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理科教育コース研究室 [PDF：241KB]
★ 教育科学専攻 理科教育コース ★ 〈理科教育〉 森 藤 義 孝 研究室 本研究室では、児童・生徒を対象とした自然認識研究を中心的に行っています。そして、その成果 を踏まえながらの理科授業改善に取り組んでいます。本研究室では、県内の理科授業改善に取り組ん でいる小学校や中学校との連携事業を数多く推進しておりますので、児童・生徒を対象とした面接調 査や質問紙調査を行いたい者、あるいは、効果的な理科授業を構想・実施し、授業によって児童・生 徒の自然認識がどのように変容しうるのかを明らかにしてみたい者に対して、魅力的な研究環境を提 供することができます。また、理科授業の実践力を高めたい者に対しても、本研究室が構築している 県内の小中学校とのネットワークを活用し、その目標を達成するために必要な実践の場を提供するこ とが可能です。 授業について 初等理科教育特論Ⅱ 小学校理科を事例として取り上げながら、 理科の学習論や授業論についての解説 を行います。 中等理科教育特論Ⅱ 中学校および高等学校理科を事例として取り上げながら、 理科の学習論や授業論 についての解説を行います。 初等理科教育演習Ⅱ 小学校理科を事例として取り上げながら、 自然認識研究の方法論や理科の評価論 について、演習的に学びます。 中等理科教育演習Ⅱ 中学校および高等学校理科を事例として取り上げながら、 自然認識研究の方法論 や理科の評価論について、演習的に学びます。 課題研究 特定の追究課題を設定し、文献研究や調査研究を通して課題解決を目指します。 主たる修士論文 英国のアドバンシング物理に見られる高等学校物理の新たな展開とわが国に対する教育学的示唆、小 学校における物質概念の形成に関する研究、小学校理科における科学用語の取り扱いに関する研究、 等 坂 本 憲 明 研究室 本研究室では、自らの理科教育の実践経験を踏まえ、小・中・高等学校とのネットワークを活用し ながら、学齢期の子どもたちの自然認識の実態解明と効果的な理科教授学習論の構築を幅広い視点か ら目指しています。具体的には、新学習指導要領の動向にも注視して、主に科学概念理解を基盤とし た言語活動の充実に関することを中心とした研究に取り組んでいます。 授業について 初等理科教育特論Ⅰ 理科の教授・学習論の歴史的変遷を踏まえ、小学校段階の授業のあり方について 考察します。 中等理科教育特論Ⅰ 理科の教授・学習論の歴史的変遷を踏まえ、中等教育段階の理科の授業のあり方 について考察します。 初等理科教育演習Ⅰ 小学校理科授業の分析および理科教育関連の論文精読を通して、 初等理科教育研 究の諸課題を探ります。 中等理科教育演習Ⅰ 中学校理科授業の分析および理科教育関連の論文精読を通して、 中等理科教育研 究の諸課題を探ります。 課題研究 特定の追究課題を設定し、文献研究や調査研究を通して課題解決を目指します。 主たる修士論文 理科授業における事例提示の方法に関する実践的研究 甲 斐 初 美 研究室 本研究室では、子どもの概念体系の構築過程に影響を与える認知的・情意的要因の分析を行ってい ます。具体的には、子どもが既有の概念体系と外部の情報とを有機的に結びつけることで新しい概念 体系を構築し、 それらを広く活用していくことができるようにするために、 子どもの学習課題に対し、 どのような情報をどのような文脈で与えれば、彼らに期待する概念体系を構築させることができるの か、 あるいは、 その概念体系の構築の背景にはどのような動機づけ要因が寄与しているのかについて、 領域や内容ごとに分析しています。これらの基礎的研究は、小・中・高等学校理科における各単元の 指導方法の改善や授業デザインの構築、あるいは、学年ごとのカリキュラムの最適化につながってい きます。 授業について 初等理科教育特論Ⅲ 初等理科の内容を事例としながら、構成主義的理科学習論に基づくカリキュラ ムマネージメントや授業デザインの視点についての解説を行っていきます。 中等理科教育特論Ⅲ 中等理科の内容を事例としながら、構成主義的理科学習論に基づくカリキュラ ムマネージメントや授業デザインの視点についての解説を行っていきます。 初等理科教育演習Ⅲ 初等理科の内容を具体的に扱いながら、近年の研究動向を参照し、その成果を 理科授業実践に反映させるための議論を行っていきます。 