研究者たちは、特に視覚に障がいのある子どもたちにとって、理科の授業をよりインタラクティブなものにする方法を発見したと発表した。金曜日に発表された新たな研究では、子どもたちが口を使って安全に触ることができる、一口サイズ、あるいはキャンディーのような分子模型の作成方法が詳細に説明されている。この模型は、舌を使っても視覚と同じくらい簡単に認識できるようだ。
研究著者のブライアン・ショー氏は、テキサス州ベイラー大学の化学教授です。彼の研究室の研究の一つは、脳内のタンパク質がどのようにして異常をきたし、ミスフォールドして筋萎縮性側索硬化症などの神経疾患を引き起こすのかという複雑なプロセスを解明することです。しかし、彼の研究室のもう一つの目標は、視覚障害のある高校生が生化学の基本原理をより深く理解できるように支援することで、最終的にこれらの口腔模型の作成を検討するに至りました。
「口を使って複雑なイメージを視覚化することは、どの生徒にとっても役立つかもしれませんが、視覚に障害のある生徒にとって3Dイメージをより分かりやすくする必要性から生まれたものです」とショー氏はメールで述べています。彼自身の息子は幼い頃にまれな眼の癌を発症し、片方の目は完全に失明し、もう片方の目にも重大な障害が残りました。
金曜日にScience Advances誌に掲載された研究チームは、学生たちが考案した数種類の模型とどのように触れ合うかを調査した。これらの模型は、細胞が生命維持に必要な酸素を体内に運ぶのを助けるヘモグロビンなどのタンパク質分子を模倣して作られた。彼らは様々なサイズや素材の模型を製作し、グミベアに使われるような食用ゼラチンも使用した。
食べられない模型については、生徒が誤って飲み込んでしまうのを防ぐため、糸やフロスで作った安全ループに取り付けました。実験の結果、視覚障害のある子どもも含め、子どもたちは模型で何の問題もなく遊ぶことができ、口を使うことで以前見せられた形を思い出すのに十分であることが分かりました。
「口、つまり舌と唇は、科学における複雑な3Dイメージを視覚化するのに役立ちます。たとえモデルが米粒ほど小さくてもです」とショー氏は述べた。「今回、私たちは大きなタンパク質分子の3Dモデルを使用し、口はさまざまな分子形状を約85%の精度で記憶できることを発見しました。これは視力に匹敵します。つまり、舌は目と同じくらいよく見えるということです！」
これらの模型は斬新な教材となるだけでなく、製造も迅速で安価、そして教室内に簡単に保管できる。ショー氏によると、非食用模型に使われる樹脂のコストは1個あたり約10セントだ。食用版はさらに安価になる可能性が高いが、メーカーは可能な限り小さなサイズで製造することはできないだろう。
ショー氏と彼のチームは、モデルの改良を続けていく予定です。将来的には、テクスチャや関連するフレーバーの追加など、他の機能もテストする予定です。最終的には、学校などで広く採用され、特に視覚障害のある人々の科学知識を広げることができるようなシステムを開発したいと考えています。
「化学は科学の中心であり、歴史的に視覚障害のある生徒は化学から排除されてきました。子供たちを化学から遠ざけることは、科学の他の分野の理解を阻害することになります」とショー氏は述べた。「私たちはこの状況を改善する必要があります。そして、私たちもここで役割を果たそうとしています。」
