hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物細胞のアクトミオシン系による滑り運動の機構

植物の細胞内では活発な原形質流動がみられる。その原動力は多くの植物においてアクトミオシン系によって発生すると考えられている。その機構は車軸藻を用いた生理学的な研究によって明らかにされてきた。しかしながら、車軸藻は生化学的な研究には適していないので本研究者はテッポウユリの花粉管を用いて,そのミオシンを生化学的に明らかにすることを目指した。本研究を申請する前の段階において、花粉管を破砕して集めた細胞小器官が車軸藻のアクチンフィラメント上を動くことを発見し、花粉管の細胞小器官にミオシンが結合していることを明らかにした。また、この再構成運動系を用いて、花粉管ミオシンの運動特性について解析した。本年度はこのミオシンを可溶化し、生化学的に純化することを試みた。花粉管を破砕し、得られた抽出液を超遠心にかけ、その上澄みに含まれる成分をガラスの表面に固定した。そこにロ-ダミン・ファロイジンで標識した骨識した骨格筋アクチンフィラメントを加えると、アクチンフィラメントはガラス表面で運動した。このことから、花粉管抽出液にはミオシンが含まれており、それは運動活性を維持していることがわかった。この抽出液を種々のカラムロマトグラフ法によって分画し,アクチンフィラメントを動かす活性を持つ成分を濃縮した。現在のところ,110,120,140KDの3つの成分を含む画分において、強い運動活性が得られている。この画分にγ位に放射性リン酸を含むATPを加え,柴外線が照射したあと,SDSPAGEにかけ,オ-トラジオグラフによって放射性リン酸を取り込んだバンドを調べたところ、120KDのバンドに強い活性がみられた。現時点ではこの成分がミオシンの重鎖ではないかと考えている。
対称性を通したK3曲面と有理曲面の研究

主にK3曲面や(対数的)有理曲面が研究対象である.K3曲面上の非シンプレクティックな対称性の分類や,K3曲面の商曲面として得られる有理曲面の特異性や対称性に関する考察を行う.幾何的対象を考察する際,それが持つ対称性に注目することで新たな世界が見えてくることがある.例えば,一般の三角形に対称性は無いが,二等辺三角形や正三角形のような特殊な三角形は「左右対称」や「120度の回転」など特別な対称性を持つ.二等辺三角形や正三角形の特殊性はこのような対称性の存在によって特徴付けられているとも言える.本研究ではこのような視点の下,対称性を通して上記の代数多様体を調べる.主にK3曲面や(対数的)有理曲面が研究対象である.K3曲面上の非シンプレクティックな対称性の分類や,K3曲面の商曲面として得られる有理曲面の特異性や対称性に関する考察を行う.幾何的対象を考察する際,それが持つ対称性に注目することで新たな世界が見えてくることがある.例えば,一般の三角形に対称性は無いが,二等辺三角形や正三角形のような特殊な三角形は「左右対称」や「120度の回転」など特別な対称性を持つ.二等辺三角形や正三角形の特殊性はこのような対称性の存在によって特徴付けられているとも言える.本研究ではこのような視点の下,対称性を通して上記の代数多様体を調べる.
射影を持たない単純C*-環の研究

平成30年度は主に以下の2つの研究を重点的に行った.(1)の研究では,昨年度得た結果である「F(W)の単位元は無限射影である」という性質がもっと一般の可分核型単純stably projectionless C*-環に対しても成立しないかということを研究した.残念ながら,この方向の研究では具体的な良い成果は得られなかった.しかし,「F(W)の単位元は無限射影である」ということの証明の重要なポイントを整理することができ, (2)の研究に対して良い影響を与えることができた.この研究で得られた成果は岡山大学で行われた「日本数学会2018年度秋季総合分科会」において口頭発表した.(2)の研究では,特別な形をしたWへの有限群作用がRohlin性を持つことを示した.これは, Cuntz環O_2への有限群作用のIzumiによる研究結果の類似がWでも成立するということである.特に,広いクラスの作用が共役の意味で一意的であることが示せた.Rohlin性を示すためには中心列C*-環の固定部分環の性質を解析することが重要になるが, (1)の研究から着想を得て,固定部分環が良い性質を持つということが示せた.この研究成果は大阪教育大学で行われた「作用素環論研究会」において口頭発表した.一般の可分核型単純stably projectionless C*-環に対しては成果が得られなかったが,広いクラスのWへの有限群作用がRohlin性を持ち,共役の意味で一意的であることが示せたので,おおむね順調に進展している.Cuntz環O_2への有限群作用のIzumiによる研究結果は, Szaboによって可算従順群作用まで一般化されている. Wに対しても,可算従順群作用にまで一般化できないか研究する.平成28年度は研究計画に従って,以下の二つの研究を重点的に行った.(1)の研究では,非自明なペアリングを持つ核型単純stably projectionless C*環を単純AT環の連続接合積として構成することに成功した.この構成は,岸本とKumjianによる核型単純stably projectionless C*-環の構成に基づくものである.視点を変えると,単純AT環上の興味深い流れを構成したことにもなる.この研究成果は,7月にドイツのミュンスター大学で行われた研究集会「YMC*A」および9月に関西大学で行われた「日本数学会2016年度秋季総合分科会」において口頭発表した.(2)の研究では, Wの安定C*-環のトレイススケーリング自己同型写像を外部共役で完全分類することに成功した.また,Wのロホリン性を持つ自己同型写像は外部共役を除いて唯一つであることがわかった.この研究成果を得るために,Wの中心列C*-環のユニタリ元の解析を行い,Wの中心列C*-環の性質についてもいくつかの有用な研究成果を得た.この研究成果の一部については,2月に京都大学数理解析研究所で行われた共同研究「量子情報理論に関連した作用素環論における諸問題の研究」において口頭発表した.Wの安定C*-環のトレイススケーリング自己同型写像を外部共役で完全分類することに成功した.また,これからの研究を進めるために必要だと思われるWの中心列C*-環の性質に関する研究成果を得た.以上のことから,当初の計画以上に進展していると考えられる.平成29年度は主に以下の二つの研究を行った.(2) Wの中心列C*-環F(W)の性質の研究(1)の研究では,主に昨年度得た成果である「Wの安定C*-環のトレイススケーリング自己同型写像の外部共役での分類」を論文としてまとめた.また,京都大学作用素環セミナー,九州大学作用素環論・エルゴード理論セミナー,千葉大学解析セミナー,山形大学で行われた日本数学会秋季総合分科会およびコペンハーゲン大学で行われた研究集会「Applications of the UCT for C*-algebras」においてこの成果に関する口頭発表を行った.(2)の研究では, F(W)の単位元は無限射影であることを示した.一般のC*-環Aに対して,中心列C*-環F(A)はKirchgergによって導入されたものである. KirchbergはAが可分単純なstably projectionlessでないC*-環のとき, F(A)の単位元が無限射影ならばAは純無限であることを示した.単純stably projectionless C*-環は純無限ではなく,有限C*-環の仲間と考えられることが多い.このことから, Kirchbergは「Aが可分,単純stably projectionless C*-環のとき, F(A)の単位元は有限射影であるか」という問題を挙げた.今回得られた成果はこの問題に対する一つの解答になっている.Wへの群作用の研究についてはあまり進展がなかったが,中心列C*-環F(W)の性質について思いがけない研究成果を得た.この性質をもとに研究を進めることも考えられるため,おおむね順調に進展していると考えられる.平成30年度は主に以下の2つの研究を重点的に行った.(1)の研究では,昨年度得た結果である「F(W)の単位元は無限射影である」という性質がもっと一般の可分核型単純stably projectionless C*-環に対しても成立しないかということを研究した.残念ながら,この方向の研究では具体的な良い成果は得られなかった.しかし,「F(W)の単位元は無限射影である」ということの証明の重要なポイントを整理することができ, (2)の研究に対して良い影響を与えることができた.

