タブレット型端末を活用した論理的思考を促す小中学生向け実験教材の研究

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1. 研究目的小・中・高校生や教員・一般向けの科学実験教室で実験指導を行ってきた中で、単に実験や製作をするだけではなく、児童・生徒自身が体験後に自ら発展させられるような内容での実施を検討する必要性を感じてきた。そこで本研究は、連携地域や本学で開催される科学実験教室での活用を目指して、タブレット型端末用のデジタルコンテンツについて検討することを目的とした。2. 研究方法これまで実施してきたテーマや新規テーマについて、デジタル実験教材の開発を検討した。一般向けの実験教室では、限られた時間や限られた設備で実施することが多く、また実施できる内容に制限が多いため、その場で原理までわかりやすく解説することが困難であった。また、実験方法や原理などの印刷物を配布したり、ポスターで掲示したりもしてきたが、静止画では限界がある。そこで, 高速連写で写真を撮影したり、実験の様子を動画で撮影したりして、デジタルコンテンツの作成を試みた。また、デジタル顕微鏡を用いて観察した像も活用し、時間の都合で体験できない場合などに事前に準備した内容を写真や映像で見てもらえるようにした。また、小学生でも理解できるようなわかりやすい原理や解説を考え, 視覚に訴え、児童・生徒自身が自発的に考えることができるような教材の開発を検討した。3. 研究成果あらかじめ実験中に観察される様々な現象を撮影した動画や高速連写した写真を活用することにより、時間のかかる実験を短時間で確認することが可能となり、実験教室参加者が、物理変化や化学変化をより良く理解することができるようになったと推察される。今後開催される実験教室で活用し、必要に応じて今後も順次改善していくことにより、より質の高い教材開発が可能となると考えられる。