こちら - 八戸工業高等専門学校

平成26年度
中学校理科教員研修
「もの」にかかわる中学校理科実験のスキルアップ開催要項
主催:八戸工業高等専門学校
「もの」を扱う化学や物理関係の実験課題にスキル修得の要素を盛り込んだ研修課題を第 1 部(午前)
と第 2 部(午後)、1回ずつ(1テーマ 100 分)体験いただきます。参加する教員は、希望した2テーマに
取り組むことができます。都合により第1部・第2部どちらか 1 つでも参加できます。今年度は、参加者
全員を対象とした演示実験も実施いたします。参加申込書に必要事項をご記入のうえお申し込み下さい。
八戸高専のHP(http://www.hachinohe-ct.ac.jp/)にも要項等の案内を掲示します。テーマによって
は一部内容の変更がある場合もありますので、最新の情報は下記連絡先にお問い合わせ頂くか、HPをご
覧頂くようお願い致します。多数のお申し込みをお待ちしております。
日
時
:12月24日(水)
場
所
:八戸工業高等専門学校(八戸市田面木字上野平 16-1)
●対象
9:30~15:00
中学校教員
●参加費
無料
●申込み締切
12月 12日(金)
●テーマ概要
次ページ以降参照。
なお、学習指導要領との関連については、必ずしも対応するとは限
りませんのでご了承下さい。
●申込み方法
添付の参加申込書に必要事項を記入の上、FAX またはメールにて下記連絡先に申込くだ
さい。できる限り希望にそうようにいたしますが、各テーマの受け入れ人数の関係で、場合によっては当
方で調整させて頂きます。ご了承下さいますようお願いいたします。
●ご連絡先
〒039-1192 八戸市田面木字上野平 16-1
八戸工業高等専門学校 総務課 地域連携係(担当 高橋)
電話
(0178)27-7239(直通) FAX (0178)27-9379
e-mail renkei-o@hachinohe-ct.ac.jp
または
八戸工業高等専門学校
電話
物質工学科
長谷川章
(0178)27-7298(直通) FAX (0178)27-7298
e-mail hase-c@hachinohe-ct.ac.jp
各テーマの概要
テーマ1.実験を通していろいろなプラスチックについて知る
私たちの身の回りの物質として、プラスチック(高分子,またはポリマーのひとつ)が挙げられる。密
度の違いから、プラスチックを区別できることなど、プラスチックについていろいろ実験してみて、各プ
ラスチックの性質,加熱などによる状態変化について理解してもらう。また、性質や変化の調べ方の技術
も習得してもらい、授業で生かせるようにする。代表的なプラスチックであるポリエチレン(PE)、ポリエ
チレンテレフタレート(PET)、ポリスチレン(PS)などを取り扱う。リサイクルについて学ぶことにも関
連する。
○ 学習指導要領との関連:〔第 1 分野〕(2)身の回りの物質(代表的なプラスチックの性質(密度など))
テーマ2. 酵素反応の定量化実験 ~ホタルルシフェラーゼの発光現象を数値化しよう~
本実験は、市販の「ホタライト」を用いたホタルルシフェラーゼによる発酵現象を、数値化およびグラ
フ化することで酵素反応に対する理解を深めるものである。ホタルルシフェラーゼはルシフェリンと反応
することで黄緑色に発色する。通常はこの発色度合いを検出するために高価な分析機材を必要とするが、
本実験では暗箱と家庭用デジタルカメラを用いて発光現象を撮影し、フリーソフトを用いることで簡易的
に分析することを実施する。
○ 学習指導要領との関連:本実験は、学習指導要領の「動物の生活と生物の変遷、イ 動物の体のつくり
と働き、
(ア)生命を維持する働き」の酵素の働きと関連するものである。学習指導要領では消化酵素につ
いて取り上げているが、本実験はその発展的内容として、ルシフェラーゼによる発光現象を扱い、酵素反
応の数値化を行う。
テーマ3.音を電気で観察する。
音や音楽は私たちの身の回りにつねにあるものだが、それが「波」のかたちをした信号であることをあ
まり意識しない。この研修では、電子的に音を合成したり、実際の音を電気信号に変換したりして、その
波としての性質を観察する。例えば、「音の高さ」「音色」が、それぞれ、波の振動数、倍音構成、に対応
することをオシロスコープやスペクトルアナライザで観測する。たとえば、ビート(うなり)を実際に聞
いた後、ハーモニー、すなわち、2つ以上の音が和音をなすかどうかは、それぞれの音の倍音の振動数が
どれだけ一致するか、によっているとか金属音は整数費でない振動数の倍音の存在が重要ということを、
電子音の倍音構成を操作して体験するなどである。母音が、倍音構成の特定部分を強調する(フォルマン
ト)によってできていることを体験して、最近のボーカロイドの基本を理解してもらう。
もし、時間に余裕があれば、ピタゴラス音階、平均率、12音音階のちがいなども、和声の観点から学ん
でみたい。
○ 学習指導要領との関連:第 1 分野〕(1) 身近な物理現象(ウ) 音の性質
テーマ4.教室で天文学を教える―フリーソフトを活用したプラネタリウム番組の作成