この研究で得られた成果は岡山大学で行われた「日本数学会2018年度秋季総合分科会」において口頭発表した.(2)の研究では,特別な形をしたWへの有限群作用がRohlin性を持つことを示した.これは, Cuntz環O_2への有限群作用のIzumiによる研究結果の類似がWでも成立するということである.特に,広いクラスの作用が共役の意味で一意的であることが示せた.Rohlin性を示すためには中心列C*-環の固定部分環の性質を解析することが重要になるが, (1)の研究から着想を得て,固定部分環が良い性質を持つということが示せた.この研究成果は大阪教育大学で行われた「作用素環論研究会」において口頭発表した.一般の可分核型単純stably projectionless C*-環に対しては成果が得られなかったが,広いクラスのWへの有限群作用がRohlin性を持ち,共役の意味で一意的であることが示せたので,おおむね順調に進展している.研究計画ではWの同型問題についても研究することにしていたが,この問題はGongとLinおよびElliottとNiuによってある程度解決された.そのために,Wの対称性(群作用)の研究を重点的に行う.また,一般の核型単純stably projectionless C*-環の自己同型写像についても研究する.中心列C*-環F(W)の性質を解明し, Wへの群作用の研究への応用について考察する.Cuntz環O_2への有限群作用のIzumiによる研究結果は, Szaboによって可算従順群作用まで一般化されている. Wに対しても,可算従順群作用にまで一般化できないか研究する.大学内での業務が多忙であったために学外へ出張することができなかったことから,次年度使用額が生じた.今年度は業務に余裕があるので,学外への出張旅費等で使用する予定である.
唾液腺の増殖と機能におよぼす咀嚼系の影響

咀嚼が唾液腺の機能に及ぼす影響を、固形と粉末飼料で飼育したラットの耳下腺を培養する系で検討した。成熟ラット(体重45Og以上)では6週間飼育後でも両群に有意の差が見られなかった。そこで、離乳直後の4週令雄性ラット(体重90g)を固形食と粉末食群で7-13週令まで飼育し、両群で以下の結果を得た。1)固形食の投与は粉末食より咀嚼圧が大で、咀嚼回数が多いと考えられるが、体重増加に差は見られなかった(13週令体重435-463g)。これに反し、総耳下腺重量は7週令でほぼ最大重量に達するが、固形食群が粉末食群より有意に重かった(491mg対378mg)。その後も13週までこの差が持続した。2)培養耳下腺explantのアミラーゼ分泌と、増殖のアゴニストであるカルバコールとイソプロテレノールに対する応答性は固形食群が粉末食群よりも高い。ただし、分泌と増殖の応答性の経時変化は異なっていた。すなわち、アゴニストによるアミラーゼ分泌促進作用は7週令ラットでは固形食群が紛末食群より著明であったが、9週令以降では差が見られなかった。これに対し、増殖の指標としたc-fos、c-mycのmRNAレベルおよびオルニチン脱炭酸酵素のmRNAレベルと酵素活性の、アゴニストによる上昇は、7週令以降13週令では固形群は粉末群より高かった。以上の結果はラット耳下腺の交感および副交感神経に対する感受性が粉末群より固形群で高いことを示すとともに、その応答性の経時的変化から、この差はアゴニストの受容体数の差によるものてはなく、受容体以後の刺激伝達系に起因すると考えられる。本年度の研究では、先に行ったマウスを用いた結果と比較するため6週令のラットをオリエンタル酵母社製(MF)の固形又は粉末飼料で713週間飼育し、耳下腺の分泌能と増殖能について検討した。まず、ラットの体重増加では固形群が、顎下腺重量では粉末群がやや大きい値を示した。しかし、耳下腺重量はマウスと同様に両群で差はみられなかった。一方、唾液分泌促進剤(イソプロテレノール)に対する耳下腺の応答性でも一部マウスと異なる結果が得られた。すなわち、アミラーゼ分泌促進はマウスでは固形群が高値を示したが、ラットでは逆に粉末群の方が高くなった。増殖能の指標であるオルニチン脱炭酸酵素(ODC)活性とc-fosのmRNA量の上昇はマウスでは両群で差が認められなかったがラットでは前者が粉末群で、後者は固形群で高値を示した。なお、イソプロテレノールによるODCとc-mycのmRNA量の増加はラットでもマウスと同様に両群では差は認められなかった。以上の結果はラット耳下腺の分泌能と増殖能が飼料形(咀嚼)の影響をうける可能性を示唆している。しかし、マウスを用いた結果と一致しない原因や咀嚼強度が弱く、回数も少なくてすむと考えられる粉末群で分泌応答が増殖された理由については現在のところ全く不明である。但し、これまでの研究は例数が少なく、経時的検討も不十分と考えられるので今後の研究では実験開始時の動物の週令なども考慮して、より詳細に追求しなければならない。前年度の成熟ラットを用いた研究成果より、ラット耳下腺の唾液分泌能と増殖能が咀嚼(飼料形)の影響を受ける可能性が示唆されたので、本年度の研究では、咀嚼の影響が、より出やすいと考えられる幼若ラットを用いて検討した。

