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パソコンとセンサーを活用した蒸気圧測定臆遮る 物質の状態
Akita University 秋 田大学教育文化学部教育実践研究紀要 第2 6 号 2 ( ) 0 4 年 村井 亮人 * パソコンとセ ンサーを活用 した蒸気圧測定 臆遮る 物質の状態変化 に関する探究活動 † 秋 田県立湯沢北高等学校 岩田 吉弘** 秋 田大学教育 文化学部 本研究 は,パ ソコ ンとセ ンサ ーを利用 して メ タノール とェ クノールの蒸気 圧 を測定 す る ことによ り,物質 の特性 につ いて理解 を深 め る実験教材 の作成 を 目的 と した.高校化学 の 授業 にお いて,蒸気圧 につ いて は実験教材 の例 が ほ とん どな く,講義 中心 の分野 で あ り, 気 液平衡 や気体 の法則 な ど生徒 に とって理 解 に苦労 す る ところで もあ る. 実験 の教材化 によ り, 簡単 な操 作 で文献値 と非常 に類似 した蒸気圧 曲線 を得 る ことがで き,蒸気圧 につ いて理解 す る ことがで きるよ うにな った. さ らに,課 題研究 や探 究活動 , 理科 ク ラブ活動等 で も利用 す る ことがで きる教材 に出来上 が った. また,生徒 がパ ソコ ン とセ ンサ ーを利用 して問題 を解決 して い くとい う探究心 の育成 に も役立 っ結果 が得 られ た. キー ワー ド :蒸気圧,パ ソコ ンとセ ンサ ー,状態変化,探求活動 , CBL 1 . は じめ に 夕処理 のプ ログ ラムが少 ない ことが原 因 で あ ろ う. したが って,実験 にお ける計測 や デ - 夕処理 に活用 1 年 3月 に発表 され た高等学校学習指導要領 平成1 した教材 もほ とん どな い.パ ソ コ ンを用 いた実験例 で,理科 ,第 3隷 ｢各科 目にわ た る指導計画 の作成 は, 現 行 の化 学 I Bの教 科 書 ( 8種 類 ) の中 で, 反 と内容 の取 扱 い｣ の 2 ( 3 ) で は, ｢各科 目の指 導 に当 応熱 の測定 と中和 滴定 につ いて 2種 類 の教科書 の中 た って は,観察,実験 の過程 での情報 の収集 ｡検索 ･ で簡単 に取 り上 げ られ るに留 ま って い る. 計 測 ･制御,結 果 の集計 ･処理 な どにお いて,パ ソ 一 一万, アメ リカ合衆 国で は, コ ンピュー タを観察, コ ンや情報通信 ネ ッ トワー クな どを積極 的 に活用 す 実験 を支援 す る知 的 な道具 と して位 置づ ける視点 か る こと. ｣とな って い る1 ) . しか し, これ までのパ ソ Comput e rBas e dLaborat ory) とい っ ら, CBL ( コ ンの利 用 は,通信 ネ ッ トワー ク等 の利 用 に とどま た考 え方 が あ り, コ ンピュー タを理科 の実験室 に設 り,実験 にお け る計測 や デー タの処理 にはほ とん ど 置 して,実験 の過程 での観察 や測定 ｡制御 , デー タ 使 われて いな いのが現状 で あ る.計測 に はセ ンサ ー 処理,通信 に利 用 す る ことが考 え られて い る. そ こ とパ ソ コ ンを接 続 した シス テムが必要 で あ る. しか で,1 9 7 0 年代末 か ら,教育現場で利用で きるセ ンサー し,理科教育現場 に普及 してい るパ ソコンとセ ンサー とコ ンピュー タを接続 した システ ム とデ ー タ処理 の を接 続 す る システ ム とその シス テムに対 応 したデ - プ ログ ラムの開発 が進 め られ,市 販 品 も多 く,普及 2004年 1月2 3日受理 TDe v e l opme ntofa Mat e r i alf o rTe ac hi ng l nv e s t i 一 gat i ngSki l l sBas e dont heNot i onofPhas eChange s byMe as ur i ngt heVaporPr e s s ur eUs i ngPCandt he Se ns o r * Aki t o MURAI ,Yuz awaki