貧に関する研究動向の調査を行った。さらに、スペインの文書館にて、16世紀ナバーラにおける施与受給の正当性に関する言説を収集し、その分析を行った。その成果の一部をマドリードで開催された国際学会(Medieval Association of the Midwest 30th Annual Conference)にて口頭報告をした。研究二年目では、移動する貧民に関して外国人の貧民に焦点をあて、スペインの文書館にて史料調査とその分析をし、これまで先行研究が明らかにしてきた貧民像(「悪漢」「偽の乞食」「流浪の乞食」「施与不正受給者」)とは異なる貧しい人々の存在(移動する労働者、働く巡礼者)を明らかにした。論文"Justifications fournies par lesmendiants en Navarre au XVIersiecle"を執筆し、Compostelle. Cahiers du Centre d'Etude, de Recherches etd'Hisotire compostellanesから公刊した。最終年度の当年度も、前年度に引き続き、外国人の貧民に関する裁判史料収集とその分析に取り組んだ。この調査からは、外国人の貧民の統合と排除が確認された。それに加えて、スペインの公証人文書館にて調査をし、定住民の遺言書の中にみられる慈善活動を検討したが、そこではよきキリスト教徒として振る舞う定型に沿った言説が殆どであり、外国人の貧民の受け入れと排除の境界線をどのように定住民がひいたのかがみられるものはなく、すぐに使える成果を得ることはできなかった。一方で、移動する貧民のテーマをより広い文脈の中で、今後位置づけるためには有意義な調査となったと考えている。

また、この時代、人文学者や神学者、そしてアルビトリスタとよばれた社会経済評論家の間で救貧に関して意見が交わされた。従来、これらのエリート層の救貧政策は、歴史研究者の関心を集めてきた。これに対して本研究では、民衆の間での救貧と貧民の定義を考察した。史料収集が順調に進んだ。また、収集した史料を分析した結果、研究実績の概要にあげた調査結果を形にすることが出来た。当年度収集した未読の史料の整理、読解、分析をする。また、必要に応じて、新しい史料の発掘も実施したい。これらの作業ををもとに、最終年度の成果をだす。西洋史執筆中の投稿論文を完成させるために、当年度収集した未読の史料の整理、読解、分析をまず行いたい。続けて、新たな史料の発掘、収集、読解、分析を行いたい。当初予定していた海外出張費より圧縮できたため、残高がでた。2016年度請求分と繰り越し分を合わせ、2016年度に予定している出張、複写、書籍の購入等にあてる。2015年度に予定している海外出張費にあてる。
階段式魚道における魚の遡上率の向上を目指した設計基準の提案

魚の遡上・降下を促進させるために河川に魚道が設置される.ところが,魚の遡上に最適な魚道の幾何学形状は不明である.さらに,魚道を遊泳する魚の遊泳特性もほとんど解明されていない.魚道の種類はいくつも存在するが,我が国の既設魚道の9割以上は階段式魚道である.階段式魚道を設計する上で,魚道内の流速,水深や勾配等の魚道の諸条件が魚の遊泳特性に及ぼす影響を把握することは極めて重要である.まず,開水路において横断勾配および流速を系統的に変化させ,ビデオカメラでカワムツの挙動を撮影した.その結果,開水路底面の横断勾配の増加に伴い,最深部付近を遊泳するカワムツの尾数が増加することが判明した.また,横断勾配のないケースと比較すると,横断勾配のあるケースの方が停滞するカワムツの尾数が増加することが判明した.次に,わんどの開口部の向きおよび流速の変化がカワムツの避難行動に及ぼす影響について検討した.その結果,わんど開口部の向きが横断方向の場合と比べて,流下方向の場合では低速流域が広範囲に形成され,避難場所となる空間が増加することが明らかになった.