すなわち、離乳直後の4週令のラットを、オリエンタル酵母社製(MF)の固形、または粉末飼料で39週間飼育して両群を比較し、以下の結果を得た。まず、ラットの体重の増加は固形食・粉末食の両群に有意差は認められず90g(4週令)から440g(13週令)に増加した。一方、耳下腺重量は7週令から固形食群が、有意に高値を示した。次に、培養耳下腺explantを用いて、唾液分泌促進剤であるイソプロテレノール(IPR)とカルバコール(CC)に対する応答性を検討すると、両アゴニストによるアミラーゼ分泌促進は、7週令で固形食群が高値を示したが、9週令以降では固形食群の両アゴニストに対する応答性が低下し、両群の間で差は認められなくなった。一方、増殖関連遺伝子のc-fos、c-mycとオルニチン脱炭酸酵素(ODC)のmRNA量およびODC活性について検索したところ、これらの増殖の指標は全てCCとIPRで上昇したが、ほぼ実験全期間(7週令13週令)でその上昇は固形食群が粉末食群よりも顕著であった。以上の結果から、粉末食群より咀嚼圧が高く、咀嚼回数も多いと考えられる固形食群ラットの耳下腺は交感および副交感神経刺激に対する分泌と増殖の応答性が粉末食群より高いと言える。また、7週令以降の分泌と増殖のアゴニストに対する応答性の相違から、両群の差はアゴニストの受容体数の差によるものではないことも示唆された。
ミノウミウシ類における変異と種の問題

まず、Facelinella quadrilineataに知られていた色模様パターンの2型について、詳細な形態比較を行ったところ、雄性生殖器の形態に決定的な違いを見い出したので、それぞれ別種とし、基準型に一致しないものを新種として記載した。この雄性生殖器の形態差異は非常に明瞭であるにも拘わらず、体内に格納された状態、つまり固定標本では極めてわかりにくく、生時に得られる情報が重要であることを示した。次に、ともに「ガーベラミノウミウシ」の名で親しまれてきた2種の混乱を解消した。2種間には、体色や模様以外にも背面突起の形状に微妙な差異があり、生時に別種に見えるが、固定標本では、それらの微妙な差異は検出されず、色彩も消えるため2種を分けることは極めて困難になる。その上、詳細な比較検討を行っても生殖器系の形態にも差異が認められなかった。しかし、歯舌の形態にはわずかながら差異が認められ、その差異は外部形態の差異と一対一の対応をなしていたので、やはり2種が別種であることを確認し、改めてそれらを記載した。さらに、本邦初記録のChlamylla atypicaの色彩変異2型については、色彩と大きさ以外の外部形態には違いがなく、また内部形態のどこにも明瞭な差異を見い出すことができなかったので、種内変異の可能性が高いと判断した。ミトコンドリアDNAのCOI領域の塩基配列の比較検討からも、その判断が支持された。これらの研究から、従来、非常に有効と考えられていた生殖器官系の形態が種判別の決め手にならない場合があることがわかった。いっぽう、外部形態の差異を総合的に判断すれば、かなり確実に種差を検出できることもわかった。この知見は、写真に基づく同定の可能性を拡げ、画像データベースづくりにも貢献するものである。現在、Pteraeolidia ianthinaの色彩に見られる地理的変異を研究中であるが、これまでに、この種の共生藻の取り込み方法に海域による違いがある可能性を示した。今後は、このことと色彩変異との関係を調べ、種の形成過程に関する研究へと発展させたい。変異研究の対象種の分布生息が予想される海域を、詳しく調査・探索することができた。場所によっては、期待した時期に期待しただけの対象を首尾よく見つけだすことができず、小型ミノウミウシでは個体群サイズの年変動もかなり大きいことが示唆され、オポチュニスティックな種の特性をより明らかにする結果となった。まとまった数の得られた種については、電気泳動法を用いる生化学的な資料として調整し、現在分析を進めている。解剖による形態学的な検討では、大きな進展を見ることができた。とくに生殖器系の微細構造については、生時の行動の差異を生み出すような微妙な違いまで明らかにすることが出来、そのことによって当該種の変異をめぐる論議に決着をつけることができた。さらに、その結果、従来は生殖器系の構造によって分けられていた高次分類群の見直しを行うことになった。また、別の例では、環北極分布をしている種について、食性をはじめ重要な生物学的な知見を得、食性と体色の問題に迫る基礎データを提示することが出来た。上記の他に採集調査の途上、興味深い観察を得た。ある個体群では最大サイズに至るまですべての個体が性成熟していないことを見いだした。短い繁殖サイクルをもつ種にしては、この現象は大変特異なものと考えられる。

生息場所によって2型が見られる種について、ミトコンドリアDNA・COI領域下流部の塩基配列(243塩基対)を決定する遺伝子解析をおこなった。その結果、9種類の異なるハプロタイプが得られ、これらについて2集団間のハプロタイプ組成の差の有意性をRaff&Betzen(1989)の方法で検定したところ、有意な差がないことがわかった。また、集団に特有のパターンも見られなかった。これらの結果より、2つの集団は同じ種より構成されていることが明らかになった。分散力の高いプランクトン栄養型の小さい幼生を出すこの種では、各世代が新たに別々のサイトに定着し、餌の質と現存量の違いによって成長パターンに差が生じるものと推定された。別の研究では、色彩タイプの間には雄性生殖器の中を貫通する輸精管の到達位置に生じた変化とペニスそのもののかたちの変化が同時に現われており、交尾の様式や時間といった点にまで大きな差を生じていることを明らかにした。つまり、変異ではなく明らかに独立した2種の存在を証明し、1新種の発見にも結びついた。しかし、生殖器以外の内部形態にはまったく変化が生じておらず、また著しい機能的違いを見せる生殖器の違いも、じつはごくわずかな作りのプランを変更するだけで成立可能であることが示された。このことは、生殖隔離によって種形成が行われても、顕著な外部形態の差を生み出さない例があることを示している。両種は餌を含む種々のニッチ要求もほとんど違わないため、実際に互いに出会う確率は相当に高いものと考えられる。それでも生殖前隔離を暗示させるような形質の決定的な違いが現われないのはなぜであろうか。さらなる問題が提示された。後鰓類における体の色模様には、しばしば変異が見られる。わずかな色模様の違いをもとに研究が進められても、わずかとはいえ解剖所見から明瞭な境界をなす形質の差が認められることによって、種の問題が解決する場合が多い。ところが、一方で、明らかな色模様差があるにもかかわらず、内部形態にはっきりしたギャップが認められない場合に、問題が先送りされることもある。このような問題を含む種について、本年度はいくつもの解決が得られたが、中でもヨツスジミノウミウシ科の種で、背側突起の配列ときわめて特徴的な生殖器の形態から所属とされているアカエラミノウミウシ属の種の検討をした結果、長年問題とされてきた「普通種」が、実はどれもこれまでに記載されたものと明らかに異なっていることが突き止められた。つまり、いずれもが新タクソンを与えられた。そして、相模湾海域からは、これから将来、さらなる別種が発見されることを予言した。驚くべきことに、早くも、伊豆半島東岸からおそらく未記載種と考えられる同属種が発見され、現在、その記載も開始した。なお、ポエシロゴニーの生化学的な検討のために行ってきた調査採集については、一方の繁殖タイプについては必要数の検体をそろえることができたが、もう一方についてはまだ十分にそろえることができず、さらに収集の努力を行っている。一方のタイプについては長期系代飼育にも成功し、条件による変化も明らかになりつつある。本研究で、裸鰓類の一大グループ、ミノウミウシ類に見られる複雑な「種と変異の問題」を形態と分子の両面から検討した。
障害者教育法における「合理的配慮」義務の射程