t a Se ni o r Hi gh Sc hoo l , Yuz awa,Aki t a **Yos hi hi r ol wATA,Fac ul t yofEduc at i onandHuman St ude i s ,Aki t aUni v e r s i t y,Aki t a 第2 6 号 2 0 0 4 年 も進 ん で い る. CBL を利 用 した科 学 教 育 につ いて の評価 に関す る多 くの研究 が あ り, その結果,化学 につ いて は,生徒 の物質化学 の概念 の学習 や グ ラフ 化 の技術 を獲得 す る ことがで きるとされて い る2 ) . 観察,実験等 を行 う過程 でのパ ソコ ンの利用 で は, 観 察 ･実験 の代替 と してで はな く, 自然 を調 べ る活 動 を支援 し, 強化 し,触発 す る ことを助 ける知 的で i l l i l Akita University 創造 的 な道具 と して位 置づ けが重要 で あ る3 ) . その 夕) は, イ ンター フェース ( Se r i alBoxl nt e r f ac e, よ うな観点 か ら, これ まで本研究室 で は, CBLを Ve r ni e r ) を シ リアル ポー トに接続 して用 いた. こ の実験で用 いた蒸気圧測定装置の概略を図 1に示す. 圧力 セ ンサー ( SDDI N,Ve r ni e r ) は, プ ラスチ ッ 用 いた ｢ 水 の凝固 と融解｣,｢ 気体 の圧力 と温度 の関 係｣及 び ｢中和滴定｣ の教材 開発 を行 って きた 4). 物質 の状態 の単元 の中には定量的 な扱 いをす る項 ク製 のチ ューブで ゴムス トッパ ーアセ ンブ リにつな 目が多 い. なかで も蒸気圧 につ いて は,気 一液平衡 2 0 0 mg ) の口にね じ込 む. この ぎ,三角 フラス コ ( の概念 や分圧 の法則 か ら物質量 の計算 などを含 み, 圧力 セ ンサ ーは, イ ンター フェースの DI N コネク 高校生 に とって理解す ることが非常 に難 しい分野 で ターの ポー ト 1に接続 した.温度 セ ンサ ー ( DCT- あ る. そ こで生徒実験や演示実験 を通 して理解 を高 N コネ DI N,Ve r ni e r ) は, イ ンター フェースの DI クターの ポー ト2に接続 した. デー タの取 り込 み ｡ め ることが望 まれ る. 高校 で は,ふつ う圧力 セ ンサーは用意 されて いな 解析 プログラム ( Dat aLogge r,Ve r ni e r )を用 いた. いので,圧力変化 か ら蒸気圧 を求 める実験教材 はほ 2 mg用 注射筒 にメ タノール ( 純度 9 9. 8%, Nac ar ai とんどない.このため圧力一定 ( 大気圧)にお ける体 純度 9 9. 9%,蒸留精 Te s que ) も しくはェクノール ( 積変化か ら蒸気圧 を求 め る実験 5) が提案 されている. 製) を入れ, ゴムス トッパ ーアセ ンブ リにつないだ. この実験 で は,液体 の蒸気圧が ゼ ロとみなせ る温度 5 0 0 ml )5つ に O o Cか ら4 0℃ の異 な る温 ビーカー ( ,O o C での圧力 を基準 にす る必要がある.水 の場合 は 度 の水 を用意 した. における蒸気圧が小 さいので実験で きるが,メタノー か ら蒸気圧変化 を間接的 に調べ ることにな るため, 2. 2. 操作 とデータ解析 図 1に示す注射筒 にメ タノール もしくはエタノー ルを約 1 mg入 れ, 取 り込 み ･解析 プ ログ ラムを起 生徒が蒸気圧 を直感 的 に捉 えに くい欠点 があ る. こ 動 し,圧力 セ ンサー と温度 セ ンサーの校正 フ ァイル のよ うな状況 のため,概念 や法則 を十分理解 で きな を読 み込 み,待機す る.温度範囲 は いまま,机上 の計算 や グラフか らの解釈 を行 ってい 0 0 hPa( 0. 5 at m)か ら1 5 0 0 hPa( 1 . 5 at m) 圧力範 囲 は5 るのが現状 であ る.蒸気圧 につ いての授業 は,蒸気 に設定す る.