環境影響物質による繊毛虫の運動性変化の定量化-科学的探究能力向上教材の開発-

○研究目的:1.初等・中等教育の現場でも簡単に実施できる身近な生物を用いた児童・生徒の感性に響きやすい環境科学教育教材を開発する。2.科学的思考力・科学的探求能力を高めるための環境科学教材を利用した生徒実験を開発し、それを高等学校で実践する。○研究方法と研究成果:1.身近で入手しやすい生物に身近な金属イオンや洗剤などを作用させて、生物に出てくる影響を観察できる教材システムを開発した。繊毛虫の「テトラヒメナ」懸濁液に、Cu^<2+>やAl^<3+>を加えると遊泳が鈍くなり10ppmでほぼ完全に遊泳が停止することが容易に観察でき、小学校でも実施できる教材システムが開発できた。また、合成洗剤においては、ごく少量での遊泳速度の増加、洗剤の量の増加に伴う遊泳速度の低下や、細胞膜の破裂も容易に観察できた。また、甲殻類の「アルテミア(シーモンキー)」卵の孵化においても、金属イオンによる影響(孵化率低下)が観察でき、環境科学教育を実感しやすい教材を開発することができた。2.金属イオンの影響を受けたテトラヒメナの遊泳の様子をビデオカメラでととらえ、その遊泳速度を定量化する高等学校の生徒が操作できるシステムの開発を試み、実際に高等学校の生物の授業で実施した。具体的には、各種金属イオン濃度でのテトラヒメナの遊泳の様子をビデオカメラを通して録画し、それをテレビモニターでコマ送り的に再生して、その遊泳距離を計測し、遊泳速度を計算で求めることができた。これにより各種金属イオンの濃度と遊泳速度の関係を定量的に考察する事ができるようになり、科学的思考力・探求能力を育成することがより容易になった。今後は、ビデオ解析ソフト等を用いて遊泳速度の計測の自動化を図り、正規の授業時間中に、探求能力を高めるような実験・研究をデザインできるような方法を考えたい。

○研究目的:1.初等・中等教育の現場でも簡単に実施できる身近な生物を用いた児童・生徒の感性に響きやすい環境科学教育教材を開発する。2.科学的思考力・科学的探求能力を高めるための環境科学教材を利用した生徒実験を開発し、それを高等学校で実践する。○研究方法と研究成果:1.身近で入手しやすい生物に身近な金属イオンや洗剤などを作用させて、生物に出てくる影響を観察できる教材システムを開発した。繊毛虫の「テトラヒメナ」懸濁液に、Cu^<2+>やAl^<3+>を加えると遊泳が鈍くなり10ppmでほぼ完全に遊泳が停止することが容易に観察でき、小学校でも実施できる教材システムが開発できた。また、合成洗剤においては、ごく少量での遊泳速度の増加、洗剤の量の増加に伴う遊泳速度の低下や、細胞膜の破裂も容易に観察できた。また、甲殻類の「アルテミア(シーモンキー)」卵の孵化においても、金属イオンによる影響(孵化率低下)が観察でき、環境科学教育を実感しやすい教材を開発することができた。2.金属イオンの影響を受けたテトラヒメナの遊泳の様子をビデオカメラでととらえ、その遊泳速度を定量化する高等学校の生徒が操作できるシステムの開発を試み、実際に高等学校の生物の授業で実施した。具体的には、各種金属イオン濃度でのテトラヒメナの遊泳の様子をビデオカメラを通して録画し、それをテレビモニターでコマ送り的に再生して、その遊泳距離を計測し、遊泳速度を計算で求めることができた。これにより各種金属イオンの濃度と遊泳速度の関係を定量的に考察する事ができるようになり、科学的思考力・探求能力を育成することがより容易になった。今後は、ビデオ解析ソフト等を用いて遊泳速度の計測の自動化を図り、正規の授業時間中に、探求能力を高めるような実験・研究をデザインできるような方法を考えたい。