著者の所属・活動拠点の国は、アメリカです。

掲載誌：Journal of Chemical Education

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

研究チームは、授業の中で学生自身が研究に取り組む「授業型学部研究体験（CURE）」として、食品由来の素材の熱量を測る実験を取り入れ、その教育効果を確かめようとしました。目標は三つあり、燃料が燃えるときの熱の出入り（熱力学）の理解、酸素ボンベ熱量測定の装置を扱う基礎から応用までの技能、そして新しい発見や科学分野の人材育成につながる科学的方法の理解を深めることでした。この試みは、物理化学の基礎科目で従来行われてきた2週間ほどの実験を補うものとして位置づけられています。

何を、どのように調べたか

対象は、米国テキサス州南部の公立大学で化学と環境科学を学ぶ上級学年の学生です。学生は自ら実験を組み立て、カニの殻、果物の皮、木くず、人工甘味料、ハーブティー、スナック菓子など、食品に由来するさまざまな素材の発熱量（燃やしたときに出る熱の量）を調べました。測定には酸素ボンベ熱量測定を使いました。これは、密閉した頑丈な容器の中で酸素とともに試料を燃やし、そのとき出る熱を測る方法です。授業は1学期間の試行として行われ、学生への聞き取り、受講前後のアンケート、授業での議論、課題、文献データ、教員による観察を通じて成果を評価しました。

主な報告結果

著者らは、設定した学習目標がすべて達成されたと報告しています。さらに、科学分野への姿勢や自分を科学の担い手と感じる意識、学び続ける意欲といった個人面での成長と、高度な装置の操作、問題解決、批判的思考といった専門面での成長も得られたとしています。授業は学生に大変好評で、学生は食への意識や食品廃棄物の再利用をテーマに、意味のある研究課題や新しい仮説に取り組みました。例として、木くずや果物の皮を、土を豊かにする堆肥の「茶色」の材料と「緑」の材料として生かす発想が挙げられています。なお、抄録には成果を示す具体的な数値は示されていません。

この報告が示すこと

研究チームは、この実験授業が、熱量測定という化学の技能を学ぶ場であると同時に、食への関心や食品廃棄物を環境にやさしい農業に生かす視点を育てる場にもなり得ると述べています。著者らは、現在の世界的な食料危機の状況とも関わりが深く、食品科学、海洋生物学、環境化学など他の分野の授業にも取り入れやすいと考えています。ただし、この報告は1学期間の試行的な取り組みに基づくものです。

※出版社の利用条件により本文を利用できないため、本記事は原著論文の抄録だけで作成しています。

原著論文の著者・所属：Mazzy Y. Barrientos（Texas A&M University at Corpus Christi (TAMU-CC) , , 6300 Ocean Drive , , ,）、Brock M. Leeton（Texas A&M University at Corpus Christi (TAMU-CC) , , 6300 Ocean Drive , , ,）、Ivan Reyes（Texas A&M University at Corpus Christi (TAMU-CC) , , 6300 Ocean Drive , , ,）、Leah Marr-Lyon（Texas A&M University at Corpus Christi (TAMU-CC) , , 6300 Ocean Drive , , ,）、Emily R. Hall（Texas A&M University at Corpus Christi (TAMU-CC) , , 6300 Ocean Drive , , ,）、Lauren G. Reyna（Texas A&M University at Corpus Christi (TAMU-CC) , , 6300 Ocean Drive , , ,）、Daniel G. Adams（Texas A&M University at Corpus Christi (TAMU-CC) , , 6300 Ocean Drive , , ,）、Keith Zvoch（University of Oregon , , 1215 University of Oregon , , ,）、Fatoumata Diawara（Spelman College , , Spelman Lane S.W. , , ,）、Ioana E. Pavel（Texas A&M University at Corpus Christi (TAMU-CC) , , 6300 Ocean Drive , , ,）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Mazzy Y. Barrientos, Brock M. Leeton, Ivan Reyes, et al. A CURE in Oxygen Bomb Calorimetry to Raise Food Awareness and Build Scientific Work Skills. Journal of Chemical Education（出版社：American Chemical Society） 2026-11-09. DOI: 10.1021/acs.jchemed.6c01587. 原著ライセンス：CC BY.