Developments of teaching materials including both availability in science classes and experimental observation of environmental issues and their evaluation by implementations in school classes

本研究では「①環境問題を実際に観察することで実感できる」，「②環境問題を自然科学的に正確に理解できる内容である」，「③教科（理科）の単元での教育内容と関連の強い内容を取り上げることで教科の単元での実践が可能である」という3つの特徴を持つ環境問題を実際に観察できる実験教材の開発を行い，その教材を用いた授業実践を行うことで教材の教育効果を評価することにより，学校現場で活用できる環境問題への教育効果の高い教材を作成することを目的としている。研究初年度である2022年度においては，すでに開発と授業実践について一定程度の研究成果を得ている教材である「化学平衡過程と関係付けた海洋酸性化による貝殻生成の抑制を体感できる実験観察教材の作成」について，この教材の論文執筆を行うにあたり不足している実験データなどを取得するための実験を実施して，それらの実験結果を合わせることで論文を完成させた。完成した論文は教育系の学術雑誌である「科学教育研究」に「海洋酸性化によって石灰化生物が行う炭酸カルシウムの形成が阻害されることを観察できる実験教材の開発と高等学校での授業実践による教材の評価」というタイトルで採択されて，現在は公開されている。また，上記の論文作成と同時並行で「ヘンリーの法則と関連付けた海洋酸性化の原理を理解できる実験観察教材の作成」の開発も行った。結果として，中等教育における生徒でも簡便な実験操作によりヘンリー定数を定量的に決定できるような，これまでにはない実験手法を開発することができた。

本研究では「①環境問題を実際に観察することで実感できる」，「②環境問題を自然科学的に正確に理解できる内容である」，「③教科（理科）の単元での教育内容と関連の強い内容を取り上げることで教科の単元での実践が可能である」という3つの特徴を持つ環境問題を実際に観察できる実験教材の開発を行い，その教材を用いた授業実践を行うことで教材の教育効果を評価することにより，学校現場で活用できる環境問題への教育効果の高い教材を作成することを目的としている。研究初年度である2022年度においては，すでに開発と授業実践について一定程度の研究成果を得ている教材である「化学平衡過程と関係付けた海洋酸性化による貝殻生成の抑制を体感できる実験観察教材の作成」について，この教材の論文執筆を行うにあたり不足している実験データなどを取得するための実験を実施して，それらの実験結果を合わせることで論文を完成させた。完成した論文は教育系の学術雑誌である「科学教育研究」に「海洋酸性化によって石灰化生物が行う炭酸カルシウムの形成が阻害されることを観察できる実験教材の開発と高等学校での授業実践による教材の評価」というタイトルで採択されて，現在は公開されている。また，上記の論文作成と同時並行で「ヘンリーの法則と関連付けた海洋酸性化の原理を理解できる実験観察教材の作成」の開発も行った。結果として，中等教育における生徒でも簡便な実験操作によりヘンリー定数を定量的に決定できるような，これまでにはない実験手法を開発することができた。