約 2 0℃ の水 を ビーカーに準備 し,三角 圧曲線の グラフを利用 して,座学 のみにな っている. フラス コと温度 セ ンサーを浸す. 3分以上放置 した ルや エタノールのよ うに蒸気圧 が高 い物質への適用 が難 しい. また,体積変化 を測定 し, ボイルの法則 そ こで本研究 で は,蒸気圧 の測定 を題材 と して, ,O o Cか ら5 0 ℃, 観察 とデータ処理 の支援, さ らにパ ソコンを利用す 後, 温度 と圧力 を記録 す る.匝 司 の ボ タ ンを ク リック し,注射筒 内のメタノールあ るいはエ タノー る新 しい探究活動 の開発 を 目指 した.温度 セ ンサー ル約 1 mlを三角 フラス コに注入 す る. 3分以上放置 と圧力 セ ンサーの 2つを同時 にパ ソコンに接続 し, データ取 り込 み ソフ ト, およびデー タ解析 ソフ トを し,温度 と圧力 の示度 が一定 にな った ら,[ 壷冠 の ボタ ンを ク リック し, このデー タを保存す る. 活用 した.実験 の過程 での観察 と計測, データ処理 か ら4 0 ℃ の異 な る温度 の水 に三角 フラス コと温度 七 O o C と化学概念 の学習 およびパ ソコンとセ ンサーの利用 注射筒 で可能 とな る発展学習 を視座 においた. なお,主 に 利 用 した機 器 は Ve r ni e rSo f t war e& Te c hnol ogy 製 ( 米 国,以下 Ve r ni e r ) で, これ はイ ンターネ ッ トを利用 して購入 した. これ には,取 り込 み ･解析 プ ログラム, イ ンター フェース, および, セ ンサー が含 まれて いる. Ve r ni e r製 品 は国産 に比べ るとか な り安価 であ る6). 2 . 実験操作 と解析 2 . 1 . 装置 パ ソコ ン ( Pe r f or ma5 2 8 0, ア ップル コ ンビュi l i ] 琴 図 1 装置の概略図 秋 田大学教育文化学部教育実践研究紀要 Akita University 1 2 00 ンサ ーを順次浸 し, 同様 の操作 で温度 と圧力 のデー タを保存 す る. 1 1 6 0 温度 と圧力 の測定後,取 り込 み ･解析 プ ログ ラム t aLogge rを用 いて蒸気圧 を計算 した. また, の Da 発展学習 にお いて, クラウ ジウス-クラペイ ロ ンの 式 に必要 な蒸気圧 の 自然対数値 と絶対温度 の逆数 の 暮l - l .こ し. . ∫ 3 . 結果 と考察 出 1 ( ) BO - メ タ ノ ール(24.5℃) ･ - -エタノ-ノ以26. 5 ℃) l ( ) 40 1 000 0 3 .1 . 米国製 セ ンサ ー類 とソフ トウエアの国 内利用 米 国製 のセ ンサ ー-パ ソコ ンのイ ンター フェ-ス - / ･ R 関係 を表 す グラフを作成 す る. さ らに, この グ ラフ の傾 きか ら蒸発熱 を算 出す る. - ′ 言 1E 20 a - 50 1 00 1 5 0 200 25 0 3 00 時間 〔S〕 図2 : メタノールおよびエタノールの蒸発による圧力変化 やその電源 は, 1 1 5 VAC,6 0 Hzの電源向 けに設計 さ れて い る.国 内の 1 0 0 VAC,5 0 Hzを用 いて もデー タ を測定 で きることか ら, この システムで物質 によ っ 解析 ソフ トで セ ンサ ー類 の校正 を行 なえば,性能 を . 3 .に示 す よ う て蒸気圧 が決 まる ことは もちろん ,3 発揮 し,実験 にま った く支 障 はない.一度校正 を行 に温度上昇 による蒸気圧増加 の実験 も可能 で あ る. えば,校正 フ ァイルを フロ ッピーデ ィス クや- - ド なお, メ タノールや エ タノールに含 まれ る水分 とフ デ ィス クに保存 で きる. このため実験 のたびに校正 ラス コ内の水分 は誤差 を与 え る. これ ら試薬 は必 ず をす る必要 もな く,複数 の グル ープで同 じ実験 を行 密封保管 した ものを用 い,三角 フラス コ内 はあ らか う場合 は,校正 フ ァイルを配布 す る ことで対応 で き じめ乾燥 させ る必要 があ る. る.