物理学分野では, 物理学の基礎から力学, 電磁気学, 熱力学, 原子物理学など, 各領域の内容に関する講義や実験をとおして, 「自然現象の法則性を見出し, それを数理的に取り扱い, 簡潔に説明できる」豊富な物理的, 科学的素養を持つ理科教員の養成に取り組んでいます。 また専門的な研究や物理教材の開発をとおして, 新たな物理現象の解明や物理教育の発展に寄与しています。

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化学分野では，基礎化学から無機化学・有機化学・物理化学など，化学の各領域についての講義や実験実習を通じ，基礎的物質観の深化・発展を促す教育をめざしています。 同時に，化学の諸領域にわたる専門的研究を通じて，新たな化学現象の解明を目指すことで化学の発展にも寄与しています。

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生物学分野では，分子レベル，細胞レベル，個体レベル，生物集団レベルといったさまざまなレベルにおける生命現象や生物進化の研究を行っています。 扱っている生物も，単細胞の繊毛虫類，さまざまな昆虫類，キク科植物をはじめとする多種の植物など，多様性に富んでいます。

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地学分野では，地球の上層・表面・内部に関する自然現象を物理学・化学・生物学の研究成果を用いて解明しています。 それを基にして，地球の誕生（46億年前）から地球の消滅（46億年後）までの過去と未来（予測）を研究します。 地学の研究と教育を通して，自然・野外に強い理科のオールラウンドプレイヤーを養成します。

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理科教育では，小，中，高等学校における物理，化学，生物，地学の各分野をベースに，教育実践に生かせる研究に力点をおき，学習方法，教材開発及びその実践的研究などを行っている。

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