理科第2分野(行動のしくみ)に活用する体験型実験プログラム製作の試み

尝试创建一个用于第二个科学领域（行为机制）的体验式实验程序

• 批准号: 16H00210
• 负责人: 永田 治
• 金额: $ 0.19万
• 依托单位: National Institute for Physiological Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H00210/
• 关键词: 理科モデル授業; 簡易筋電位計; 簡易反応速度計

【研究の具体的内容】現在、中学校において行われている理科第2分野における医学的な授業は、その対象が人体そのものであるため、安全面や倫理面から体験的な実験を含めた授業を行うことは困難であり、利用できる教材も図や人体模型のような抽象的な教材が中心となるが、座学を中心とした授業内容は興味を引き出すことが難しく、理科離れの一因ともなっている。本研究はソフト・ハードを含めてすぐに活用できる実験教材を作製し、提供するため、研究現場で蓄積された画像情報などを含めて、体験的な実験教材を組み込んだ理科授業モデルプログラムを構築した。【開発された実験機材】体を動かしているのは神経を伝わる電気信号であり、脳からの情報はこの電気信号によって体の中を伝わっていくが、本研究はこの「電気信号」に着目し、独自に開発した簡易的な計測機器を使用することで、その様子を実験において確認することができる。まず、神経のしくみを理解するため、生体電位検知回路を使用することによって、筋肉が収縮するときの電気信号をとらえて増幅し、デジタル信号として出力することで筋肉の動きを可視化した。この装置は出力機材を拡張することで様々な実験プログラムの構築ができ、ブレインマシンインターフェイスの体験も可能である。また、感覚器官の実験系は、視覚の実験として盲点の体験チャートを作成して脳の視覚充填の実験を組み込み、反応については、生理学研究所で開発した簡易反応速度計測回路を応用した実験を通して、視覚と聴覚の伝達速度の差から神経伝達の仕組みを、自身の実測値として体験できる。さらに、実験教材を使用した一連の授業進行サポート機材としての解説スライドを、神経線維などの顕微鏡画像なども活用し、授業のデモプログラム例として整備した。このスライドは利用状況に応じて改変可能である。本研究で作製された機材および情報は、ホームページ上で公開しており、適宜ダウンロードすることで利用することができる。なお、開発した計測装置類においては、自作をするための技術情報についても回路図を含めてホームページ上で公開している。

[Specific content of research] Now, middle school, science, science The content of the lecture is interesting and difficult, and the science is separated from the reason. This study includes the preparation, provision and accumulation of graphic information on the research site, and the construction of practical teaching materials for science teaching. This study aims to develop a simple measuring machine for the purpose of detecting and identifying the electrical signal generated by the electrical signal generated by the electrical signal generator. For example, if a signal is generated, the amplitude of the signal is increased, and the output of the signal is visualized. Since the output machine materials of this device are stretched out, the construction of the platform is simple and the physical structure of the equipment is possible. The system of sensory organs is composed of visual field, blind spot and body, and the system of visual field filling is composed of visual field filling, reflection and body. The Institute of Physiology has developed a simple reflection velocity measurement loop. The system of visual field filling is composed of visual field, blind spot and body. In addition, the use of teaching materials, etc. This is the first time I've ever seen you. This study is aimed at making the information available to the public and to the public. The technical information of the measurement device category, development and self-operation shall be disclosed to the public.