Experiment with indigo dye to learn oxidation-reduction reaction

实验靛蓝染料以了解氧化还原反应

• 批准号: 20K03217
• 负责人: 中村 美紗
• 金额: $ 0.67万
• 依托单位: Kurume Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K03217/
• 关键词: 酸化還元反応; 藍染; 理科教員志望学生; 理科嫌い; 久留米絣; 実験教材; 染色

本研究では，理科嫌いの発症原因のひとつである酸化還元反応の実験に藍染を取り入れた授業を提案した。まず理科教員志望の大学生に対して以下①～④を実践した。①蓼藍を栽培した。②収穫した藍の乾燥葉より色素を抽出し，染料を得た。③伝統技法（発酵によるすくもの作成）を試みたが，すくもを作ることができなかった。従って伝統技法との比較ではなく，自家栽培と市販の乾燥葉による化学建てを染色比較した。④中学・高校の履修内容に照らし，藍染と酸化還元を関連付けた授業を理科教員志望学生がそれぞれ計画した。続いて，中高生に対して以下⑤～⑧を実践した。被験者は工業系の高校生（高校化学の履修歴なし）とし，理科教員志望学生が中・高生想定の授業を実践した。授業はいずれも45分×2コマの連続で行った。⑤学年に応じた履修範囲内の導入学習を実施した。⑥中学生想定では絞り加工で楽しめるよう工夫し，高校生想定では重ね染めの比較を行った。⑦中学生想定では酸化と還元が実験工程のどこでみられるか，高校生想定では加えて色素の構造がどのように変化するかを考察させた。⑧授業後にアンケートを実施し，興味および理解度の変化を調査した。中学生想定のアンケート結果では，「理科は面白い」が実験後に増加し，理解度は4段階中最上位が最多となった。高校生想定の結果でも「理科は面白い」が実験後に増加したが，理解度は4段階中上から2番目が最多となった。中学生の授業内容としては目的を十分に達することができたが，高校生の授業内容としては以下の問題が明らかとなった。「染料」の単元は専門化学の後半で登場し，それまでの履修を前提として理解できる内容であるため，今回の被験者では不十分であった。特に染料分子の構造式に馴染みがないため難しく感じたと考えられる。被験者の条件と授業内容，考察の方向性に改良を加えると，中学・高校の授業に適応できることが示唆された。

This study proposes that the causes of disease in science and technology should be investigated. The following ①~④ are implemented by college students who express the aspirations of science teachers. (1) The cultivation of blue flowers. 2. Get rid of the blue and dry leaves. Get rid of the pigment. 3. The technique of communication is to make the communication easier. The comparison of traditional techniques and chemical construction of dried leaves in the market. (4) Middle school and university education content, blue dye, acidification, related to the teaching, science teachers hope that students will have a good plan In the middle, middle and high life, the following 5 ~ 8 are implemented. Those who are taught are college students in the industrial department. Science teachers hope that students in the middle and high schools will be able to teach properly. The teaching is carried out in 45 minutes ×2の. 5. The introduction of learning in the academic year Middle school students want to set up a process, college students want to set up a comparison Middle school students want to determine whether the acid is still active, and college students want to determine whether the pigment is active. 8. After the lecture, the students were investigated for their interest and understanding. Middle school students want to determine the results,"science and white" after the increase, understanding degree is the highest in the 4 levels. College students want to determine the results of "science and white" after the increase, understanding degree from 4 levels in the upper range of 2 items to the most. The content of middle school students 'lectures is very high, and the content of college students' lectures is very high. The second half of the "dye" was introduced, and the premise of the repair was understood. The structure of the dye molecule is difficult to detect. The conditions and teaching content of the recipients will be improved in the direction of inspection, and the teaching in middle schools and colleges will be more suitable.