また,取 り込 み ･解析 プログラムの Da t aLogge r 図 2に示 す よ うに,本研究 で取 り上 げた システム は英語 の OS用 で あ るが, 日本語 の Ma c OSで使用 の利 用 によ って, 温度 と圧 力 が直接数 値 と して現 して も, ご くまれ に表示 に文字化 けが出 るほか は, れ る.生徒 は蒸気圧 が デー タ上 に現 れて くることに 支障 な く利用 で きた. よ る視覚 的 な解釈 を得 る ことがで き,指導上 で は, 解析 において ボイル ｡シャルルの法則 や分圧 の法則 3 . 2 . 圧力 セ ンサー による蒸気圧測定 この装置 にお いて,蒸気圧 が気 一液平衡 に達す る を利用す る ことで気体 の法則 と も関連 づ けることが で きる. まで長 時間必要 であ ると,授業 時間内での実験 が終 了 しな くな る. そ こで室温付近 での メ タノールお よ びエ タノールを三角 フ ラス コに注入 し,時間 に対 す 3 . 3 . 蒸気圧 の温度変化 図 1に示す装置での蒸気圧 の温度変化 の測定 では, る圧力 の変化 を調べた.結果 を図 2に示す. メタノー 閉 じ込 め られて い る空気 に対 して, ボイル ｡シャル ルあ るいはエ タノールの蒸気圧 が加 わ るため圧力 は ルの法則 が成 り立 って い ることが必要 にな る. これ 次第 に増加 し,一定 にな る.一定 にな った ときの圧 0℃ の範 囲 で成立 はすで に雄鹿 ら4) によ り,0か ら6 4 0 hPa ( 2 4. 5℃) , エタ 力 の増加分 はメ タノールで 1 す ることが確 か め られて い る. フラス コ内を一定温 0 hPa( 2 6 . 5 ℃) とな り, 水銀柱高 さで示 ノールで9 度 に保 っ ため, ビーカーに入 れ る水 の温度 を変 え る 1 0 mmHg,6 8 mmHgとな った.文 す と, それぞれ 1 ことによ り, メタノール とェ タノールの蒸気圧 の温 2 4 mmHg(メ タノール),6 4. 4 mmHg(ェ 献値 7) の 1 度変化 を調 べ た.温度 の上昇 に ともな う空気 の圧力 クノール) ともよ く一致 した ことか ら,圧力 が一定 変化 は以下 の式 で,求 め ることがで きる. にな った ときに気 一液平衡 に達 した もの と考 え られ る. 図 2の とお り, およそ 2分 で圧力 の値 が一定 に な る ことか ら,実 際 に実験 す るときは 3分程度 の放 I ,aLr -芸 荒 ×po ( 1 ) 置で,気一液平衡 での蒸気圧 を測定 す る ことがで き ここで Poとt oはメ タノールや エ タノールを注入 る. この よ うに比較 的短 時間で一定温度 での蒸気圧 す る前 の空気 の圧 力 ( at m) と温度 ( o c),p alr と t 第2 6 号 2 0 0 4 年 1 1 3 Akita University は測定時の空気の圧力 ( at m) と温度 ( o C )である. v a ｡は, その結果,全圧 P に対 す る蒸気圧 の分圧 P 以下 の差 し引 きで計算で きる. Pv a ,-p-P air ( 2) 習がで きる. 測定温度 をさ らに高温 あるいは低温 と広範囲に測 定す ることも考え られ る. しか し, この装置では圧 力 セ ンサーと三角 フラス コ間のチューブが室温 にお かれ るため,測定温度が室温か ら離れ るほど誤差が メタノール, エタノールそれぞれの結果を図 3およ 大 きくなる. この方法で は,特別 な恒温槽 を用 いる び図 4に示す. グラフには文献値 7) か ら計算 した蒸 ことな く,0か ら4 0 ℃程度 とい った安全 な温度範囲 o Cか ら4 3. 6 気圧 曲線 も示 してある. メタノールで O で,高校 の実験 として十分 な内容 を実施で きる点が ℃, エタノールで O o Cか ら4 4. 6 ℃ の温度範囲で各 5 優れているといえ る. 点調べたが, いずれの場合 も実験結果 は文献値 とよ く一致 している. この結果か ら生徒 はメタノール と 3 . 4 . 