身近な有機化合物を利用した物質の構造決定の指導法に関する研究

利用熟悉的有机化合物确定物质结构的教学方法研究

基本信息

批准号：
22K02492
负责人：
山口忠承
金额：
$ 2.08万
依托单位：
Hyogo University of Teacher Education
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K02492/
关键词：
小型核磁気共鳴装置有機化合物化学構造実験方法指導方法

项目摘要

中学校や高等学校で探究活動の中で有機化合物に関する実験を行う場合、教師の知識や技量によって生徒に指導できる内容が変わる。本研究では中学校や高校の教師を対象にした有機化合物の構造を確認できる卓上型の核磁気共鳴装置(NMR)の活用を目的とした研究を行い、物質の同定や含有量を学校の現場で確認できる実験教材の開発に加え、物質の見分け方に関する教育手法に関する研究を行う。卓上型の核磁気共鳴装置は、学校の理科室にも設置でき有機化合物の構造を知る上で有効な装置である。試料中に含まれる有機化合物の構造を知ることにより化合物の性質を予想することができる。学校の現場で卓上型の核磁気共鳴装置を活用するためには、高校までに学ぶ有機化合物の知識に加えて、受講者が核磁気共鳴装置の必要性を認識できるように実験内容を工夫する必要がある。実験方法や目的物の検出手段の確立している高校化学の教科書記載の実験内容では、受講者の磁気共鳴装置の必要性に対する訴求力が弱いことを考え、これに代わる身近な材料を用いた教材開発を試みた。教材開発の研究の題目として、中学校の教科書に掲載されている糖類やアミノ酸に関する研究に取り組んだ。このうち、糖類の分析方法に関する実験教材について将来教師になる教育大学の学部生や大学院生を対象に、開発した教材の実践を行い、従来の学校現場で可能な各種の分析法に加える形で、以前の研究と比較して核磁気共鳴装置による分析方法の優位性が認識できるか確認を行った。

在初中和高中的研究活动中进行涉及有机化合物的实验时，可以向学生教授的内容会根据教师的知识和技能而变化。在这项研究中，我们进行了旨在使用台式核磁共振（NMR）设备来确认初中和高中教师有机化合物结构的研究，我们进行了旨在使用台式核磁共振（NMR）设备的研究确认有机化合物结构的设备除了开发可确认的实验教材外，我们还将研究识别材料的教育方法。台式核磁共振仪可以安装在学校科学室，是了解有机化合物结构的有效设备。通过了解样品中所含有机化合物的结构，可以预测该化合物的性质。为了在学校环境中使用台式核磁共振仪，除了高中之前学到的有机化合物知识外，还必须设计实验内容，让学生认识到核磁共振仪的必要性。有需要。考虑到高中化学课本上所描述的实验内容，已经建立了检测目标物体的实验方法和手段，对于磁共振设备的需求对学生来说吸引力不大，所以我们决定使用熟悉的材料进行尝试。开发教材。作为教材开发的研究课题，我对初中教材中出版的糖和氨基酸进行了研究。其中，与糖分析方法相关的实验教材将由未来成为教师的教育大学的本科生和研究生进行实践，我们确认了与核磁共振设备的分析方法相比，是否可以认识到其优越性。以前的研究。