令和元年中高理科教員研修(12月7日(土)柏原キャンパス、12月22日(日)天王寺キャンパス)

令和元年度中高理科教員研修

「授業に活用しよう―テーマを選んで体験できる研究現場の科学実験」

     

 
開催日時 令和元年12月7日(土),12月22日(日)
場 所 
  12月7日(土) 10:00~15:30
           大阪教育大学柏原キャンパス教員養成課程棟C2-202講義室、他
           学内研究室及び実験室
  12月22日(日)  10:00~15:30
           大阪教育大学天王寺キャンパス西館3階実験室、他
実験内容 実験題目とその簡単な内容説明は下をご覧下さい。
募集対象 大阪府下、他近隣地域の中学校、高等学校、支援学校の理科教員
参加費 無料 (ただし掛け捨て保険料を一人当たり30円程度、当日に徴収します)
募集人員
 12月7日(土) 45名、 12月22日(日)25名 
               (目安、先着順)
 時程

【12月7日(土) (柏原キャンパス)】

     集合場所 大阪教育大学柏原キャンパス教員養成課程棟C2-202講義室

    9時30分  受付開始

  10時00分  開会 挨拶

  10時15分  1回目研修開始 

  12時15分  1回目研修終了(テーマにより終了時刻が若干前後します)

  13時00分  集合 

  13時15分  2回目研修開始

  15時15分  2回目研修終了(テーマにより終了時刻が若干前後します)

  15時30分  アンケート記入後 解散 

【12月22日(日) (天王寺キャンパス)】 

 集合場所 大阪教育大学天王寺キャンパス西館3階実験室 

    9時30分  受付開始

  10時00分  開会 挨拶

  10時15分  1回目研修開始 

  12時15分  1回目研修終了(テーマにより終了時刻が若干前後します)

  13時00分  集合 

  13時15分  2回目研修開始

  15時15分  2回目研修終了(テーマにより終了時刻が若干前後します)

  15時30分  アンケート記入後 解散  

 

申込方法 

  • 申込先: [Email] asaka@cc.osaka-kyoiku.ac.jp ("@"は半角にお直し下さい。)
         [FAX] 072-978-3554
         [電話]072-978-3402

お申込フォーム(10月21日(月)より)はこちらです
  テーマ別の空き状況を下表にてご確認ください。
  • 12月7日(土)、22日(日)両日、どちらか一日、午前・午後のみの申し込み、いずれも可です
  • 申込期限:12月7日(土)実施分は11月25日(月)、12月22日(日)実施分は12月9日(月)。
         ※締め切り前でも定員を越え次第募集を打ち切らせて頂きます。
 
   申込時にはご希望テーマを、7日開講分は第4希望まで、22日午前開講分は第2希望までお知らせ下さい。
選択テーマ番号は、このページの番号でお申し込み下さい。先着順にこちらで調整し、受講決定テーマを
   折り返しご連絡します。
※テーマごとの申し込み状況を、順次このページに掲載いたしますのでご活用下さい。 
   
  • お申込にはセンターより受付の返信をいたします。
  二、三日中に返信が届かない場合はお手数ですが再送信いただくか、
  072-978-3402までお電話頂きますよう様お願いいたします。

       

※ご質問、お問い合わせは

大阪教育大学科学教育センター・安積まで

 E-mail  asaka@cc.osaka-kyoiku.ad.jp

   TEL    072-978-3402

  URL     http://cse.osaka-kyoiku.ac.jp

 

   

 

 

 