蒸発熱の算出 エタノールで,蒸気圧が高 いのはメタノールである 蒸発熱 は,液体 中で分子間の引力をたち切 って, ことを判断 し, さ らにいずれ も温度が上昇す るにつ 分子の集団をば らば らにす るのに必要 なェネルギー れて,蒸気圧が増大す ることを理解で きる. この解 である.高校化学で はこのよ うな定性的な説明がな 2) 析 において,( 1 ) 式ではボイル ･シャルルの法則 ,( されているが,定量的な考察 にはエ ン トロピーの概 式で は分圧 の法則 と関連づ け られ,気体 の性質 の復 念が必要 とな り,高校 の範囲外 となる.しか し,3 . 3 . で求めた蒸気圧 と温度 の関係 およびクラウジウスクラペイロンの式か ら蒸発熱を求めることがで きる. ほとん どの教科書 において, エタノールの蒸発熱が 表 などで示 されていることか ら, ここでは発展的な 学習 として取 り上 げる. クラウジウス-クラペイロンの式か ら以下 の関係 が導 ける. ･ np - % ･B ( 3, ここで 1 nP は蒸気圧 の自然対数, △Hv a ｡は蒸発熱 0 1 0 2 0 4 0 3 0 5 0 温度【 c c〕 図 3 メタノールの蒸気圧曲線 ( J/mol ),T は絶対温度 ( K),B は定数 である.1 /T に対 す る 1 nP をプ ロ ッ トし, y-mx+bに当て は めれば, グラフの傾 き m は m--△H v a ｡ / Rとなる. 縦軸 は圧力の対数表示で, ここで はグラフの傾 きに 着 目す るため,圧力 の単位 は a t m,kPa,mmHgい 250 ずれで も同 じ結果 になるが,蒸発熱 を J単位で求 め るためには,気体定数 は SI系の8 . 31 J/( mol ･ K) と 200 ' ｢ ニ ' 美 文浜 献俵… 値 ` ` しなければな らない ことに注意 を要す る. ` ● 一 ‥ /一̀ P メ′ ′ ■ ■ ■ ､ E d L ?1 5 0 _ 亡 ー 也 城 蝶 t OO 実験 データか ら求 めた蒸気圧 の自然対数 と絶対温 ■ 5 0 0 0 I O 20 30 温度〔 ℃】 図 4 エタノールの蒸気圧曲線 1 1 4 4 0 50 度 の逆数 との関係 を図 5と 6に示す.グラフか らymx+bの関係 が読 み取 れ, 取 り込 み ･解析 プ ログ t aLogge rを用 い, 回帰 直線 を引 くこと ラムの Da が で きる. 傾 きを求 め る と, メ タ ノールが 4 6 7 4 ( 相関係数 R は,0 . 9 9 0 ) , エタノールが5 4 0 4( Rは 0. 9 8 5 ) とな り, クラウ ジウス-ク ラペイ ロ ンの式 が成立 していることがわか る.次 に傾 きか ら蒸発熱 を求 めてみると, メタノ-ル3 8. 9 kJ/mol ,エタノー 秋 田大学教育文化学部教育実践研究紀要 Akita University た. この教材 で は,パ ソコンや実験器具 の取扱 いに 不慣れで,取 り込 み o解析 プ ログラムの英語表示 に ︰ 出 城峨 l もとまど う生徒が いると考 え られ る. そ こでデ ィレ < OI qヽ r小 f)UL クシ ョンはカ ラー印刷 と し,パ ソ■ コン上 の操作画面 一一:I や器具 の図を貼 って,理解 の助 けと した. このデ ィレクシ ョンを使 って,高校生 6名が実験 + **債 し,実験後 にア ンケー トを行 った. その結果 ,5名 の生徒が蒸気圧 につ いて理解で きたと回答 している. や は り画面 の記述が英語 であ ったため始 め とまどい があ ったよ うだが,操作 は簡単であ った との感想 も 0. 0 0 31 0 . 0 0 3 2 0. 0 0 3 3 0 . 0 0 3 4 0. 0 03 5 0 . 0 0 3 6 0. 0 03 7 1/絶対温度【 1 /K〕 図 5 絶対温度の逆数-メタノールの蒸気圧の自然対数 あ った.蒸気圧曲線 の実験結果 も比較 的に良か った ことか らも,簡単で有効 な実験であると判断 され る. また,何 よ りもこんな実験 を学校授業 の内で もや り たいとい う意見 も多 くあ った ことか ら,パ ソコ ンと S セ ンサーを使 った実験 をす ることで, なお一層 自分 ▲ ｢ (出 城 礁 0 ]( で科学的 に問題 を解明 してい く探究心 も育成 された と思われる.