現在、障害者権利条約の批准にむけて国内法の整備が進められている。当該条約において「合理的配慮」は核となる概念であるが、障害者教育法領域において「合理的配慮」についての検討は十分に行われてこなかった。これに対し、アメリカ合衆国では「合理的配慮」の概念について制定法および判例法上かなりの程度明確化され、学術研究も相当程度の蓄積がある。本研究は、アメリカ法(特にIDEA)について詳細な検討を行い、日本法との比較を行うことで、日本の障害児教育法制の不備、改善点を明らかにしている。障害者権利条約を批准するに際して、障害者教育に関する法律の中に合理的配慮の規定を組み入れることは不可欠である。本研究は障害者教育についての法制度等が高度に整備されているアメリカ法について検討を行い、日本法への示唆を得ることを目的としている。2009年度の研究において報告者(=今川)は以下のことを明らかにした。(1)アメリカ合衆国の障害者教育法(以下IDEA)についてIDEAにおいて合理的配慮に該当するのは「無償かつ適切な公教育」の保障である。個々人のニーズによつて異なる「適切な教育」に対応するために、IDEAは手続的デュー・プロセスに基づく詳細な手続を定めており、一連の手続を通すことでそれを保障するという法構造がとられている。報告者は、2009年度の研究において一連の手続制度(告知・聴聞、情報公開、メディエーション、不服申立て等)の仕組みを明らかにした。(2)IDEAに関する裁判例について障害者教育に関する裁判は、障害児に「無償かつ適切な公教育」が保障されているか否かを問うものがほとんどなのであるが、インクルージョンと適切な教育の保障が対立する事例、証明責任、親の権利を問う事例等その内容は多岐にわたる。2009年度の研究においては、連邦裁判例、州裁判例双方の主要なものを選別し、各論点を整理する作業を行つた。(3)日本法における障害者教育法の現状2009年6月26日に奈良地裁から、障害児の教育的権利をインクルージョンの理念等により判断する画期的な決定が出された。しかし当該決定を検討することで、親、児童の手続的権利に関する法制度の不備、適切な教育とインクルージョンの境界について等、日本の障害者教育法領域には検討すべき問題が山積されていることも明らかになった。法制度については上記(1)の検討から手続的デュー・プロセスの概念を導入する必要性等が考えられるが、実体的な問題については(2)の研究を深化させ、一定の法理を導き出すことが有効であり、これについては2010年度の課題としている。障害児教育において「適切性」と「インクルージョン」の保障は核となる理念なのであるが、これらの理念を障害児の教育を受ける権利として考える場合、その実体は漠然としたものとなる。特に「適切性」は個々人の教育的ニーズにより異なるものであり、これについて具体的な法的基準を定めることは困難である。したがって「適切性」の判断は、個々の事例に委ねられることになるのであるが、その際に重要となるのが決定手続きであると考えられる。適正な「適切性」を導き出すためには、障害児本人や保護者の意見をはじめ、教師や医者等の専門家、教育委員会等の行政側の意見を総合的に判断する必要が出てくるが、現在の日本の法制度においては、障害児本人や保護者の意向を反映させる手続きが十分に整備されていないと考えられる。アメリカ合衆国においては障害者教育法(IDEA)の中で、詳細な手続制度が定められており、かつそれに関連する裁判例の蓄積も豊富であるため、前年度に引き続き、今年度も手続上の法制度、裁判例について検討を進めてきた。本年度はこれに関する研究成果として、「障害者教育法における手続的保護の重要性」社会福祉学部論集第7号(2011年)や、「IDEAの概要と展開:訴訟要件に関連して」「合理的配慮に関する裁判例及び行政救済機関の仲裁例(アメリカ合衆国・教育)」『内閣府障害者の社会参加推進に関する国際比較調査研究報告書』(2010年)を発表した。前者においては、IDEAの法制度、特に手続制度について詳細な検討を行い、障害児教育において「無償かつ適切な公教育」を提供する際の手続的保護の重要性を明らかにした。後者においては、IDEAに関する裁判例をカテゴリーごとに分類し、連邦最高裁判例を中心にリーディングケースとなった裁判例について検討を行った。これらの研究成果は、日本の障害者教育法において法理論上、障害児への適切な教育の保障を検討する場合に有効な判断要素となると考えられる。
氷で制限されたナノ－マイクロ空間の分析化学