中等理科教育演習Ⅲ 初等理科の内容を具体的に扱いながら、近年の研究動向を参照し、その成果を 理科授業実践に反映させるための議論を行っていきます。 課題研究 理科教育学の領域で修士論文作成を行う学生を対象とし、各自が設定した理科教育学に関 する研究課題に対し、理論的・実証的追究を行っていきます。 〈物理〉 大 後 忠 志 研究室 本研究室では、プラズマ物理、分光スペクトルを中心とする実験的研を主なテーマとしています。 修士論文のテーマは、学生自身が自主的に取り組めるよう興味の持てるテーマを設定したいと思って います。小中高の学校教育教材への応用は、光と色などについての研究を中心として、広くは音など 振動に関連する単元が研究の対象となります。また、環境に関するものについても、光、光スペクト ル（色など）及び音などを中心に物理学に関連することについての実験的研究からテーマを検討した いと考えています。 授業について 蛍光灯の科学 原子スペクトル演習 蛍光灯やネオンサインはプラズマを応用した照明器具です。蛍光灯の仕組み や発光機構を知ることで、プラズマ及び原子スペクトルの物理的な基礎を学ぶ ことができます。そのことを通して、光の本質、原子の構造について深い知見 をもたらすことでしょう。また、小学校・中学校・高校における理科の単元に おいてどのように利用できるかということもあわせて考えます。 最初に、物質の第４の状態と言われるプラズマについて概観した後、原子ス ペクトル、電離気体からのスペクトルについて基礎固めをします。こののちそ れらの発展的・応用的な話題を学び、レーザーや分光については、実験装置を 用いて実演します。一方、小学校、中学校・高校における理科の単元において どのように利用できるかということもあわせて考えます。 宇 藤 茂 憲 研究室 当研究室では、ソフトマターを対象とした応用物性研究を行っている。形態や構造と物質の特異性 （或いは、機能）の関係を解明することを興味の対象として、実験で検証をおこなっている。主な実 験方法は、レーザーによる分光、熱分析、誘電体損等である。また、時代の要求に即した「物理教育 に関する教材開発」もおこなっている。 「実験データを基にして、物理現象を如何に解釈していくか」 に工夫を凝らして開発研究を進めている。 授業について 応用物性特論 物性物理学の基礎と応用を概説します 応用物性演習 幾つかの物質についての基礎と応用について、物性物理学の観点から演習を行なう 物理学汎論 複数の物理教育スタッフと分担して、物理の基礎分野を概説する 三 谷 尚 研究室 三谷研究室は物理教室の中の理論研究室です。理論研究とは堅い響きに聞こえるかもしれませんが、 実験装置に縛られないため、少なくとも学部学生の卒論に対しては、興味あるものなら自主的にテー マを選んでよいとしています；音、色の起源（海はなぜ青いか？太陽はなぜ黄色か？） 、二酸化炭素に よる温室効果の理由、筋肉収縮の機構など。大学院生の場合は、教員の研究テーマである「固体の表 面の物理学；特に表面への異種の原子の吸着」をテーマにすることが多いと思いますが、相談によっ て院生の希望のテーマに沿うこともあると思います。いずれにしても手法としては、コンピューター・ シミュレーションが主となります。 授業について 光と量子 (小免) 光は粒子なのか波動なのか？それを巡り、ニュートンの時代から論争があった。 ２０世紀前半に解明されたとされるが、謎も多い。このことにつき、分かり 易く、かつ高度な講義を行う。 量子統計力学演習 量子論を発展させた「場の量子論」 。その応用であり、固体の格子振動が最も （中高免） 基本的な例である。物理専門以外の院生には、脳神経の物理、宇宙のプラズマ 現象、など、各自の専門に物理が融合した課題を見つけて演習する予定。 主たる修士論文題目 「Cu(001)表面上の Li 吸着系における円弧状回折ストリークの強度変化」 松 崎 昌 之 研究室 本研究室では、原子核物理学（関連する素粒子物理学・天体物理学を含む）の理論的研究を行って いる。担当教員の主な研究テーマはハドロン物質・クォーク物質における量子凝縮、高スピン核構造 論であるが、修士論文のテーマはより広い領域から選ぶ。 （詳細は http://www.fukuoka-edu.ac.jp/~matsuza/matsuza.html をご参照ください。） 授業について ミクロ世界と宇宙（小免） 分子、原子、原子核、素粒子といったミクロな世界での現象と宇宙の密接 なつながりについて講義する。