1. BTB溶液
1.1. 仕組みの説明
1.1.1. プログラムの説明
1.1.1.1. スポイトの先端が試験管の上部に来た時
1.1.1.2. BTB溶液の雫に見立てた球体オブジェクトを試験管内部へ滴下
1.1.1.3. BTB溶液の反応を発生させる
1.1.2. 3つの透明なオブジェクトを実装
1.1.2.1. スポイトの先端が試験管の上部に来た時を検知する仕組み
1.1.2.2. 名称
1.1.2.2.1. Rigidbody Object
1.1.2.2.2. Hinge Joint Object
1.1.2.2.3. DropObject
1.1.2.3. 説明
1.1.2.3.1. R ObjectはH Objectから吊り下げられている
1.1.2.3.2. R ObjectにD Objectが接触するタイミング
1.1.3. 滴下の流れ
1.1.3.1. D Objectの透明化を解除
1.1.3.1.1. 試験管内部に滴下
1.1.3.2. 試験管内部に滴下されたD Objectを再び透明化
1.1.3.3. 液体にBTB溶液の反応処理を行う
1.2. シミュレータの概要
1.2.1. モード別
1.2.1.1. 炎色反応と同じ
1.2.1.2. 実験モード
1.2.1.2.1. 液体の種類をユーザーが好きに変更出来る
1.2.1.3. 挑戦モード
1.2.1.3.1. ランダム選出された液体の名称を回答
1.2.2. BTB溶液反応による液体の色について
1.2.2.1. 具体的なRGB値を求めるために必要なデータがない
1.2.2.2. 教科書に記載されている画像データを参考
1.2.2.2.1. それに近い色を再現
1.2.2.2.2. 左の表に記載されている数値
2. マグネシウムと塩酸
2.1. 仕組みの説明
2.1.1. プログラムの説明
2.1.1.1. ①
2.1.1.1.1. スプーンに近い形状の実験器具の先端
2.1.1.1.2. マグネシウム球体オブジェクトを ビーカー内部へ投下
2.1.1.1.3. ビーカーの上部にきた時
2.1.1.1.4. マグネシウムと塩酸の反応を再現するプログラム
2.1.1.2. ②
2.1.1.2.1. 先の実験によって発生した水素気体に マッチ棒を近づける
2.1.1.2.2. 断続的に激しく燃えるプログラム
2.1.2. このプログラムについて
2.1.2.1. 炎色反応とBTB溶液の反応で実装した プログラムを組み合わせて実現
2.1.2.2. 例えば
2.1.2.2.1. 宙吊りの円柱オブジェクトによる 当たり判定システム
2.1.2.2.2. 炎色反応シミュレータで実装したシステム
2.2. シミュレータの概要
2.2.1. 動画のような断続的に 激しく炎が燃える様子
2.2.1.1. NHKが公開している動画を 参考に再現
2.2.1.1.1. 水中から浮上した水素気体を燃やす動画資料
3. まとめと考察
3.1. 今回開発した化学実験 シミュレーションアプリ
3.1.1. 研究目的について
3.1.1.1. 中学生に危険な化学実験を安全に手軽に体験してもらう
3.1.1.2. 理科に対して興味を持ってもらう
3.1.2. 中学化学で扱う実験の中でも 代表的な3つの実験を再現
3.2. 開発したアプリについて
3.2.1. 令和４年通信利用動向調査の結果(総務省)
3.2.1.1. 中高生のスマートフォン利用者数が88.6%
3.2.2. スマホ所有率調査(モバイル社会研究所)
3.2.2.1. 中学生の所有率が80%前後
3.2.3. 2つの調査より
3.2.3.1. 令和4年度の全国学力・学習状況調査の結果 (国立教育政策研究所)
3.2.3.1.1. 「理科に対して興味がある中学生」の 割合を大きく上回っている
3.2.3.2. スマートフォンアプリが、 理科に対して元から興味のある中学生以外にも アプローチする手段として有効
4. 今後の課題
4.1. 調査不足
4.1.1. 今回開発したアプリが研究目的達成のために有効な手段であることが分かった
4.1.2. 実際に中学生がこのアプリを使用して、理科に対して興味を持ったか、調査できていない
4.1.3. 調査結果を元に更なる改良を進めていきたい
4.2. 使いやすさ
4.2.1. 現在、実験器具の操作が右利き専用
4.2.2. 左利きには扱いにくい
4.2.3. ボタン一つで左利き用へ切り替えりるシステムなど、アプリの使いやすさ UX向上に繋がる改良をしたい