また,わんど開口部の向きが流下方向のケースでは,カワムツが主として側壁および下流方向を向いて遊泳していることが解明された.さらに,ウナギ用魚道内に設置した突起物の配置方法がニホンウナギの遡上特性に及ぼす影響について比較,検討した.すなわち,魚道底面に設置する突起物の配置を格子状配置および千鳥状配置にして,遡上するニホンウナギの挙動を観察し,解析した.その結果,本実験条件内の流量範囲では格子状配置と比較して,千鳥状配置の方がニホンウナギの遡上率や遡上速度が増加することが明らかとなった.突起物を千鳥状に配置することがニホンウナギの遡上率の向上につながると推測される.河川にダムや堰が設置されると魚の遡上が困難となり,アユやウナギのような回遊魚にとっては死活問題となる.そのため,魚の遡上・降下を促進させるために河川に魚道が設置される.魚道を設計する上で,魚道内の流速,水深や勾配等の魚道の諸条件が魚の遊泳特性に及ぼす影響を把握することが必要となる.本年度,水路底面の横断勾配および流速の変化がカワムツの遊泳特性に及ぼす影響を解明した.これにより,横断勾配を有する魚道におけるカワムツの挙動が解明された.また,開水路側壁にわんどを有している場合,わんど開口部の向きが横断方向の場合と比べて,流下方向の場合では避難場所となる空間が増加することが明らかになった.そのため,洪水時における避難場所として有効であることが証明された.さらに,ウナギ用魚道内に設置した突起物の配置方法が,格子状配置と比較して,千鳥状配置の場合,ニホンウナギの遡上率や遡上速度が増加することが明らかとなった.これは,突起物を千鳥状に配置することでニホンウナギの遡上率が向上することを意味する.以上のように,研究は順調に進捗していると判断される.魚類の生息環境に影響を及ぼす要因として流速が挙げられる.底面に設置した桟粗度は,底面付近の流速を低減させ,流況を変化させる要因の一つである.そのため,開水路桟粗度流れが魚類の遊泳特性に影響を及ぼすと考えられる,しかし,開水路底面に桟祖度を設置した際の魚の遊泳特性は明らかにされていない.そこで,桟粗度の間隔の変化がオイカワの遊泳特性に及ぼす影響について検討を行う.魚道において高い遡上率を達成するために様々な工夫がされており,その一つの手法として,流れを減勢させる機能を持つ粗石の設置が挙げられる.底面に粗石を設置した条件下で魚の周辺の流れと魚の遊泳行動との関係が解明されつつあるが,粗石の横断方向間隔を変化させた際の魚の行動特性は解明されていない.そこで,開水路底面に設置した粗石の横断方向間隔を変化させ,オイカワの遊泳特性に及ぼす影響について検討を行う.ウナギは暗所を選好する特性を有しており,成育する上で隠れ場所となる植生や浮き石,砂利などが堆積した空間が必要である.このような空間ではウナギは穴を掘って巣穴を形成するとの報告がされている.しかし,各成長段階における巣穴の形成方法やウナギが巣穴を形成するのに適切な砂利粒径を定量的に検討した研究はほとんど存在しない.そこで,矩形プール内に敷設する砂利粒径とウナギの平均体長を変化させ,ウナギの行動特性を観察し,解析する.河川にダムや堰が設置されると河川水位が縦断方向に不連続となり,魚類の縦断移動が困難になる.サケやアユなどの通し回遊魚にとって,不連続な水位落差の存在は種の絶滅に直結するため,魚道の併設が望まれる.魚道において高い遡上率を確保するには,魚道の適切な幾何学形状の把握が必要となる.また,魚の遊泳能力は魚の遊泳形態に依存するため,魚種別に魚の遊泳能力を把握する必要がある.階段式魚道の底面に設置した粗石の配置の変化が魚の遊泳特性に及ぼす影響はほとんど解明されていない.そこで,階段式魚道の底面に設置した粗石の配置を変化させ,オイカワの遡上特性への影響の解明を試みた.その結果,プール底面の上流側に粗石を配置した場合,オイカワは上流側粗石間の空隙を利用して遡上する傾向があることが判明した.