テーマ一覧と簡単な説明

 テーマ別の空き状況は下表にてご確認ください。

  12月7日(土)のプログラム(1~12)は受付終了しました。たくさんのお申込み有難うございました。

  ※13 走査型電子顕微鏡を用いた生物試料の観察 受付終了しました。

  ※14  音を見る 受付終了しました。

  15 手軽にできる火山灰の観察 午後のみ受け付け可。

12月7日(土) 柏原キャンパス 受付終了しました。

受付

終了

しま

した。










1 液体窒素を用いた様々な演示実験(午前のみ開講) 神鳥和彦
2 顕微鏡による表面観察-光、赤外線、電子線、針で「見える」もの- 辻岡 強
 半導体の発光   中田博保
4 蛍光X線分析法による固体資料中の元素分析(新テーマ)  横井邦彦
5 比色定量法による河川中のリン酸イオン濃度測定 久保埜公二
6 色調と化学 種田将嗣
7 光学異性体と旋光度 ~香料から液晶テレビまで~ 堀 一繁
8 フェノールフタレインとラインマーカに使用されている蛍光色素の簡便な合成 谷 敬太
9 身近な食品の化学-鉄分について  井奥加奈
10 放射線の生物への影響を観察するための紫外線を用いた 擬似実験 鵜澤武俊
11 シークエンサーによるDNA塩基配列の決定 鈴木 剛
12 ダイヤモンドダストと雲を作る実験  (午後のみ開講) 小西啓之
12月22日(日) 天王寺キャンパス(◎余裕あり、〇空きあり、△残りわずか、×空きなし)
13 走査型電子顕微鏡を用いた生物試料の観察   出野卓也
14  音を見る   垣本 徹
午前×
午後△
15 手軽にできる火山灰の観察(新テーマ) 岡本義雄

 

研修テーマの内容説明

12月7日(土) 柏原キャンパス

 

1 液体窒素を用いた様々な演示実験(午前のみ開講)                                  神鳥和彦

  マイナス196度の液体窒素を用いて、様々な物質の状態変化に関する演示実験や、さらに気体や液体といった物質の状態変化に関する演示実験について実習します。この実験を通じて、生徒に対しよりインパクトのある授業の創成を図る事を目的とします。水が氷に変化するのは発熱反応であること、気体は温度によって大きく体積を変化させること、気体はさらに冷やすと液体状態になること、空気を冷やすと液体空気となり酸素も液体になること、ニクロム線を液体窒素で冷やすと電気伝導度が上がることを学び、これらの知識を授業に反映させることができます。

 

2 顕微鏡による表面観察-光、赤外線、電子線、針で「見える」もの-                 辻岡 強

  顕微鏡と言えば光学顕微鏡を思い浮かべる人が多いと思いますが、現在では電子顕微鏡、赤外顕微鏡、鋭く尖った針を使う原子間力顕微鏡など、多種多様なものが科学の現場で使われており、それぞれ「見える」ものが異なり限界と特徴があります。光学顕微鏡、電子顕微鏡ではともに表面の微細な構造を観察することができますが、解像度では電子顕微鏡の方が勝っています。一方光学顕微鏡では、表面形状だけでなく、偏光や吸収といった光学的な特性を大気中で観察することが出来ます。赤外顕微鏡では表面の分子結合状態、原子間力顕微鏡では表面の分子・原子レベルの凸凹を感度よく観察することが出来ます。本テーマでは、それぞれの顕微鏡の構造や動作を学び実際に操作して、原理・特徴を理解できるようにします。
 

3 半導体の発光                                              中田博保

  発光ダイオード(LED)として用いられる半導体の発光現象を調べます。市販の発光ダイオードのスペクトルを測定するとともに、多孔質シリコンや窒化ガリウムに紫外線レーザを照射して発光を観測します。観測を通して、物質と光の相互作用の一例について学び、広く用いられている発光ダイオードの原理についても学習します。光が示す多くの性質の内で重要な現象である発光についての理解を深め、また基本的な光学部品である鏡やレンズの使用の練習にもなります。

 

4 蛍光X線分析法による固体試料中の元素分析(新テーマ)                     横井邦彦 

  固体試料をそのまま、あるいは粉末状にしてフッ素(原子番号9番)からウラン(原子番号92番)までの蛍光X線を測定することで、試料に数ppm以上(元素に応じて異なります)含まれる元素を検出・(半)定量できます。合金、土、茶葉などについて実際に測定し、どのような元素が含まれているのか確認します。理科の教科書で「○○からできている」と書かれている身近な試料について確認することもできます。測定希望試料(直径43mm以下、厚さ20 mm以下に限る、粉末可、3g程度あれば検出しやすい)がありましたら、ご持参いただきますと測定できます。ただし、揮発性のもの、湿ったものや水が含まれているもの(含水塩を含む)は測定できません。必ず乾燥させてご持参ください。 

