科学技術を体験できるバイオエタノールの教材開発

中学校理科において,生徒が科学技術を体験できる簡易な教材(バイオエタノール)の開発を行った。エタノール作成のために酵母菌と果汁を三角フラスコに入れ,フラスコは5cmほど水を敷いた水槽(水温は水槽用ヒーターで37℃)で24時間以上インキュベイトした。教材開発の結果(1)材料として果物(スイカ,パイン,ブドウ,サトウキビ;ピーク時のアルコール濃度9.60-6.00%)は向いているが,炭本化物の米,トウモロコシやイモは向かない。(2)ワイン用酵母菌でもパン用酵母菌であっても,生成されるアルコールの濃度に大きな差はなかった。(±0.32%以内,材料:サトウキビ,48時間インキュベイト)授業実践(中学3年生:科学技術と人間,材料はパイン,ブドウ,サトウキビを使用)1時間目:100mL三角フラスコに果汁(50mL)とパン用酵母菌(0.5g)入れ,温水の入った水槽でインキュベイトした。2時間目(1日後または2日後):上記の混合液を枝つきフラスコに入れ,アルコールを蒸留した。アルコールが1mL採れたとこころで加熱を止め,採れた液体に火をつけた。授業実験の結果(1)3クラスとも採れた液体に火がつき,また,アルコールのにおいがした。(2)実践後の生徒アンケートで,「今回の実験は易しかった」「科学技術が実感できた」「菌類のはたらきについて理解できた」という回答数が,「そうでない」回答数より有意に多かった(正確二項検定,すべてp<.01)。(3)生徒の授業感想では,「1日おくだけで,アルコールが作れるなんて科学はすごいなーと思った。」「身近なものでも作れるのにおどろいた。もっと沢山の菌でも実験してみたいと思いました。」とほとんどがこの教材を肯定的に評価している。

中学校理科において,生徒が科学技術を体験できる簡易な教材(バイオエタノール)の開発を行った。エタノール作成のために酵母菌と果汁を三角フラスコに入れ,フラスコは5cmほど水を敷いた水槽(水温は水槽用ヒーターで37℃)で24時間以上インキュベイトした。教材開発の結果(1)材料として果物(スイカ,パイン,ブドウ,サトウキビ;ピーク時のアルコール濃度9.60-6.00%)は向いているが,炭本化物の米,トウモロコシやイモは向かない。(2)ワイン用酵母菌でもパン用酵母菌であっても,生成されるアルコールの濃度に大きな差はなかった。(±0.32%以内,材料:サトウキビ,48時間インキュベイト)授業実践(中学3年生:科学技術と人間,材料はパイン,ブドウ,サトウキビを使用)1時間目:100mL三角フラスコに果汁(50mL)とパン用酵母菌(0.5g)入れ,温水の入った水槽でインキュベイトした。2時間目(1日後または2日後):上記の混合液を枝つきフラスコに入れ,アルコールを蒸留した。アルコールが1mL採れたとこころで加熱を止め,採れた液体に火をつけた。授業実験の結果(1)3クラスとも採れた液体に火がつき,また,アルコールのにおいがした。(2)実践後の生徒アンケートで,「今回の実験は易しかった」「科学技術が実感できた」「菌類のはたらきについて理解できた」という回答数が,「そうでない」回答数より有意に多かった(正確二項検定,すべてp<.01)。(3)生徒の授業感想では,「1日おくだけで,アルコールが作れるなんて科学はすごいなーと思った。」「身近なものでも作れるのにおどろいた。もっと沢山の菌でも実験してみたいと思いました。」とほとんどがこの教材を肯定的に評価している。