本研究では、氷と共存する液相を利用して以下の成果をあげた。(1)氷粒界チャンネルサイズ制御と粒子識別。(2)粒子カウンティング。(3)凍結プロリンやロイシン水溶液によるキラル分離。(4)シアーフローアイスクロマトグラフィー。(5)キャピラリー電気泳動での1000倍の凍結濃縮。(6)ボルタンメトリーの高感度化。(7)氷へのイオンの取り込みの定量的評価。(8)電解質ドープ氷中に生じる液相だまりの生成過程の解明。(9)遷移金属イオンを共存させた凍結NaClの2次元、3次元蛍光X線(XRF)イメージング、(10)凍結溶液でのイオンの水和、(11)凍結による反応促進と液相空間依存性など。1.氷表面チャンネルを利用するセンシングと分離電解質や糖などをドープした氷の抵抗測定と蛍光顕微鏡観察によりチャンネル径を評価し、温度・ドーパント濃度の調節によるチャンネル径の制御を行った。0.1mm径の電極を0.05mm程度の間隔で2本設置したセルを作製し、粒子を含む電解質溶液を用いた伝導率測定を行った。これによりシングルチャンネルセンシングが可能であることを示した。20mMのKClを加えた氷では、-10°Cで約500nm径のシングルチャンネルが、-5°Cでは0.1mm程度のシングルチャンネルが生じていることを示すデータが得られた。また、ドープ氷の表面に生じる2次元チャンネル構造を利用して、表面チャンネルで電気泳動分離を行った。電極を配置したセルを作製し、その中でスクロース水溶液を凍結した。スクロースを加えることで長さ0.2-0.3mmの表面チャンネルを持つ氷を調製した。チャンネル内で蛍光性粒子を泳動し、氷の壁により大きな粒子ほど高温で泳動が阻害されることを確認した。2.凍結濃縮による高感度化。グリセロールを加えた溶液を凍結することにより1000倍まで試料を凍結濃縮し、濃縮試料をキャピラリー電気泳動に導入することで大幅な高感度化を可能にした。また、グリセロールまたは塩を用いて遷移金属イオンを液相部分に濃縮し、その蛍光X線を観察することで、高感度検出できることを確認した。3.凍結電解質におけるイオンの氷への分配。氷と共存する液相のpHを蛍光性pH指示薬のスペクトルを詳細に検討することから精確に決定し、それに基づいてイオンの氷相への取り込みを定量的に評価可能であることを示した。アルカリ金属イオンでは、周期表の下に行くほど取り込みが大きくなること、塩化物イオンの氷相への取り込みはアルカリ金属イオンより多き、その結果凍結により液相は必ず塩基性になることなどを見出した。今年度は以下の項目について検討を行った。1.前年度の成果に基づき、表面粒界のサイズ評価、サイズチューナビリティーを活用した粒子のサイズ分離、DNAの状態解析などを可能にした。氷に加えておくスクロース濃度、温度によって粒界の幅を200nmから3μmの範囲で調整可能であることを明らかにし、3種類以上の異なる粒子が混合された状態でそれぞれを選択的に壁に挟み込むことができることを示した。2.蛍光測定によるpH計測をきわめて精密に行うことで、塩を構成するイオン個々の氷/液相間での分配係数を評価することに成功した。イオン個々ついては概ね液相側に氷側の1000倍程度のイオンが分配すること、氷への分配のされやすさは、塩化物、カリウム、ナトリウム、リチウムイオンの順で小さくなること、界面から氷内部に向かってイオンの濃度が低くなることなどがわかった。3.凍結電気化学測定により、電極表面での液相発達に関する精密な情報を得た。凍結濃縮率が高く、温度を凍結温度から直接測定温度に変えると、多くの場合ボルタンメトリーが計測できず、計測できる場合でも時間変化することがわかった。クロノアンペロメトリーを併用することにより、電極表面での液相の電極に沿った成長と、電極と垂直な方向への液相成長があることを明らかにした。また、-1度程度でアニールすると、濃縮率や温度にかかわらず電極表面に液相が残ることを見出した。これに基づき1000倍程度まで凍結濃縮電気化学計測を可能にした。4.その他、電解質ドープ氷に粒子を閉じ込めて、電気伝導率を計測することで、溶液チャンネル内の粒子をカウンティングできる原理を開発した。低粒指数で伝導率変化が大きいことがわかった。蛍光X線を用いて氷表面のグレインバウンダリーなどを可視化できることを示した。また、シアーフローアイスクロマトグラフィーの装置開発を行い、概ね完成した。今年度は以下の検討を行った。1.グレインバウンダリーチャンネルのサイズチューナビリティーを利用する分離法の適用性をマイクロ粒子からナノ粒子や分子にまで拡大するために、氷隔壁を用いる方法を考案し、構築に成功した。これまでに、ナノ粒子の隔壁透過速度の測定に成功しているが、隔壁を薄くすることで、透過速度を大きくすることが重要である。2.氷の表面状態を評価するためにゼータ電位を測定する方法を考案した。この方法は、マイクロ粒子の電気泳動を利用する方法であり、マイクロチップ電気泳動と氷内の液相チャンネル中での粒子の移動度の違いから、電気浸透粒速度を測定することに基づく。より信頼性の高い値を決定するためには媒体の粘性を決定する必要があるが、低温での値は求められていない。粘性測定のために、蛍光の自己相関、蛍光性分子の蛍光消光速度測定などに基づく測定を開始した。

3.シアーフローアイスクロマトグラフィーの装置を完成し、NaOHドープ氷を固定相とする方法により、アニオン性のフルオレセインとカチオン性のローダミンの分離が可能であることを示した。また、ピークの広がりの時間依存性から氷と移動壁に囲まれた空間の厚さを決定できることを示した。4.氷と共存する液相と有機溶媒間のテトラメチルアンモニウイオンのイオン移動ボルタンメトリー測定に成功した。氷の温度が低下し、共存液相が小さくなるにつれて水和エネルギーが小さくなることを見出した。5.NaClをドープ下氷表面の液相を三次元的に可視化することに成功した。高エネルギー加速器研究機構およびSPring8の共同利用により、数μm毎の計測で得られた二次元画像に基づき、液相中にNaClが相図にしたがって濃縮されたことを想定すると、三次元が増加することが可能であることを明らかにした。これにより、氷表面のグレインバウンダリーの深さを評価できることを示した。予定していたすべての項目でポジティブな結果が得られた。さらに、当初想定していなかった氷表面液相の三次元イメージングに成功した。三次元イメージングについては測定対象元素を増やすことで、エネルギーの違いを利用したさらに精密な計測法に発展させられる可能性を秘めている。今年度は以下の検討を行った。1.凍結による金属イオンの挙動:遷移金属イオンを含むNaCl水溶液を凍結すると、コバルトイオンやマンガンイオンはNaClと共に水溶液に濃縮されるのに対し、亜鉛イオンは水溶液以外の部分に蓄積されることをXRFイメージングから明らかにした。亜鉛イオンの蓄積位置のX線吸収スペクトルから酸化亜鉛として蓄積されていること、XRFイメージングとの関係から氷内部に水酸化亜鉛が取り込まれ、その後脱水により酸化亜鉛が生成することが示唆された。2.ビオロゲンの凍結ボルタンメトリー:2種類のビオロゲンの凍結ボルタンメトリーを行った。未凍結状態では、凍結により難(不)溶性の還元された化学種が炭素電極に吸着し、吸着波が出現するのに対し、凍結により吸着波が減少することを見出した。この現象は、凍結空間が小さくなるほど著しいことが認められた。また、シクロデキストリン共存化でも検討したところ、シクロデキストリンとの錯生成定数も凍結により変化し、吸着波同様疎水的な相互作用の現象で理解できることがわかった。3.水系アイスクロマトグラフィーの検討:NaCl、エタノールと水の混合溶液を移動相として水系アイスクロマトグラフィーを検討した。氷に種々の添加物を加えることで、界面電位を変えることを検討したが、明確な保持は確認できなかった。そこで、不凍タンパク質を試料として氷への吸着を検討した。氷の成長界面に不凍タンパク質が吸着するとの報告があるので、このような条件で保持を確認した。氷カラムからの溶出液をタンパク質カラムで二次元分離により、主成分以外の有効成分の存在を確認した。4.共存液相の粘性係数:凍結状態の液相の粘性係数をルテニウム錯体の発光スペクトルから決定するための基礎検討を行った。フェリシアン化物イオン共存化での発光クエンチングにより粘性件数を求められる可能性を見出した。本研究では、氷と共存する液相を利用して以下の成果をあげた。
プロトン性イオン液体を用いたビーム源の開発：有機系ＳＩＭＳの感度と面分解能の向上