これは,粗石間の空隙を利用して遡上することで高流速領域を回避し,疲労の蓄積が軽減されるためと考えられる.魚種別の遡上特性について比較検討を行った.階段式魚道におけるアユおよびオイカワの遡上特性を比較,検討した.その結果,流量が増加すると,アユおよびオイカワの遡上率が増加することが判明した.これは,流量の増加に伴い,プール内の流速が速くなるため,魚が上流方向を認識しやすくなり,遡上が誘発されたと考えられる.一方,ウナギ用魚道内の突起物の直径と単位幅流量を系統的に変化させて,クロコウナギの遡上特性に及ぼす影響について検討した.その結果,いずれの突起物の直径においても単位幅流量の増加に伴って,遡上率が増加傾向を示すことが判明した.また,単位幅流量および突起物の直径の増加に伴い,ウナギの蛇行度は増加し,クロコウナギの平均遡上速度が減少することが明らかになった.階段式魚道において魚の遡上率および降下率に及ぼす影響として,幾何学形状が挙げられる.魚道の幾何学形状を構成する要素として,プール長,プール水深,プール幅,底面粗度,縦断勾配,横断勾配などが挙げられる.一方,遊泳魚と底生魚では遊泳形態が全く異なる.そのため,遊泳形態は魚種ごとに異なるため,魚種ごとに遊泳能力を把握する必要がある.階段式魚道の幾何学的要素の一つである底面粗度の配置を変化させた実験を行った.その結果,プール底面の上流側に粗石を配置した場合にオイカワは上流側粗石間の空隙を利用して遡上する傾向があることが判明した.これは,魚の遡上率の向上をめざず魚道の設計指針の基礎データとなることが期待される.これまで,オイカワやカワムツなどの遊泳魚の遊泳能力について検討した研究は多く存在するが,底生魚についての検討はほとんどなされていない.そこで,ウナギ用魚道内の突起物の直径と単位幅流量を系統的に変化させて,クロコウナギの遡上特性に及ぼす影響について検討した.その結果,いずれの突起物の直径においても単位幅流量の増加に伴って,遡上率が増加傾向を示すことが判明した.これは,現在個体数の減少が指摘されているウナギの保全につながる研究結果である.以上のように,研究の進捗状況はおおむね順調と判断される.魚の遡上・降下を促進させるために河川に魚道が設置される.ところが,魚の遡上に最適な魚道の幾何学形状は不明である.さらに,魚道を遊泳する魚の遊泳特性もほとんど解明されていない.魚道の種類はいくつも存在するが,我が国の既設魚道の9割以上は階段式魚道である.階段式魚道を設計する上で,魚道内の流速,水深や勾配等の魚道の諸条件が魚の遊泳特性に及ぼす影響を把握することは極めて重要である.まず,開水路において横断勾配および流速を系統的に変化させ,ビデオカメラでカワムツの挙動を撮影した.その結果,開水路底面の横断勾配の増加に伴い,最深部付近を遊泳するカワムツの尾数が増加することが判明した.また,横断勾配のないケースと比較すると,横断勾配のあるケースの方が停滞するカワムツの尾数が増加することが判明した.次に,わんどの開口部の向きおよび流速の変化がカワムツの避難行動に及ぼす影響について検討した.その結果,わんど開口部の向きが横断方向の場合と比べて,流下方向の場合では低速流域が広範囲に形成され,避難場所となる空間が増加することが明らかになった.また,わんど開口部の向きが流下方向のケースでは,カワムツが主として側壁および下流方向を向いて遊泳していることが解明された.