 

5 比色定量法による河川中のリン酸イオン濃度測定                            久保埜公二

  大学周辺の河川水中のリン酸イオンの濃度を比色法、並びに光度法により測定し、国が定める環境基準値と比較することで、人間の活動と地球環境とのかかわりについて考察します。比色法は簡便な方法であり、目で見て対象となる成分の量を判断することができることから、演示実験として複数の河川水のリン酸イオン量を簡単に比較することができます。これによって生徒の環境保全に関する興味や知識を広げることができます。また、濃度測定に関する実験は滴定法が一般的ですが、比色定量法は滴定法以外の方法として教材開発に応用可能です。なお、学校やご自宅近隣の河川水(100 mL程度)をペットボトル等に入れてお持ちいただければ、その中のリン酸イオンの濃度を測定することができます。

 

6 色調と化学                                    種田将嗣

  化学実験で印象深いものの一つに、色調変化を伴う実験が挙げられます。無色の溶液が赤に変化したりする様子は、子供の記憶に残りやすいものです。ところで、そもそも溶液が無色であったり赤色であったりするのは、どういう現象なのでしょうか?実際の実験手法を確認しつつ、色というものを化学の観点から考えてみましょう。

 

7 光学異性体と旋光度 ~香料から液晶テレビまで~                                     堀 一繁

高校化学の学習内容である「光学異性体」の基本的性質を、旋光計・パソコン・分子模型・融点測定器を用いて視覚的に理解できるように実習し、「光学異性体」が医薬品・香料・食品添加物などの身近な物質だけではなく、現代社会を支えるハイテク素材にも応用されていることを理解します。本テーマは、高校化学の学習内容である「光学異性体」の性質について、学校現場で比較的容易に手に入る、砂糖・メントール・リモネン・偏光板・液晶シート・ノートパソコンなどの液晶モニターを用いて実習を行うテーマです。これにより、授業内容を視覚的に理解させることができると同時に、授業内容と現代社会での応用との繋がりに関しても講義できます。このことは、近年問題となっている学生の理科離れ対策の一助となることも期待できます。

 

8 フェノールフタレインとラインマーカに使用されている蛍光色素の簡便な合成           谷 敬太

  無水フタル酸とフェノール類から、酸塩基指示薬で有名なフェノールフタレインやラインマーカに使用されている黄緑色の蛍光色素を合成します。表題化合物の合成を通じて、基本的な実験器具の取扱いと実験操作についても説明します。本実験で行う溶液の色の変化を通して化学に対する理解を深めるとともに科学的な考え方を養います。合成に使用する器具は試験管、試験管はさみ、ガラス棒、目安ピペット、ロート、ろ紙、メスシリンダーとアルコールランプだけなので、理科室で十分に生徒が実験することができます。この実験は劇的な色の変化に大学生でも興味を示すほどなので、中学生や高校生にとってはより一層強く印象に残る実験と言えます。

                           

9 身近な食品の化学ー鉄分について                     井奥加奈

最近、ひじきには鉄分が含まれていない、ということがわかり、食品成分表が改訂されました。これは、ひじきを加熱処理する際に鉄製の器具を使ったかどうかによることが分かっています。身近にある鉄の調理器具も鉄が溶出するので鉄分補給になりますが、どれくらい溶出しているのでしょう?今回はpHに焦点をあてて調べてみましょう。

 

