Development of Active and Collaborative Problem-Solving Learning in Science Lesson : Focused on Students’ Ideas about Chemical Change

本研究では，五感を通して小学生にも分かりやすい化学変化の指導のための教材を開発し，その効果を検証するとともに，子どもの主体的・協働的な課題解決による授業開発のための示唆を得ることを目的とした。 そこで，カルボン酸とアルコールによるエステル化反応を取り上げ，試薬の種類や組み合わせを変えて化学変化の理解に適した実験内容と方法を開発した。そして，実験の記録や質問紙調査の分析により，教材の効果について検討した。その結果，多くの子どもがにおいの変化を通して物質がはじめと異なるものに変化していることをとらえていることが明らかとなった。また，エステル化反応における物質の変化の学習では，カルボン酸とアルコールの両方が互いに関わっていることをとらえることができた。以上のことから，においの変化に注目した実験を教材として活用することにより，小学生が化学変化について探究する授業の開発の可能性が示唆された。This study aimed to develop teaching materials through which elementary students can understand chemical change with their five senses, examine those effects for their understanding, and obtain suggestions for learning active and collaborative problem-solving. We conducted an experiment to examine effective combinations of esterification using some chemical reagents of carboxylic acid and alcohol, so we developed the contents and methods of the experiment for the students’ investigation. Then, we verified the effects of the materials for an understanding of chemical reaction through teaching practice and a questionnaire. Most students identified changes of substances through the sense of smell. Also, it was indicated that most of students grasped that two kinds of materials were related to each other for chemical reaction. From the above, it was inferred that it is possible to develop science teaching for elementary students to investigate chemical reactions through experimental activities focused on the sense of smell

Age determination by skeletochronology of the Japanese giant salamander Andrias japonicus (Amphibia, Urodela)

In the past several years, a number of studies have been carried out on the behavioral and reproductive ecology of the Japanese giant salamander Andrias japonicus, but the age and longevity of A. japonicus has not yet been studied. In this study, we attempted to establish an age determination method using specimens (age: 1 to 11 years old) from Hiroshima City Asa Zoological Park that lived and died in captivity. The cross sections of phalangeal bones were nearly circular in shape, and hematoxylinophilic lines that were interpreted as lines of arrested growth (LAGs) were observed in the periosteal tissue; this suggests that this technique can be used to estimate the age of A. japonicus. The number of LAGs was one less than the number of winters that each individual experienced. We could observe LAGs in both frozen and 10% formalin specimens. LAGs could be confirmed even for specimens that had been fixed in formalin for up to 30 years. By using this method, it was suggested that the lifespan of this species could be determined from specimens existing in museums, zoos, and aquariums worldwide. It also showed potential for providing important conservation information, such as generation time and age structure of populations in the field.This work supported by JSPS KAKENHI Grant Numbers JP 26870400, JP 17K 01209

Exploration of the Nature of Active Learning in Elementary School Science Class: Focussing on Learning-Problem Making and the Method of Interchange Between Groups

本研究の目的は，子どもの学び合いの姿を明らかにするとともに，アクティブ・ラーニングの実質化のための示唆を得ることである。その目的の達成に向けて，自然事象と子どもの素朴概念とのギャップが子どもに意識できるようにする導入を行うとともに，実験後には他グループと交流できる「フリータイム」を採り入れた授業を実践し，子どもの学びを分析した。その結果，子どもは自ら学習を開始し，他の子どもが考えた仮説や検証方法であっても共感的に理解して実験を行えることが明らかになった。また，子どもは自ら目的意識をもって他のグループへ行き，実験を行ったり納得できるまで話し合い活動を行ったりしながら，学級全体で合意することができることが分かった。加えて，アクティブ・ラーニングの実質化のためには，共に学ぶ学級の全員が納得できることをゴールとするという意識を子どもに培い続けることや，子どもには主体的・対話的で深く学び合う力があることを教師が認識し，その力を発揮できるような授業をデザインすると共に，子どもの学び合いをコーディネートすることが必要であるという示唆を得た。This study aimed to clarify children's interaction and to suggest for the enrichment of active learning. After the classes where children recognized and investigated problems from natural events, and then they interacted with other groups in "Free Time", the data of their learning were analyzed. It was clarified that children started learning by themselves and other’s ideas could be understood empathically and investigated. In addition, children could agree in the whole class by going to other groups with purposes, conducting experiments and talking until they were satisfied. It was suggested that in order to enrich active learning, teachers need to continue to cultivate chilren’s awareness that one goal of science learning is the agreement in whole class, to recognize that children have the ability to learn independently, interactively and deeply, to design classes that children can demonstrate their power, and to coordinate the learning of children in class

Practical Study for Conservation of Giant Salamander Andrias japonicus in Toyosaka, Higashi-Hiroshima, Japan <Article>