近代日本野菜種子屋の史的展開

本研究は、農業史研究において等閑視されてきた近代日本農業の展開に関する研究であり、農業の基盤となる種子生産、特に研究蓄積のなかった民間主導の野菜種子の生産・流通に焦点を当てた研究である。わが国の資本主義経済の確立に伴う近代都市の成長により、消費者人口が増加し、都市近郊に野菜産地が形成された。こうした近代市場の成立に対応した新たな野菜生産の発展には、高品質な種子(固定種)の大量供給が不可欠であり、これを支えたのが「野菜種子屋」であった。本研究では、明治中後期以降の野菜生産の近代化という新たな動向の中で、「種子屋」がどのような役割を果たし、展開したのかを実証的に解明することを目的とした。本年度は主に、昨年度から調査研究を進めてきた「採種管理人兼種子仲買商」の経営分析を中心に、新たに発見した「採種農家」の史料を分析し、それらとこれまでの研究成果を総合的に検討することで、近代日本における民間育種家の役割とその歴史的展開を明らかにした。この成果を社会経済史学会、経済制度センターセミナー・経済発展研究会、首都圏形成史研究会において口頭発表するとともに、「近代における野菜種子需要拡大に伴う種子屋の機能分化と連携-『採種管理人』と『種子仲買商』の役割-」としてまとめ、現在、社会経済史学会『社会経済史学』に投稿中である。また、昨年度に引き続き、野菜育種に関する一次史料所在調査を蓄積する一方で、今年度は野菜以外の作物育種(稲・蚕種・果樹等)にも分析対象を広げて、複数の重要史料を入手した。具体的には近代日本の野菜生産を支えた「種子屋」に着目し、明治中後期以降における野菜生産の新ステージの到来において果たした「種子屋」の展開と役割について明らかにしてきた。今年度は、(1)種子問屋、(2)種子小売商、(3)採種管理人兼種子仲買商という経営形態の異なる3タイプの「種子屋」を取り上げ、一次史料に基づき、その経営展開を検討した。近代の市場から求められた野菜の質と量を確保する上で、決定的な意味を持つのは種子の斉一性であった。本研究はそれを担保する固定種の育種と、その増産・大量流通システムを一次史料の分析によって初めて体系的に解明し、民間育種家が果たした役割を明らかにした。野菜種子の育種は近世より始まるが、そこで生み出された在来種は近代の市場から要求される斉一性を担保できなかった。近代の種子屋は選抜育種を繰り返して遺伝形質の斉一な固定種を育成した。この固定種が近代の野菜産地形成を可能とし、かつ第二次大戦後に開発され一般化される一代交配種(F1)の原種となっていく点を指摘した。筆者はこの成果の一部を2011年度日本農業史研究報告会(2011年6月11日、於:東京大学)において口頭発表するとともに、同上学会『農業史研究』(46)に「水田地帯における野菜生産の発展と種子小売商の役割-新潟県北蒲原郡『種仁商店』を事例に-」(2011年3月)として投稿論文に発表した。さらに、これまでの一連の研究成果を学位請求論文「近代における野菜種子屋の展開と役割」にまとめた。今年度の研究課題であった種子屋の一次史料分析を終え、その成果の一部を投稿論文として発表するとともに、博士論文にまとめることができた。また、野菜育種に関する史料調査・聞き取り調査も積み上げている。今後は、以下の2点に集約する方向で、研究を推進していく。第1に、今年度まとめた博士論文の加筆・修正を加え、単著出版を目指す。

第2に、近代における民間育種家の果たした役割を明らかにするために、これまでの種子屋研究を精緻化していくとともに、野菜以外の作物育種や農業生産の解明も視野に入れ、近代日本における農業発展の実証分析を進めていく。当初の研究計画では分析対象を「野菜」に限定していたが、民間育種の果たした役割を再評価する上で、今後は稲・蚕種・果樹等にも分析対象を広げて研究調査を行いたい。
子どもの運動成就特性に基づくコンピュータ適応型運動学習の解明