本研究は、イオン液体をビーム化し、二次イオン質量分析(SIMS)に応用することを目指すものである。SIMSは、一次イオンビームを試料表面に照射し、それによって真空中に放出される二次イオンを質量分析することで試料表面の元素や分子を同定する表面分析法である。一次イオンビームとしては、酸素やセシウム等が用いられてきたが、分析対象が有機系材料の場合には、分子量の大きな二次イオンはほとんど検出できないという問題があった。しかし近年では、多原子からなるクラスターイオンを一次イオンビームとして用いることで、比較的大きな有機分子も検出できるようになっている。しかし、分子量の大きな分子を高感度かつ高面分解能で分析することは未だ困難であり、大きな問題となっている。イオン液体は、蒸気圧がほとんど無いため真空中でも蒸発せずに液体として存在し、またそれ自体がイオン性の液体であるため、真空中にもかかわらずエレクトスプレーによってビーム化できる。なお、イオン液体には、プロトン性のものと非プロトン性のものが存在するが、本研究ではプロトン性イオン液体を用いることが特徴である。プロトン性イオン液体を一次イオンビームとして用いることで、有機分子にプロトンが付加する反応が促進され、プロトン付加反応によって二次イオン量を増大できる。本研究では、まずプロトン性イオン液体について検討を行った。プロトン親和力等の観点から硝酸プロピルアンモニウムを有望と考え、実験によってその性能を実証した。次に、エレクトロスプレー部についても検討を行った。これまでは、細管型エミッターを使用してきたが、尖った針型エミッターでもビーム生成が可能であることを実証できた。具体的には、質量電荷比が5000を超えるクラスターイオンを含むビームの安定生成が確認でき、SIMS用イオンビームとして応用可能であることも示すことができた。本研究は、プロトン性イオン液体を真空中でエレクトロスプレーする方式を用いた帯電液滴ビーム源を開発し、二次イオン質量分析(SIMS)への応用を目的とするものである。SIMSは、一次イオンビームを試料表面に照射することで生じた二次イオンを質量分析する手法である。分析対象が無機材料の場合には、酸素やセシウム等のイオンビームが用いられる。一方、有機系材料の場合には、イオンビーム照射に起因する有機分子の断片化(=フラグメンテーション)が避けられず、分子量の大きな二次イオンはほとんど検出できないという問題があった。しかし近年、クラスターイオンを一次イオンビームとして用いることで、比較的大きな有機分子も検出できるようになり、半導体産業のみならず、化学分野等においても、SIMSの応用範囲が広がっている。しかし、分子量の大きな分子を、高感度かつ高面分解能で分析することは未だ困難であり、大きな課題となっている。そこで本研究では、イオン液体という液体を高真空中でエレクトロスプレーする方式の帯電液滴ビーム源を開発し、SIMSへの有用性を実証する。イオン液体は、蒸気圧がほとんど無いため真空中でも蒸発せずに液体として存在し、またそれ自体がイオン性の液体であるため、高真空中においてもエレクトロスプレーできることが大きな特徴である。イオン液体には、プロトン性のものと非プロトン性のものが存在するが、本研究ではプロトン性イオン液体を用いることが特徴である。プロトン性イオン液体を一次イオンビームとして用いることで、有機分子にプロトンが付加する反応が促進でき、プロトン付加した二次イオン量を増大できる。本年度は、硝酸プロピルアンモニウム(propylammonium nitrate)を用い、SIMS実験を行った。その結果、アミノ酸などのプロトン化分子が二次イオンとして検出でき、その有用性を実証できた。プロトン性イオン液体の種類は多いが、その中から硝酸プロピルアンモニウム(propylammonium nitrate)が有望であることを実証できたことは大きな成果と考える。本研究は、プロトン性イオン液体を真空中でエレクトロスプレーする方式を用いたビーム源を開発し、二次イオン質量分析(SIMS)に応用することを目的とするものである。酸素やセシウム等が一次イオンビームとして用いられてきたが、分析対象が有機系材料の場合には、イオンビーム照射に起因する有機分子の断片化(=フラグメンテーション)が避けられず、分子量の大きな二次イオンはほとんど検出できないという問題があった。しかし近年では、クラスターイオンを一次イオンビームとして用いることで、比較的大きな有機分子も検出できるようになり、半導体産業のみならず、化学分野等においても、SIMSの応用範囲が広がっている。しかしながら、分子量の大きな分子を高感度かつ高面分解能で分析することは未だ困難であり、大きな問題となっている。そこで本研究は、イオン液体という特殊な液体をビーム化し、SIMSへの応用を目指すものである。イオン液体は蒸気圧がほとんど無いため真空中でも蒸発せずに液体として存在し、またそれ自体がイオン性の液体であるため、真空中においてもエレクトスプレーによってビーム化できる。前年度までは、キャピラリー型エミッターを使用していたが、本年度は、ニードル状エミッターを用いた実験を行った。質量電荷比が5000を超える巨大イオンを含むビームの安定生成が確認できた。

キャピラリー型エミッターに加えて、ニードル型エミッターについても実験を開始し、安定なビーム生成を実証できたことは大きな成果と考える。本研究は、イオン液体をビーム化し、二次イオン質量分析(SIMS)に応用することを目指すものである。SIMSは、一次イオンビームを試料表面に照射し、それによって真空中に放出される二次イオンを質量分析することで試料表面の元素や分子を同定する表面分析法である。一次イオンビームとしては、酸素やセシウム等が用いられてきたが、分析対象が有機系材料の場合には、分子量の大きな二次イオンはほとんど検出できないという問題があった。しかし近年では、多原子からなるクラスターイオンを一次イオンビームとして用いることで、比較的大きな有機分子も検出できるようになっている。しかし、分子量の大きな分子を高感度かつ高面分解能で分析することは未だ困難であり、大きな問題となっている。イオン液体は、蒸気圧がほとんど無いため真空中でも蒸発せずに液体として存在し、またそれ自体がイオン性の液体であるため、真空中にもかかわらずエレクトスプレーによってビーム化できる。なお、イオン液体には、プロトン性のものと非プロトン性のものが存在するが、本研究ではプロトン性イオン液体を用いることが特徴である。プロトン性イオン液体を一次イオンビームとして用いることで、有機分子にプロトンが付加する反応が促進され、プロトン付加反応によって二次イオン量を増大できる。本研究では、まずプロトン性イオン液体について検討を行った。プロトン親和力等の観点から硝酸プロピルアンモニウムを有望と考え、実験によってその性能を実証した。次に、エレクトロスプレー部についても検討を行った。これまでは、細管型エミッターを使用してきたが、尖った針型エミッターでもビーム生成が可能であることを実証できた。具体的には、質量電荷比が5000を超えるクラスターイオンを含むビームの安定生成が確認でき、SIMS用イオンビームとして応用可能であることも示すことができた。今後は、帯電液滴ビーム源を集束型に改造してビーム特性を評価する。改造したビーム源をSIMS装置に設置し、SIMS分析における有用性を実証する。ニードル型エミッターを用いた実験に注力する。ニードル型エミッターの材質や表面荒れの効果を調べ、SIMS分析における有用性も実証する。文献調査により、有望なプロトン性イオン液体の絞り込みに注力した。このため、実験による検証を効率化できた。さらに、既存装置を用いた実験が可能だったため、当初の想定よりも支出が少なくできた。ニードル型エミッターの材料として、安価かつ加工が容易なガラス棒を使用したことで当初の想定よりも支出が少なくできた。次年度は、集束イオンビーム源のニードルとして一般的に使用されるタングステンなどの金属材料を用いるため、材料費ならびに加工費が増額する予定である。また、エミッター部の改造も予定している。次年度は、ビーム源の大幅な改造を予定している。
アルケンの触媒的アミノホウ素化反応の創出