10 放射線の生物への影響を観察するための紫外線を用いた 擬似実験       鵜沢武俊

現在の中学校学習指導要領(理科)には「放射線の性質と利用」が学習内容として新たに加えられました。こうしたことから放射線の性質を観察できる教材が重要となりますが、放射線の性質の中においても、放射線の生物への影響を観察する教材には良いものがありませんでした。放射線が生物に影響を及ぼす際の標的はDNAであることが知られています。ところで紫外線の生物への影響は、そのメカニズムに関しては放射線とは違いがありますが、標的がDNAであるという点は共通です。今回は、生物に対する放射線の影響を学ぶためのモデル実験系として、紫外線を用いた大腸菌への紫外線照射の影響を調べる擬似実験系を紹介いたします。
 ※本テーマは、北海道教育大・愛知教育大・東京学芸大・大阪教育大の連携事業「HATOプロジェクト」の一環として
 開発された「放射線教育プロジェクト」をベースに実施します。「放射線教育プロジェクト」の詳細はこちらをご覧ください。

11 シークエンサーによるDNA塩基配列の決定                                鈴木 剛
   DNAの塩基配列(アデニン, A; グアニン, G; シトシン, C; チミン, T)の並びをシークエンサーを使用して決定します。材料には植物のDNAをベクターに組み込んで大腸菌にクローニングしたものを利用します。当日は、サンガー法(ジデオキシ法)により反応させながら蛍光を取り込ませたサンプルを、シークエンサーという機械にかけます。シークエンサーではサンプルを電気泳動しながら1塩基ずつの並びを蛍光検出により明らかにできます。受講者は先端のテクノロジーに触れつつ「DNA配列はどのようにして決定するのか」を体験でき、ゲノム時代の塩基配列決定がサンガー法と蛍光自動シークエンサーにより行われてきた背景を理解し、授業に役立てることができます。

 

12 ダイヤモンドダストと雲を作る実験 (午後のみ開講)                                   小西啓之

雲粒やダイヤモンドダスト(氷晶)の発生および成長など降水形成過程を理解するために、簡単な実験装置を用いた水の蒸発、水の凝結・凍結、水蒸気の昇華凝結など水の相変化を示す実験を行います。これらの水の相変化の過程は、見た目の状態の変化だけでなく同時に熱のやりとりもあることを実験から学び、降水過程が地球の熱循環にも大きな影響を与えていることを学びます。実験はこれまで出前授業や出張授業でも行い、児童や生徒が興味を持つ内容です。使用する実験器具は、既に学校にある器具やホームセンターなどで安価で購入できる物品からできていますので、各学校で容易に使うことが出来ます。

 

12月22日(日) 天王寺キャンパス 

13 走査型電子顕微鏡を用いた生物試料の観察                                  出野卓也

走査型電子顕微(SEM)で撮影された写真は教科書や資料集でしばしば取り上げられていますが、光学顕微鏡と違ってSEMは中高の教育現場にほとんど普及していません。そこで、こちらで用意した生物試料、あるいは受講生が観察を希望する試料をこちらで作製し、当日(SEM)を用いて実際に各自に観察してもらい、受講生の知見を広げてもらいます。生徒に電子顕微鏡での観察を実際に体験してもらうのは一般に難しいですが、今回は昨年暮れに導入された可搬型SEMを用いますので、将来的には教室への出前SEMも可能になると考えております。なお、観察対象は生物試料以外でも可能です。

14 音を見る                                    垣本 徹

  デジタルオシロスコープやフリーソフトを用いて以下の実験をおこないます。
①身近な音をオシロスコープやスペクトラムアナライザで観察します。②2台のオシレータを用いてオシロスコープにリサージュ波形を描きます。③ストロボスコープを用いてスピーカーのコーン紙や音叉の振動を観察します。④空気中の音速を測定します。

15  手軽にできる火山灰の観察(新テーマ)          岡本義雄

ホームセンターなどで容易に入手できる園芸用の赤玉土を用いて、中学校の理科教科書の内容を元にした方法によって処理し、火山灰中の各種鉱物結晶の顕微鏡観察を行います。その他、数種類の火山灰も観察します。なお受講者にはおみやげとして、火山灰のサンプルをお持ち帰りいただく予定です。

 



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