その過程で、受講生のバックグラウンドを考慮しながら、量子力学や 相対性理論などに関する必要な解説をする。 原子核物理学演習（中高免） 原子核に限らず物質の相互作用の素過程は散乱現象である。この授業で は散乱の量子論の入門書の輪読を行う。学部での「ミクロサイズの物理現象」程度の予備知識を前提 とする。 初等及び中等物理学汎論 （分担）受講生の研究テーマを考慮したトピックについて入門的講義を行う。 主たる修士論文（過去１件のみ） 「カラー超伝導コアを持つストレンジ矮星の構造」（英国 Journal of Physics G 誌に掲載） 〈化学〉 宮 崎 義 信 研究室 本研究室では、化学の理論的分野である物理化学を中心に研究しています。具体的には、溶液内反 応によって生成する化学種の溶存状態を、核磁気共鳴（NMR）装置、電位差滴定装置、ボルタンメ トリー分析装置などの測定機器を用いて調べています。また、特殊な反応媒体と考えることができる イオン交換体を対象に、その内部で起こる化学反応の定量的な解析にも取り組んでいます。 授業について 初等化学特論（小免） 物理化学演習（中高免） 溶液内反応を熱力学的に解説します。 溶液化学の研究成果を、最新の論文を輪読することによって理解します。 主たる修士論文 「NMR 法による種々のオキソ酸の溶液内反応の研究」 「両性イオン交換樹脂の酸解離反応とイオン選択性」 原 田 雅 章 研究室 原田研究室では、分析化学分野を中心に研究しています。分析化学の中でも特に光（赤外線〜可視 光線〜X 線）を利用する分光分析法について研究を行っています。分析化学の基礎は物理的な要素を 多く含んでおり、また応用分野は化学のみならず生体関連分野にも及ぶので、物理・化学・生物など 理科の幅広い基礎知識を必要とします。具体的な研究テーマとしては、 １）新しい光学材料の開発と応用：錯体重合法などの溶液法による発光材料の低温合成とその評価 ２）環境関連物質の分離分析：活性炭による各種金属イオンの吸着と溶離など ３）レーザ光、放射光による極微量化学種の定量分析、顕微鏡観察下での化学種の分布測定など です。 授業について 水溶液の化学（小免） 水溶液の性質とその定量的な取扱いについて学びます。 分光分析化学演習 （中高免） スペクトルデータを用いてその解析法などに関する演習を行います。 伊 藤 克 治 研究室 当研究室では、有機合成化学に関する研究を行っています。有機合成化学とは、素反応の有機反応 をいくつも組み合わせて、標的とする有機化合物（医薬品、香料、機能性分子など）をいかに構築す るかという、ナノサイズの三次元パズルを作り上げるような学問です。具体的な研究内容としては、 金属触媒や有機分子触媒を用いた新しい反応の開発や、開発した反応を利用した天然有機化合物の実 践的合成を行っています。また、研究を通して得られる専門的な知識と実験技術を活かして、院生を 中心とする研究室の学生達とともに、学校現場と連携した理科の実践研究にも取り組んでいます。 授業について 化学教材内容論（小免） 化学物質の性質とその反応について、有機化学の観点から学習します。 有機合成化学演習（中高免） 有機合成化学についての最近の論文や成書を輪講します。 主たる修士論文 「P-N 型配位子を用いた高選択的不斉反応の開発」 、 「新規二重活性化触媒の開発」 など 長 澤 五十六 研究室 当研究室では、無機化学分野を中心に研究している。特に無機化学の中でも一大領域として存在す る錯体化学の分野の研究を行っており、新規金属錯体の合成に取り組んでいる。扱う金属イオンの種 類は多種多様であるが、主に白金やパラジウムを有する新規金属錯体を合成し、気体分子吸着挙動の 研究や、新たな物性の発現に対する研究を行っている。新規化合物の分析手法としては、単結晶 X 線 構造解析や NMR(核磁気共鳴)法、電子スペクトルなどを用いている。 授業について 無機化学特論（中高免） 錯体化学の基本的知識である結晶場理論に関して講義を行う。 金属化合物の特性（小免） 各種金属化合物の特性を理解し、理科教育教材としての応用性などを 議論した演習を行います。 小 杉 健 太 郎 研究室 本研究室では、分光学的手法と量子化学計算を用いて、分子間相互作用や分子集合体の研究を行っ ています。個別の分子の性質が、分子集合の様子にどのように影響を与えるのか、という点に興味を もって、実験や計算を行っています。また、実験データを解釈する際に必要な知識を身につけるため に、研究室ゼミを行っています。 