なお, このデ ィレクションはホームペー 3 2 ' 小 H )u l ジ上 で公開 して いる8). - + 1 = ト . 実 験 値 ヽ日 4 . 結論 と今後の課題 パ ソコ ンとセ ンサーを活用 した化学実験教材 の中 で,蒸気圧 の測定実験 による教材化 に成功 した.坐 0 . 0 031 0003 2 0. 0 03 3 00 03 4 0 . 0 03 5 00 0 3 6 0. 0 03 7 1/絶対温度【1/K〕 図 6 絶対温度の逆数-エタノールの蒸気圧の自然対数 徒 にとって定量的な扱 いをす る分野 で は知識だ けで 計算す る傾 向があるが,今回の研究 によ って,既習 事項 の気体 の性質 を確認 しなが ら蒸気圧 につ いて理 解 を深 め ることがで きる教材 にな った. また,色 々 ル4 4. 9 kJ/mo lとな り, 文献 値 6) の メ タノール3 5 . 2 な分野で探求活動 や課題研究 をす るために,生徒が ,エ タノール3 8. 5 kJ/ mo lとよ く一致 して い kJ/mol 課題 を発見す るために,観察 o実験 を行 って問題 を る.高校生が クラウジウスークラペイ ロンの考 え方 解決す るために, そ して分か った ことを表現 してい を理解す ることは困難 であろ うが,関係式 を与 え, くために有用 な道具 と して活用で きるであろ う. 簡単 な回帰分析 をす ることで,かな り正確 に蒸発熱 を求 め ることがで きる. 今 回 は,温度 セ ンサ ー と圧力 セ ンサ ーの 2つ を H セ ンサ ー,伝 使 った蒸気圧測定 を取扱 ったが ,p パ ソコ ンとセ ンサーを活用 した実験 は,物質 の状 導度 セ ンサー,溶存酸素 セ ンサー,光度 セ ンサーな 態変化 の単元 にお ける探求活動 で,定量的 にデー タ どさまざまな分野で活用で きる装置 もある. これか を取扱 い,解析す ることを可能 とす る. この クラウ らは, その有効 な活用 につ いて考 えていきたい.パ ジウスークラペイ ロ ンの項 目を課題研究 や理科 クラ ソ コンの普及が進んでいる中, このよ うなセ ンサー ブで積極的 に取扱 うことは効果的 と思 われ る.蒸発 類 を準備す ることで,各 グループに 1台ずっ配置す 熱 を 自分 たちの実験 で求 め る探究活動 は生徒 にとっ ることも可能 であろ う. て感動的で,科学 への関心 を さ らに深 めると期待 さ れ る. 生徒 が 自 ら考 え,問題 を見っ けて解決 して い くこ とで,科学への興味 ｡関心 が大 き くなることを期待 したい. また, コンピュータを情報収集 の道具 だ け 3 . 5 . ｢蒸気圧 の測定｣教材 の実践 ｢蒸気圧 の測定｣実験 のデ ィ レクシ ョンを作成 し 第2 6 号 2 0 0 4 年 に捕 らえず,問題解決への道具 と して利用 で きるよ うにな って もらいたい. そのために も,本実験 だけ 1 1 5 Akita University でな く, いろいろな種類 の実験 や探究活動 を行 って い く必要 があ るだ ろ う. 謝辞 デ ィレク シ ョン作成 に協力 を惜 しまなか った瀬尾 絵理那氏,酉藤 由紀子氏 に感謝す る. 参考文献 1 ) 文部省 ,1 9 99 年 3月 2 9日告示,高等学校学習指 導要領,第 2章各教科,第 5節理科,第 3隷各教 3 ) 科 にわた る指導計画 の作成 と内容 の取扱 い( 2 ) ShawnM. Gl ynnほか,竹村重和監訳 ,1 9 9 3 年, ｢ 理科学習 の心理学｣,p 1 5 1 ,東洋館 出版社 3 ) 文部省 ,1 9 91 年 5月,中学校理科学習指導資料, ｢指導計画 の作成 と学習指導 の工夫｣,第 3章第 2 節 ｢ 観察,実験 の過程での コンピュータ等 の利用｣ 4) 雄鹿洋美 ,1 9 9 9 年 3月,｢ パ ソコンによる計測 ･ デー タ処理 を生 か した化学実験教材 の開発｣,秩 4 集, 田大学教育文化学部研究紀要, 自然科学第 5 P1-7 5 ) 藤井舜介,梶 山正 明 ,2 0 0 3 年, ｢注射器 を用 い て水蒸気圧 を測定 す る｣,化学 と教育 高等学校 化学実験集,日本化学会 化学教育協議会 ,P6 4- 6 5 6 ) 例 えば国産 ではスズキ教育 ソフ ト ( ht t p: 〝www. s uz uki s of t . c o. j p) が あ る. Ve r ni e rSof t war e& Te c hnol ogyの ホ ー ム ペ ー ジは, ht t p: 〟www. ve r ni e r. c om/にあり,購入 は EdUSA, I nc .