オオサンショウウオAndrias japonicus は,日本の固有種であり国の特別天然記念物である。環境省のレッドリストでは絶滅危惧Ⅱ類(VU)に指定され,全国的に生息状況の悪化が危惧されている。東広島市豊栄町椋梨川においても,河川の人工化等によりその数が減少し,保護活動の担い手の高齢化に伴い,本種の生息状況に関する情報が極めて乏しい状況であった。そこで,本河川での本種の分布・生態を明らかにする野外調査を実施した。その結果,2011 年からの約2年間の調査で成体21個体と幼生10個体を確認し,本河川が本種の生息地であるだけでなく貴重な繁殖地であることを確認した。しかし,幼生を除けば全長60 - 86cm の大型個体しか確認されず,弱齢個体の個体群への新規加入が正常に起こっていない危険性も示唆された。本稿では,本河川における本種の現状が危機的であることを具体的に報告し,本種の保全にむけた持続的な活動の構築を目指した普及活動の成果と課題についても報告する。The giant salamander Andrias japonicas, which is endemic to Japan, is ranked as vulnerable. It is designated as a national special natural monument. Information on the giant salamander in Higashi-Hiroshima city is extremely scarce. To determine the current habitat of A. japonicas, we surveyed the Mukunashi River including areas where the giant salamander had lived in the past. Our surveys did find 21 adults and 10 larvae of A. japonicas within a two year period (from 2011 to 2013). However, we did not discover any young individuals of total length of 50 mm - 600 mm. This suggests that larval recruitment is not successful. This paper specifically reports that a critical situation exists for the giant salamander in the Mukunashi River in Higashi-Hiroshima City. And the publicity work aiming at conservation and its result are also reported

Radiation and Health in Kindergarten, Elementary, and Junior High Schools Consistently : Efforts to Enhance Health and Environmental Awareness from the Perspective of Health and Science Education

原発災害等による放射能に対する健康不安や風評対策として，平常時から子どもが安全な環境や，放射線についての知識や判断の仕方，身の回りの安全な生活について学習しておく必要性が高いと考え，本研究では，安全な環境や放射線についての正しい認識を深める学習のあり方を検討することを目的とした。 理科教育と保健指導の連携によって，本校の中学３年生に「放射線学習・放射線と健康」の指導を行い，指導の前後で評価した。実際の実践は，理科分野では中学生の放射線に対する科学的な認識を育成するために環境測定を実施し，データの集積や実験を通して科学的な根拠に基づいた学習を展開した。また,学校保健分野では保健指導として，理科で学習した知識を活かして日常生活や健康との関連を考えさせ，環境の変化に伴う生活・健康課題の改善を図るために自分で情報を収集する手段について指導した。理科と学校保健が連携した指導は，知識と実生活を結びつけ，よりよく生きようという生きる力を育む教育となると考えられた。今後は，学校保健と社会科や技術家庭科との連携も充実させることで，更に効果的な学習と成りえる。The purpose of this study was to consider instructions for maintaining a safe environment and correct awareness of radiation. Lessons on “Knowledge of Radiation” and “Radiation and Health” were given to ninth-grade students. Effects of learning were evaluated before and after classes. Teachers made students put environmental measurement to cultivate their scientific knowledge of radiation in science classes. Classes also addressed the scientific basis through data and experiments. In school health field, teachers asked students to consider relationships between daily life and health, using knowledge learned in science classes. Moreover, teachers guided the students’ means of collecting information to improve their daily life and ability to deal with health problems in the event of environmental changes. The instruction that linked science with school health tied daily lives to scientific knowledge. This instruction can make a contribution to an education that develops a “Zest for Living”. In the future, this instruction can be more effective by incorporating school health into social studies, industrial arts and homemaking

Review of Fabrication and Characterization of Nd–Fe–B Thick Films for Magnetic Micromachines

Isotropic Nd-Fe-B thick film magnets were prepared by a high-speed pulsed laser deposition method followed by a post annealing. The deposition rate of 90 μm/h could be successfully achieved, and a pulse annealing was adopted as the post annealing process in order to enhance coercivity. Use of a substrate heating system under the high deposition rate enabled us to obtain anisotropic thick films with (BH)max of approximately 120 kJ/m3, which show the potential for an improvement in the properties of the micromachines. Novel micromachines comprising the Isotropic films were introduced

A study on children's scientific model making in science class (3) : the fourth grade elementary science "Electricity"

本研究の目的は, 小学校第4学年理科「電気のはたらき」の単元において, 子どもの思考や表現を生かした科学的なモデルづくりの観点から, 子どもの多様な学びや学び合いの可能性を探るとともに, 導入した授業方略の有効性を検討することであった。電流に対する子どもの見方や考え方に関する事前調査をもとに授業方略を開発・実践した結果, 乾電池2本の並列回路について, 自動車の通行や道路の合流点を基にしたモデルや電気と磁気を同一視したモデル, 電気に重さがあるというモデルなど, 様々なモデルを子どもたちが考えることができていた。また, 子ども同士の交流を通して, 自分のモデルをより明確にするために他者の表現を採り入れる事例が認められた。さらに, 子どもたちは自他の考えや実験の目的を明確に意識できるようになっていた。これらのことから, 回路中の電流に対する個々の考えや実験方法をキーワード化するという授業方略が一定の成果を上げたと考えられる。一方, キーワード化されたモデルが同じであっても子どもによって考えの細部が異なっている場合があることや, 教師の演示実験の方法が子どものモデルづくりに影響を及ぼす可能性のあることが示唆された