授業について 物理化学特論（中高免） 物理化学分野の専門的内容を概説する。 初等化学演習（小免） 量子化学計算を実行し、その結果から熱力学的な物理量の算出を行う。 主たる修士論文 「量子化学計算による酢酸の解離エネルギーに関する研究」 、 〈生物〉 西 野 秀 昭 研究室 西野研究室では、ゲノム情報データベースを基盤とした分子生物学分野を中心に研究しています。 分子生物学とは、生物の細胞内外、細胞間で相互作用している分子の機能から生命現象を理解しよう とする分野です。分子生物学はその成立に化学、物理、数学、情報科学など様々な分野からの研究者 が生命現象を研究対象とすることで誕生したという経緯があることから、分子生物学の研究では、生 物学だけでなく他の分野の知識や研究手段も駆使することが必要です。現代は様々なモデル生物のゲ ノム遺伝子情報がデータベースに蓄積されつつあることから、その情報に生物学的な意義をもたせ、 生物の進化にどのような貢献をしてきたのかを実験研究を交えて解析しています。 授業について 分子生物学特論 分子生物学演習 分子進化の最先端の英文総説を読解し、分子生物学への理解を深めます。 分子生物学の発展に寄与してきた実験方法について理解し、各実験方法を分担し て原理や応用についてプレゼンテーションし、議論します。 主たる修士論文 真核生物ステロール生合成遺伝子の創出機構 など 鈴 木 浩 文 研究室 鈴木研究室では、神経解剖学と比較内分泌学の分野の研究を主に形態学的手法で行っています。 神経解剖学の分野では、下等脊椎動物および無脊椎動物の中枢神経系における、ペプチド作動性神 経の分布を調べています。比較内分泌学の分野では、下等脊椎動物の脳下垂体における微量ペプチド ホルモン産生細胞について調べています。 授業について 生きもののからだ（小免） 生物のからだの構造について、細胞・組織のレベルで講義します。 発生学演習（中高免） 発生学の分野での学術論文を輪読します。 主たる修士論文題目 アメフラシ（Aplysia kurodai）の神経系におけるガラニン免疫活性の検索 福 原 達 人 研究室 福原研究室では、植物野外集団の有性生殖を形態学的手法と生態学的手法を通じて研究します。 特に、 「同調的雌雄異熟性」を示す種を主な対象としています。 「同調的雌雄異熟性」とは、両性花における雄しべと雌しべの時間差、あるいは雄花と雌花の時間差 により、両性個体が時間によって「ほとんど雄」だったり「ほとんど雌」だったりする現象です。こ のような性表現様式は、自家受粉による近交弱勢や花粉・柱頭の浪費を防止・低減することが進化的 な背景と考えられています。 しかし、個別のグループにおける進化のあり方を理解するには、異熟性の実態を明らかにするだけ でなく、交配様式、花粉媒介者、結実パターンなど、繁殖生態のさまざまな側面を捉え、近縁のグル ープと比較する必要があります。 授業について 植物形態学特論(中高免) 植物形態学を広い視点から捉えた総説を輪読します。 植物自然史演習(小免) 植物の形態学・生態学・進化学の総説・論文を輪読します。 山 崎 聖 司 研究室 山崎研究室では、植物生理学に関する研究を行っています。ウリ科植物であるキュウリでは植物ホ ルモンの一つであるエチレンによって性が決定される現象に着目し、そのメカニズムの解明に取組ん でいます。また、環境問題として重要な紫外線（UV-B）に着目し、UV-B が植物の生育に及ぼす影響を 解析しています。いずれのテーマにおいても、植物体で生じる現象を、個体、組織、および細胞レベ ルで注意深く解析し、そのメカニズムについて、酵素の活性や遺伝子の発現レベルで明らかにしてい きます。 授業について 植物の環境応答（小免） 植物生理学分野の研究手法や研究成果についての知識を修得します。 植物生理学演習（中高免） 近年の植物生理学の研究動向を、最新の論文を輪読することによって理解します。 主たる修士論文題目 UV-B 照射が発育段階初期のキュウリに及ぼす影響の解析、キュウリの性分化におけるエチレンの作用 機構 など 唐 澤 重 考 研究室 当研究室では、動物生態学に関する研究を行っている。特に土壌生息性の無脊椎動物を対象とし、 その多様性の維持機構の解明、森林環境の変化がそれらに及ぼす影響などを研究している。手法とし ては、野外調査が中心であるが、飼育実験や分子生物学的手法なども用いる． 