( ht t p: 〝www. e dus a. c om/)か ら行 え る. 7 ) 日本化学会編 ,1 9 9 3 年 9月 3 0日発行,改定 4版 Summar y l ti sc ommont oc l ai mt hatt het e ac hi ngoft he vaporpr e s s ur ei se xt r e me l ydi f f i c ul tduet oal ac k ofappr opr i at ei ns t r uc t i onalmat e r i al s .Thi si n t ur n i sve r yl i ke l yt ol e adt oal oc ks t e pt ype t e ac hi ng,i nwhi c ht hes t ude nt s 'par t i c i pat i oni s ke ptt oami ni mum.Thepr e s e ntpape ri sar e por t ofde ve l opi ng t hemat e r i alus i ng PC and t he s e ns or i nc he mi s t r yc our s e sf or s e ni or hi gh s c hooll e ve ls t ude nt si n Japan.Themat e r i al s pr ove dt obes uc c e s s f uli nt hef ol l owi ng t hr e e ways .Fi r s t ,t hede vi c ehe l pe ds t ude nt ss uc c e s s f ul l ydr aw avaporpr e s s ur ec ur vet hankst ot he mac hi ne whi c hc oul de as i l y be mani pul at e d. Se c ond,t hede vi c ehe l pe ds t ude nt sunde r s t and notonl yt hephe nome nonoft hevaporpr e s s ur e pe rs e , butal s ot het he or yunde r l yi ngi t .Thi r d, i t wasf oundt hatt hemat e r i alc oul dpot e nt i al l ybe us e dnotonl yf ori ns t r uc t i onataf or male duc at i onals e t t i ng,butf ore xt r ac ur r i c ul arac t i vi t i e s . I naddi t i ont ot he s e ,i twass ugge s t e dt hatt he mat e r i alc oul dbehe l pf ulf ors t ude nt st ode ve l op t he i ri nqui r i ngmi nd.Thepape rc onc l ude swi t h s e ve r als ugge s t i onsf orus i ngt hemat e r i ale f f e c t i ve l y. Ke yWor ds: VaporPr e s s ur e ,PCandt heSe ns or, Phas eChange s ,I nve s t i gat i on,CBL ( Re c e i ve dJanuar y2 3,2 0 0 4 ) 化学便覧基礎編 Ⅱ,丸善株式会社 8 ) ht t p: 〝www. i pc . aki t au. ac . j p/∼ i wat a/ 1 1 6 秋 田大学教育文化学部教育実践研究紀要