天体観測を授業の一環として行うのは難しく、しかも時間は早送りできません。そのため、天体の日周
運動や年周運動は、座学だけでは理解が進まないのが現状と言えます。この講座では、星空を再現したフ
リーのシミュレーションソフトを用いて、天文の授業、特に教科書で扱う内容を可視化して子どもに見せ
る番組作りを行います。パソコン、ソフトなどはこちらで準備をします。
○学習指導要領との関連: 第二分野(6)地球と宇宙
ア. 天体の動きと地球の自転・公転、イ. 太陽系と恒星
テーマ5. レーザー加工機を使った定規の製作ならびに画像測定機を使った寸法の計測
レーザー加工機は、レーザー光を利用して、さまざまな素材(木材・プラスチック・紙・布・ガラス等)
を彫刻・切断することができます。
レーザー光を彫刻や切断に利用することで、従来の刃物や切削工具を用いても不可能な加工を行うことが
できます。
今回はレーザー加工機を使用して、アクリル板に目盛をつけた定規を製作します。
また、画像測定機は、CMOS カメラを搭載した被接触式測定機です。測定物を、カメラを利用して画像とし
て取り込むことにより、その画像からさまざまな寸法を測定することができます。
今回はレーザー加工機で製作した定規の目盛を、画像測定機を使用して測定します。
○学習指導要領との関連:発展的内容
テーマ6.三次元 CAD の世界を体験
ものづくりは設計して製作図面を作成するところから始まります。従来は平面(紙)に線を引いて図形
を描き、数字や記号を使って情報を書き込んだ製作図面が多く使われていましたが、情報技術の発達とと
もに立体のモデルをそのまま扱うことができる三次元 CAD が普及してきています。特に航空・宇宙分野や
自動車分野などではほとんどが三次元 CAD に置き換わっています。三次元 CAD を用いることによって組み
立てや動作のシミュレーション、部品同士の干渉を確認することができるため試作工程が削減でき、開発
期間の短縮や低コスト化を図ることができます。さらには三次元 CAD のデータを基に「三次元プリンタ」
で直接、立体モデルを作ることも可能です。本テーマでは、基本的なモデリングと組み立て操作を通じて、
三次元 CAD の世界を体験していただきます。
○学習指導要領との関連:発展的内容
テーマ7.粉末ジュースから食用色素の抽出実習
固相抽出カートリッジを用いて、粉末グレープジュース中の青色と赤色の食用色素の抽出を実習形式で
行う。実験は固相抽出カートリッジに粉末ジュースを吸着、メタノール水溶液を通液させる。通液させる
メタノール水溶液の極性と、溶出される色素・香料の極性のバランスにより、溶出する物質が異なる。従
って、メタノール濃度の設計・調節が実験を成功させるカギとなる。これら実験を通して、最終的に分子
が持っている極性と相互作用について理解する。
○学習指導要領との関連:第一分野の(2)身の回りの物質 など
テーマ8.大腸菌の迅速な検出 -DNA を試験管で増やす PCR 反応を体験してみませんか-
糞便による水の汚染は、指標細菌となる大腸菌の検出によって確認されます。従来大腸菌の検出は、寒
天培地等を用いて1日間培養しないとできませんでした。分子生物学の基本となっている試験管内で遺伝
子 DNA を増幅できる PCR(ポリメラーゼ・チェーン・リアクション)反応では、短時間での検出が可能と
なりました。大腸菌の検出によって水の汚染度をチェックし、DNA 鑑定など幅広い分野で使用されている
PCR 反応を体験してみませんか。
○学習指導要領との関連:生命の連続性
身近な生物についての観察,実験を通して,生物の成長と殖え
方,遺伝現象について理解させるとともに,生命の連続性について認識を深める。
イ 遺伝の規則性と遺伝子
『中学校理科教員研修』実施日程
平成26年12月24日(水)
時
刻
事
9:00
受付(控え室:大会議室前)
[資料・名札・アンケート用紙]
9:30
開会
9:40~11:20
項
実験(選択テーマ=第1部)
11:30~12:20
演示実験
魅せる化学実験
12:20~13:00
昼食、休憩(控え室)
13:00~14:40
実験(選択テーマ=第2部)
14:50
閉会式
15:00
解散
~より化学を楽しむために~
平成26年度 中学校理科教員研修
「もの」にかかわる中学校理科実験のスキルアップ参加申込書
(ふりがな)
氏
名
中学校名
中学校
(勤務先
住所
連
絡
先
or 自宅)(いずれかに○)
〒
TEL
FAX
e-mail
生年月日
S・H
(保険申込のため)
年
第一希望
研修希望
テーマ番号
第二希望
月
第三希望
その他
要望・連絡事項
(午前・午後どち
らか一つを希望す
る場合は、その旨
記入して下さい。)
必要事項を記入の上、メールまたはFAXにてお申し込みください。
申し込み締め切り 平成26年12月12日(金)
申し込み先
〒039-1192
八戸市田面木字上野平 16-1
八戸工業高等専門学校
電話
総務課
e-mail
(0178)27-7239(直通)
地域連携係(担当
FAX
高橋)
renkei-o@hachinohe-ct.ac.jp
(0178)27-9379
日
第四希望