銅触媒を用いた求電子的アミノ化を鍵とするアルケンの位置および立体選択的アミノホウ素化反応の開発に成功した。電子的に活性化されたスチレンをはじめとし、歪みを有するメチレンシクロプロパンやビシクロアルケン類の適用に成功した。また、基幹物質として知られる単純な脂肪族末端アルケンに対しても有効な触媒系を見出すこともできた。得られる生成物はホウ素基を足がかりとするさらなる分子変換が可能であるため、有機合成上重要なビルディングブロックとなる。また、関連するアルケンの位置およびエナンチオ選択的ヒドロアミノ化反応の開発にも成功した。研究一年目の計画に則り、まずスチレン類の触媒的アミノホウ素化反応の開発に着手した。その結果、銅/ビスホスフィン触媒とリチウムtert-ブトキシド塩基存在下、ビス(ピナコラート)ジボロンとヒドロキシルアミンを作用させると、目的とするアミノホウ素化反応が進行する事を見出した。本反応は位置選択的に進行し、スチレンのα位にアミノ基、β位にホウ素基が選択的に取り込まれた。また、出発物質がE-アルケンの場合はsyn体を、Z-アルケンの場合はanti体のみを単一のジアステレオマーとして与えるという立体特異性も有していることがわかった。さらに、光学活性なビスホスフィンを支持配位子として用いることで、触媒的不斉合成にも成功した。このようにして得られたアミノホウ素化生成物は、ホウ素基を足掛かりとした様々な分子変換が可能であり、対応する1,2-アミノアルコールやジアミン、またカップリング反応への応用が期待できるボラート塩へと誘導できる。一方、同様の光学活性銅触媒存在下、ビス(ピナコラート)ジボロンに代えてヒドロシランを用いれば、スチレン類のエナンチオ選択的ヒドロアミノ化反応が進行する事も見出した。従来のヒドロアミノ化触媒では課題の多かったβ位に置換基を有するスチレンに対しても、高収率かつ高エナンチオ選択的に反応が進行する点は特筆に値する。これら二つの触媒反応はスチレン以外のアルケン、例えばメチレンシクロプロパンやビシクロアルケンに対しても適用可能であることを最近明らかとしている。研究一年目では、計画通りに銅触媒を用いたスチレン類のアミノホウ素化反応を達成した。そこで二年目にあたる本年でも当初の計画に沿って、この銅触媒系を基に、スチレン以外のアルケン類に対してアミノホウ素化反応の適用を検討した。その結果、類似の銅触媒がメチレンシクロプロパンならびにビシクロアルケン類のアミノホウ素化反応を効率良く進行させることを見出した。前者では、生成物としてホウ素基を側鎖に有するシクロプロピルアミンを立体選択的に合成することができる。母核であるシクロプロピルアミンは非常に興味ある生理活性を示すことが知られており、本反応の生成物はその誘導体を合成するための有用なビルディングブロックになり得ると考えられる。実際、ホウ素を足掛かりとした酸化、アミノ化、炭素ー炭素結合形成が可能であり、様々なシクロプロピルアミン誘導体を効率良く合成する事に成功した。一方、後者のビシクロアルケンとの反応においては、光学活性な銅錯体を用いる事で触媒的不斉合成へと展開することができた。この場合、生成物は酸素や窒素といったヘテロ元素を豊富に有する光学活性環状化合物であり、新規な医薬品合成へ向けた有用なビルディングブロックを提供できる。また、研究一年目に偶然見出した、ヒドロアミノ化反応の研究も順調に進展し、従来系では困難であったビシクロアルケンの不斉ヒドロアミノ化を実現するに至っている。研究延長期間では、主に単純脂肪族末端アルケンの触媒的アミノホウ素化と新規ヒドロアミノ化を利用する有用化合物の合成について研究を行った。前者では、用いる銅触媒の支持配位子を適切に選択することで、生成し得る二つの位置異性体を最高99:1の選択性で作り分けることに成功した。すなわち、二座のビスホスフィンであるxantphosを支持配位子として有するCuCl(xantphos)錯体に塩基としてNaO-t-Buを組み合わせると、ホウ素基がアルケンの末端炭素、アミノ基が内部炭素に導入されたアミノホウ素化物を高選択的に得ることに成功した。また、この際はホウ素源として、対称ジボランであるpinB-Bpinが有効であった。一方、N-ヘテロサイクリックカルベンの一つとして知られるIPrからなるIPrCuBrを触媒として用い、塩基としてLiO-t-Buを組み合わせると、先とは逆に、ホウ素基がアルケンの内部炭素、アミノ基が末端炭素に導入されたアミノホウ素化物が高選択的に生ずることがわかった。この場合は、ホウ素源として、非対称ジボランであるpinB-Bdanが有効であることも明らかとした。さらに、予備的ではあるが、位置およびエナンチオ選択的な触媒的不斉合成にも成功している。一方後者では、ホウ素置換アルケンの位置およびエナンチオ選択的ヒドロアミノ化触媒系の開発に成功し、プロテアソーム阻害剤の鍵骨格であるアルキル鎖置換光学活性α-アミノボロン酸誘導体の初めての触媒的不斉合成に成功した。