【目的】子どもの運動技能の向上のためコンピュータ適応型運動学習のアルゴリズムを構築するために4課題を分析した.1運動項目の運動局面に従う機能的動作と達成評価基準,2機能的動作に対応した運動項目の困難度と精度,3運動項目間の階層的因果関係,4分解画像と動画表示によるコンピュータ適応型運動学習アルゴリズムの構成.【成果】子どものコンピュータ適応型運動学習のための,1学習カード型の達成度評価基準と,2運動学習のためのコンピュータソフトウェアを構築した.構成された学習ノート型達成度評価基準は,器械運動(マット,跳び箱,てつぼう),水泳,サッカー,バレーボール,ボール投げ,柔道であった.【研究の成果】運動を成就するごとに運動技能水準を絶対評価し,分解画像や動画のデジタル教材として逐次的に運動項目が表示される適応型アルゴリズムを構築するために必要な4課題のうちのa)小学校体育6領域の教材運動項目の運動局面を構成する機能的動作と達成度評価基準の分析と, b)機能的動作に対応した下位教材運動項目の成就難易度と絶対評価精度を分析した.【研究の実施】1)前期2年間では小学校全学年の体育6領域の下位教材運動特性を分析し,後期2年間で携帯型PCに分解画像と動画を表示するアルゴリズムを作成した.教材運動内容が中高学年と低中学年とで異なるために,2年度に分けて分析した.2)体育6領域ごとに,教材運動の運動局面ごとの機能的動作に準拠して下位教材運動を構成した.3)学習ノート型の運動局面の分解画像質問による教材運動成就質問紙を作成して測定した.4)項目反応理論(IRT)の数理モデルを適用して,運動成就パターンデータから運動項目特性を分析し,運動技能得点と実技成績に対する下位運動項目間に潜在する階層的因果関係を分析した.対象は,小学校で同意が得られた4年生から6年生の男女計600人前後であった.1学期の単元の測定は次年度で実施した.手順は,1)スポーツ・体育の専門家5名を対象とするデルファイ法と特性要因分析法を適用して,体育6領域の教材運動項目の機能的動作と成就評価基準を構成した.2)教材運動項目の運動局面ごとの機能的動作に準拠して下位教材運動項目を構成した.調査項目は,体力つくり運動系の運動項目は4種目27項目,器械運動系はマット17種目99項目,鉄棒15種目84項目,跳箱7種目49項目,陸上運動系は4種目32項目,水泳系はクロールと平泳ぎで9種目59項目,ボール運動系は基礎,サッカー戦術で32項目,で構成した.【研究の成果】今年度の研究成果は,a)運動分解支援システムでの特許出願(特願2013-163534).b)体育領域の教材運動項目の運動局面を構成する機能的動作と達成度評価基準の推定,c)機能的動作に対応した下位教材運動項目の成就難易度と絶対評価精度の推定であった.最終的には,子どもの健康関連体力と運動技能の向上のために,個人の能力水準に適合した「コンピュータ適応型運動学習」を解明する.運動を成就するごとに運動技能水準を絶対評価し,分解画像や動画のデジタル教材として逐次的に運動項目が表示される適応型アルゴリズムを構築する.【研究の実施】方法:1)小学校の体育領域の下位教材運動特性の分析.2)体育領域ごとに,教材運動の運動局面ごとの機能的動作に準拠して下位教材運動を構成.3)学習ノート型の運動局面の分解画像質問による教材運動成就質問紙を用いて測定.4)項目反応理論(IRT)の数理モデルを適用して,運動成就パターンデータから運動項目特性を分析.対象:同意が得られた小学生から高校生の男女計600人前後.手順:1)スポーツ・体育の専門家5名を対象とするデルファイ法と特性要因分析法を適用して,体育領域の教材運動項目の機能的動作と成就評価基準を構成.2)教材運動項目の運動局面ごとの機能的動作に準拠して下位教材運動項目を構成.3)新体力テスト8項目を測定し,体力テスト合計点とともに併存妥当性基準とした.4)学習カード型の運動局面の分解画像質問による教材運動成就質問紙を用いて測定.調査項目:器械運動系はマット17種目99項目,鉄棒15種目84項目,跳箱7種目49項目,陸上運動系は4種目32項目,水泳系はクロールと平泳ぎで9種目59項目,ボール運動系は,サッカーの技術と戦術で62項目,程度で構成された.【目的】子どもの運動技能の向上のためには,個人の能力水準に適合した「コンピュータ適応型運動学習」が効果的ある.