高等学校化学におけるフラッシュクロマトグラフィーを用いた教材の開発・実践研究

本研究の目的は,高等学校化学において,分取クロマトグラフィーの1種であるフラッシュクロマトグラフィー(以下,FCと略す)を用いた観察・実験教材(以下,FC教材とする)を開発し,その学習効果について実践的に検討することであった。本研究の対象となる観察・実験活動(以下,実験活動とする)には,化学I「物質の構成」の中の小単元「物質の成りたち」を対象とした。実験授業(2.0単位時間)では,(1)純物質概念,混合物概念,および混合物の分離方法についての学習,(2)FC教材による食用色素の混合溶液の分離・精製に関する実験活動,(3)学習のまとめ,(4)評価テスト(知識・理解に関する課題)と自己評価アンケート(興味・関心・意欲に関する質問),(5)授業の感想,の順に実施した。一方,対照授業(2.0単位時間)では,(1)実験授業と同じ,(2)ろ過と蒸留による分離・精製に関する実験活動,(3)(4)(5)実験授業と同じ,順に実施した。なお,実験授業,対照授業ともに,ICレコーダーを用いて,数グループの実験活動中の会話を記録した。実験群と対照群において,評価テストの得点と自己評価アンケートの評定平均値について,クラス(実験群と対照群)と成績(成績高と成績低)の2要因分散分析を行った。その結果,評価テストについては,成績に主効果が見られ,実験群の得点が,対照群のそれより有意に高かった。一方,自己評価アンケートについては,クラスと成績に主効果が見られ,実験群の評定平均値が,対照群のそれより有意に高かった。さらに,実験群の実験活動中の発話事例や感想事例には,FC教材に関する興味・関心,学習意欲に関する内容が多かった。よって,本研究で開発した教材は,科学的知識の理解については,従来の教材に比べて,十分な学習効果が見られなかったものの,実験活動に対して興味・関心を湧かせ,学習意欲を高めることが示唆された。

本研究の目的は,高等学校化学において,分取クロマトグラフィーの1種であるフラッシュクロマトグラフィー(以下,FCと略す)を用いた観察・実験教材(以下,FC教材とする)を開発し,その学習効果について実践的に検討することであった。本研究の対象となる観察・実験活動(以下,実験活動とする)には,化学I「物質の構成」の中の小単元「物質の成りたち」を対象とした。実験授業(2.0単位時間)では,(1)純物質概念,混合物概念,および混合物の分離方法についての学習,(2)FC教材による食用色素の混合溶液の分離・精製に関する実験活動,(3)学習のまとめ,(4)評価テスト(知識・理解に関する課題)と自己評価アンケート(興味・関心・意欲に関する質問),(5)授業の感想,の順に実施した。一方,対照授業(2.0単位時間)では,(1)実験授業と同じ,(2)ろ過と蒸留による分離・精製に関する実験活動,(3)(4)(5)実験授業と同じ,順に実施した。なお,実験授業,対照授業ともに,ICレコーダーを用いて,数グループの実験活動中の会話を記録した。実験群と対照群において,評価テストの得点と自己評価アンケートの評定平均値について,クラス(実験群と対照群)と成績(成績高と成績低)の2要因分散分析を行った。その結果,評価テストについては,成績に主効果が見られ,実験群の得点が,対照群のそれより有意に高かった。一方,自己評価アンケートについては,クラスと成績に主効果が見られ,実験群の評定平均値が,対照群のそれより有意に高かった。さらに,実験群の実験活動中の発話事例や感想事例には,FC教材に関する興味・関心,学習意欲に関する内容が多かった。よって,本研究で開発した教材は,科学的知識の理解については,従来の教材に比べて,十分な学習効果が見られなかったものの,実験活動に対して興味・関心を湧かせ,学習意欲を高めることが示唆された。