得られる生成物はホウ素基を足がかりとするさらなる分子変換が可能であるため、有機合成上重要なビルディングブロックとなる。また、関連するアルケンの位置およびエナンチオ選択的ヒドロアミノ化反応の開発にも成功した。当初の研究計画に沿った形で、アルケンの触媒的アミノホウ素化反応の創出は順調に進展した。加えて、当初予想していなかった不斉ヒドロアミノ化触媒をも見出す事に成功し、こちらの課題も同時に展開することに成功している。有機合成化学アミノホウ素化反応において更なるアルケン基質の適用を検討する中、触媒の支持配位子による位置選択性の制御という非常に興味深い現象を見出すに至っている。残りの期間はこの現象の一般性の確立と、発現機構の解明に向けた研究を行う。ヒドロアミノ化反応においては、生物活性に興味がもたれる分子群の触媒的不斉合成に向けた応用的展開を行う。初年度の計画通り、これまで先例のなかったスチレン類の触媒的アミノホウ素化反応の創出に成功した。また、触媒的不斉合成反応にも展開することができた。さらに、当初は予想していなかったアルケン類の触媒的不斉ヒドロアミノ化触媒の開発にも成功しており、当初の予定を超えて研究が進展している。計画していたアルケンの触媒的アミノホウ素化反応の創出を目指して検討を行う中、偶然にもアルケンの不斉ヒドロアミノ化触媒を見出すに至った。この興味深い触媒に関して更なる知見を得るべく、実験の施行及びデータ解析を行う必要が生じ、当初の予定に遅延が生じたため。研究一年目で得られた知見を基に、触媒的アミノホウ素化ならびにヒドロアミノ化の基質適用範囲の更なる拡大を図る。特に、触媒的不斉合成について注力する予定である。また、得られる生成物、とりわけアミノホウ素化生成物はホウ素基を足掛かりとした多様な分子変換が可能なため、これを利用することで興味ある生理活性を有する有用有機化合物の短工程合成も検討する。研究の進行中偶然見出したヒドロアミノ化触媒に関する実験を施行したため、当初計画していた研究に遅延が生じた。従って、未使用額は次年度に触媒的アミノホウ素化反応に関する実験及びデータ解析のための物品費として、一般試薬及びガラス器具の購入費用の充てる予定である。研究一年目において、当初予定していなかった新規不斉ヒドロアミノ化触媒を偶然にも見出した。この知見について更なる実験の施行及びデータ解析を行う必要があり、遅延が生じたため。初年度の研究途中に偶然にも見出した新規不斉ヒドロアミノ化触媒と、本来計画していたアミノホウ素化触媒の二つに関する実験の施行及びデータ解析のために使用する予定である。
ワークショップ型社会科における授業構成ストラテジーの開発的研究

本研究の目的は、学習科学の一つである「対話理論」にもとづいてワークショップ型授業の単元を開発し、さらに、個々の教師が、ワークショップ型社会科の授業を開発し運営する際の「指針と手立て」(「授業構成ストラテジー」)を明らかにすることである。研究の成果は2つある。第1の成果は、説得、交渉、探究、熟考という4つの対話を活動枠とするワークショップ型授業を開発し、各々の対話における学習者の思考の特質を明らかにできたことである。第2の成果は、「授業構成ストラテジー」を2つの視点から明らかにできたことである。その視点とは、活動空間と学習者の思考を関連づける精緻さと、「ふり返り」の表現の評価規準の違いである。平成25年度の研究実績は、次の4点である。第1に、「熟考」及び「説得」の対話モデルにもとづく単元の開発である。「熟考」タイプの対話は、ある実践的選択のジレンマ状況から出発し、行為の優先度について実践的合意を目指すものである。今年度は、ランキングを位置づけた「これからの食料生産ーこれからの米作りのあり方を考える」(山形大学附属小5年、西長大教諭)を開発した。「説得」タイプの対話は、意見の対立状況から出発し、他方を説得し自己の意見を優勢にすることを目指すものである。日本の農業を主題に、「農家緊急家族会議ー弟を説得せよー」(中3公民、山形大学附属中、関東朋之教諭)を開発した。これらの授業は、日本社会科教育学会第63回全国研究大会(山形大会)の関連行事として公開し、研究協議を行った第2に、対話モデルに関わる教育内容研究である。「説得」の対話モデル(ディベート)が「民主主義」理解にどう関わるかを、学級会の話合い活動を事例に分析した。分析の結果、合意調達を優先する「民主主義」と可謬主義的な「民主主義」という2つのモデルを析出した。この内容は、日本カリキュラム学会第24回大会の課題研究で発表した。第3に、ワークショップ型の活動空間の設計を検討するために学校訪問調査を実施した、富山市立堀川小学校、諏訪市立高島小学校である。学習者に適度な大きさの活動(思考)空間を設計する点や、ふり返りと相互作用のスキルを学習者に学ばせる点ついて、有益な示唆を得た。今後の継続的な調査が必要である。第4に、平成25年度末に、上條晴夫氏(東北福祉大)を招請して、今年度の授業開発についての研究会を実施した。開発単元の検討と同時に、授業構成ストラテジーを構成する上での教師のリフレクションの機能について、協議を行った。平成26年度の研究実績は、次の4点である。第1に、「対話理論」の「探究」の対話モデルにもとづく単元の開発と検討を行った。探究タイプは、仮説をたて立証ないし反証することを目指すものである。単元は、中学歴史「めざせ豪商!大江戸ビジネスプラン選手権」である。主題は、「17世紀中頃から19世紀初頭の日本で商売をすると、どこで何をすると儲かるか」である。生徒は、たとえば、「大阪で灯やをすると儲かるのではないか」と仮説をたてる。それを根拠と理由づけの論証のスキルで立証していくのである。この単元での学びをコンピテンシーベースの学力論から検討を加え、全国社会科教育学会(愛媛大)で発表した。第2に、ワークショップ型の「授業構成ストラテジー」の析出である。前述の大江戸ビジネスプラン選手権の実践に、初任者からベテランまで3人の教師が取組み、各々の実践と思考プロセスについて聞き取りを行った。初任者とベテランの語りの比較から、ワークショップの活動空間を生徒の思考から吟味する点と、生徒の「ふり返り」表現の評価規準の2点において違いがあることを見出した。この研究成果は、日本社会科教育学会(静岡大)で発表し、論文として刊行した。第3に、26年度に訪問した学校調査を、継続して実施した。富山市立堀川小学校である。学習者に「探究」に取り組ませる活動空間のあり方と教師の指導について、有益な示唆を得た。第4に、26年度末に、研究成果を検討する研究会を開催した。猪瀬武則氏(日本体育大学)を招請し、本研究へのコメントをお願いし、研究協議を行った。活動を通して生徒が獲得する社会科のコンピテンシーをあらかじめどのように想定して、それを組み込んだ活動空間を設計するかについて協議した。平成27年度の研究実績は、次の2点である。第1に、「対話理論」の「交渉」の対話モデルにもとづく単元の開発を行った。単元は、中学歴史「気分は外交官!日米修好通商条約を締結せよ」である。生徒は、日本側と米側に分かれ、米側の要求した5つの条項を交渉して一致点を作りだし、条約を締結する活動を行った。この単元の分析から、交渉に特有な思考の特徴を明らかにした。この成果は、日本社会科教育学会で発表した。第2に、「教科の本質」という点からコンピテンシー・ベイスの授業のあり方を明らかにした。教科の本質とは、社会科ならではの見方や考えである、ノルマントン号事件を扱った授業を、「正義としての公正」概念と「多角的な見方」を位置づけてコンピテンシー・ベイスの授業に組み換えた。この成果は、全国社会科教育学会で発表した。本研究期間全体を通した成果は、次の通りである。