運動を成就するごとに運動技能水準を絶対評価し,分解画像や動画のデジタル教材として逐次的に運動項目が表示される適応型アルゴリズムを構築した.今年度は4つの研究課題のうちa)とb)以外の,c)下位運動項目間の階層的因果関係,d)分解画像と動画表示によるコンピュータ適応型運動学習アルゴリズムの妥当性,について検討した.【対象】小学生男女計1,000人前後を対象とした.【手順】1)学習カード型質問紙の運動学習から得られたデータを基準として,体育の運動課題における適応型運動学習アルゴリズムを仮定して,項目特性を分析した.2)動画分解画像データベースによる適応型運動学習アルゴリズムを仮定し,iPad(タブレット型PC)に実装し,各単元で実践を試みた.学習カード型運動学習に対する実行可能性を検討した.【調査項目】

小学校中高学年領域では,体力つくり運動系の運動項目は4種目27項目,器械運動系はマット17種目99項目,鉄棒15種目84項目,跳箱7種目49項目,水泳系はクロールと平泳ぎで9種目59項目,ボール運動系はボール投げ運動,サッカーの技術と戦術で62項目,程度で構成した.小学校低中学年領域では,器械器具を使う運動遊び系は4種目27項目,走跳の運動系は4種目29項目,水遊び系は3種目21項目,ゲーム系は3種目21項目,程度で構成した.各運動項目は「できた/できない」の二件法判定尺度に変換して統計解析する.【データ分析】下位教材運動項目の成就データに基本2値モデルの項目反応理論(IRT)分析を適用して,運動項目とテストの特性と精度を分析した.決定木分析には,CARTアルゴリズムによる分類二進木分析と回帰二進木分析を用いた.【目的】子どもの運動技能の向上のためコンピュータ適応型運動学習のアルゴリズムを構築するために4課題を分析した.1運動項目の運動局面に従う機能的動作と達成評価基準,2機能的動作に対応した運動項目の困難度と精度,3運動項目間の階層的因果関係,4分解画像と動画表示によるコンピュータ適応型運動学習アルゴリズムの構成.【成果】子どものコンピュータ適応型運動学習のための,1学習カード型の達成度評価基準と,2運動学習のためのコンピュータソフトウェアを構築した.構成された学習ノート型達成度評価基準は,器械運動(マット,跳び箱,てつぼう),水泳,サッカー,バレーボール,ボール投げ,柔道であった.27年度が最終年度であるため、記入しない。体育測定評価学小学校体育で1年間に実施する単元が測定対象であるために,初年度は3学期の単元のみ測定を実施した.1学期と2学期の測定は,繰り越して,次年度に実施したことで,おおむね順調に,研究計画に従って単元の測定を実施した.測定から得られたデータ分析では,運動を成就するごとに運動技能水準を絶対評価し,分解画像や動画のデジタル教材として逐次的に運動項目が表示される適応型アルゴリズムを構築するために必要な4課題(aからd)のうちの2課題にいついて,実施した.a)小学校体育6領域の教材運動項目の運動局面を構成する機能的動作と達成度評価基準の分析と, b)機能的動作に対応した下位教材運動項目の成就難易度と絶対評価精度の分析を実施した.具体的には,1)前期2年間では小学校全学年の体育6領域の下位教材運動特性を分析し,後期2年間で携帯型PCに分解画像と動画を表示するアルゴリズムを作成した.教材運動内容が中高学年と低中学年とで異なるために,2年度に分けて分析した.2)体育6領域ごとに,教材運動の運動局面ごとの機能的動作に準拠して下位教材運動を構成した.3)学習ノート型の運動局面の分解画像質問による教材運動成就質問紙を作成して測定した.4)項目反応理論(IRT)の数理モデルを適用して,運動成就パターンデータから運動項目特性を分析し,運動技能得点と実技成績に対する下位運動項目間に潜在する階層的因果関係を分析した.対象は,小学校で同意が得られた4年生から6年生の男女計600人前後であった.主要な手順は,1)スポーツ・体育の専門家5名を対象とするデルファイ法と特性要因分析法を適用して,体育6領域の教材運動項目の機能的動作と成就評価基準を構成した.