授業について 生態学演習 最近の生態学の成果を、最新の論文を輪読することによって理解する。 生物の多様性 進化学や生態学の観点から生物多様性の維持機構を解説する。 〈地学〉 鈴 木 清 一 研究室 本研究室では、地質学分野の、とくに地層と化石に関連する研究テーマを扱っています。具体的に は「地質時代における化石貝殻の微細構造の変遷」の解明が主目的ですが、基礎研究として現生種の 微細構造や生鉱物を調べたり、それらの化石化に伴う続成変化の調査を行う場合もあります。野外調 査と室内実験（電顕観察、各種分析など）を行いますが、希望するテーマによって比重が異なります。 授業について 化石の科学 一般的な化石の見方と役割について平易に解説します。 地質鉱物学演習Ⅰ 化石の薄片を用いた各種分析・観察法のルーティン化を演習します。 初等地学汎論 地学分野の教員で分担して、各分野の基礎を幅広く解説します． 中等地学汎論 地学分野の教員で分担して、各分野の基礎を幅広く解説します． 主たる修士論文 「カソードルミネッセンス像観察を用いた化石化の研究」 上 野 禎 一 研究室 わが研究室では、地質鉱物学分野の内、鉱物学及び鉱床学について研究している。主として珪酸塩 鉱物と硫化鉱物を対象として、その化学組成、結晶構造、産状、成因、共生関係、組織等について、 Ｘ線回折法、EPMA、蛍光X 線分析法、各種顕微鏡を用いて、定量的な研究を行っている。鉱床学分野 については、九州、四国、山口県内の鉱山跡を野外調査し、文献も活用することにより、鉱床の性質、 分類、成因等について総括的な研究を行っている。又、最近は宝石鉱物の合成研究も行っている。 授業について 鉱物の科学 一般的な鉱物の産状と特徴及び人間生活への応用について平易に解説する。 地質鉱物学演習II 鉱床学及び硫化鉱物の相平衡実験と隕石の解説を行う。 初等地学汎論 地学分野の教員で分担して、各分野の基礎を幅広く解説する。 中等地学汎論 地学分野の教員で分担して、各分野の基礎を幅広く解説する。 自然科学汎論 自然科学分野の教員で分担して、各分野の基礎を幅広く解説する。 主たる修士論文 「福岡県長垂リチウムペグマタイト鉱床の研究」「フラックス法によるガーネットの合成」 「福岡県河東鉱山の鉱物共生と生成条件に関する研究」 金 光 理 研究室 本研究室では、地学領域の中の宇宙科学の分野を対象にしています。主として研究しているのは、 40 ㎝望遠鏡を使った観測（天体用冷却ＣＣＤカメラによる広がった天体の観測等）や小型望遠鏡やデ ジカメによる変光星の観測等の観測研究と、ＰＣを利用した計算機シミュレーションやネットワーク 上のデータベースやデータアーカイヴを活用した研究等です。また、関連する分野の教材開発も行っ ており、研究用データの教育利用の研究も行っています。 授業について 宇宙の科学 宇宙科学特論 初等地学汎論 中等地学汎論 宇宙科学の基礎から観測法やデータ活用法などの解説をします。 天体の概説と望遠鏡等の操作やＰＣ活用法などの解説をします。 地学分野の教員で分担して、各分野の基礎を幅広く解説します。 地学分野の教員で分担して、各分野の基礎を幅広く解説します。 主たる修士論文 大学院担当になって日が浅いので指導教員として持った修士課程院生はいませんが、担当前に他指導 教員の院生に対して専門の指導を行った例としては「衝突銀河の形状の環境効果」があります。 山 田 伸 之 研究室 この研究室では、地学領域の中の地球物理学の分野を主対象にしています．その中でも「自然災害 （主に地震災害）をいかにして減らすか」をキーワードに様々な手法でアプローチをかけています。 内容例として、地震観測や地盤調査、地震被害調査などの野外調査から観測記録の分析やシミュレー ション解析などがあります。また、防災に関する教材開発や学校での授業実践の場を求め、広く防災 教育と社会に貢献できるような研究・教育活動を行っています。 授業について 地学汎論 地学分野の教員で分担して、各分野の基礎を幅広く解説します。 地球物理学特論 地球物理学の内容の概観を行い、特に、地球での現象について講義します。 地震・自然災害の科学 地震などの災害に関する内容を広範に講義・解説します。 主たる修士論文題目 修士課程修了の学生はまだいませんが、2010 年度の学部卒業論文には、 「ARS を利用した地震防災教 育教材作り」 「地震動記録を旋律や色彩で表現する試み」 「地震の揺れを体験できる簡易教具の改良と 活用」 「福岡県北部地域における天気予報精度の検証」などがあります。