第２期ＳＳＨの取組

６／１９（土）12:30ー17:30に熊谷高校を会場に、英語による発表会を行ってきました。

熊谷西高校からはポスター5本（化学３本・生物2本）、口頭発表1本（化学Ⅰ本）、熊谷高校と合わせポスター7本、口頭発表９本の計１６テーマの発表がありました。

　　　　　＜準備とポスターセッションやその前段階での要約の口頭発表の練習をする＞

熊谷西高校での発表テーマは次の通りでした。（番号は発表順）

＜化学・ポスター＞

１　The method to syhthsize nano partics off zic sultide by using hatthorpe method

 2   Artificial photosythesis using photocatalyst

3   Themerhod to synthesize nanoparticles of zinc Sultide by sing reverse micellar method

＜生物 ・ポスター＞

4   Creation of fungicide using Actionycetes

5   Phylosennetic analys of habitat differens and species defferentiation of hemerocallis

＜化学・口頭＞

2   Making Glass with Calcium Dihydrogen Phosphate

　　　　　　　＜開会式＞　　　　　　　　　　　　　　　　＜ポスター要約発表１＞

　　　　　　＜ポスター要約発表２＞　　　　　　　　　　　＜ポスター要約発表３＞

　　　　　　　＜ポスター要約発表４＞　　　　　　　　　　＜ポスター要約発表５＞

　　　　　＜ポスター要約発表６＞　　　　　　　　　　　　＜ポスター要約発表７＞

要約の発表が終わった後、ポスターセッションが行われました。

ポスターセッションが終わってから口頭発表が行われました。質疑応答とともに指導してくださる立正大学の

鈴木パーカー・明日香先生、ジョセフトリン先生ご夫妻からアドバイスや講評もいただきました。

口頭発表後、鈴木パーカージョセフトリン先生から、英語を学ぶことやその方法などについての講演がありました。

英語による発表とともに、英語の学び方・ポイントなどが聞けて、充実した1日を過ごすことができました。

地学基礎、SS地学基礎、地学探究Aの時間で、エラトステネスの方法を用いた地球の大きさを測る実習を行いました。

まずは自分の歩幅を測るために、３０ｍの距離を何歩で歩くか求めます。

＜３０ｍを何歩で歩くか測定（歩幅の確認）＞　　　　　　　　＜2回測って、平均値を求める＞

予めGPSで計測しておいた南北間（子午線）２”の距離の歩数を測ります。

　　　　　　　　＜子午線２”の歩数を2回数え、歩幅×平均歩数から子午線２”間の距離を求める＞

地学室に戻り、南北間２”間の距離×３０×６０×３６０より地球１周の大きさ［ｍ］を求めます。１０００で割り［ｋｍ］

単位に直して、実際の地球大きさと比較します。歩数を入れると地球の大きさや、比率が分かるようエクセルシートも

用意しているので、検算用とクラスの平均を取るためPCに入力します。

　　＜計算し、PCにデータを入力し確認する＞

人によって大きさは違いますが、数％の誤差で求めることができました。またクラス平均を取ると、ほぼ実際の

地球の大きさと同じ値が得られました。

たった数１０ｍを歩いて測定するだけで、ほぼ正確に地球の大きさを測定できることに、生徒も驚いていました。

またエラトステネスの慧眼ぶりに改めて感心した様子でした。

歩測は地質分野ではフィールドでよく使われます。自分の歩幅が分かれば、駅までの距離など身近なところにも

応用が利きます。ぜひ試してみたいという感想も多く書かれていました。

理数科1年8組の課題研究は、2年での本格的な研究に向け、

1年をかけて物化生地その他の科目に関するミニ研究を実践することで、

研究の基礎となる探究力を養います。

最初は物理分野のエッグドロップです。

紙1枚を使って卵を守り、３階から落下させても卵が割れないような容器を作ることがミッションです。

31日（月）7限に視聴覚室で結果発表会が行われました。

今年はドローンも駆使して実験の様子を撮影しました。

割れないような容器を作ることができたかはともかく、

失敗しても、失敗した理由を考察することが重要です。

各班、限られた期間の中でベストを尽くせていたと思います。

今後も発表の機会を重ね、プレゼンテーション力を高めていきましょう。

↓スクリーンには、ドローンから撮影した動画が流れています

↓身ぶり手ぶりを交えた説明

↓校長先生による講評

3年理系と理数科の生物の授業にて、市販のドライイーストとグルコース溶液、

キューネ発酵管を用いてアルコール発酵の実験を行いました。

さらに、応用実験として、発酵液を使ってヨードホルム反応も行いました。

お酒やパンのできる仕組みや、その化学反応式を確認しながら考察しました。

↓　ドライイーストとグルコース溶液を、ダマができないように丁寧に混ぜます

↓　キューネ発酵管に溶液を入れます。

      盲管部に気体が残らないようにするのに一苦労

↓　40℃と常温（22℃）で発酵中。

　  30秒ごとに気体の量を測るので、班で協力して手際よく進めます

理数科で取り組む「SS理数探究」という授業では、

2年次に1人1人がテーマを決め、1年をかけて研究に取り組みます。

イメージとしては、「小中学校で行う自由研究をかなり本格的にした科学研究」

といったところでしょうか。

その中のテーマの一つに、「Hemerocallis属における生息地の違いと種分化に関する系統解析」があります。

「Hemerocallis属」とはニッコウキスゲの仲間のことです。

ニッコウキスゲというと、尾瀬など標高1500ｍくらいの高地の湿原に生えているイメージがあると思います。

しかし、そのニッコウキスゲがなんと標高500ｍに満たないような低地に自生しているのです。

この両者はもしかしたら別種なのでは？

という疑問（仮説）に挑んでいるのが本テーマです。

昨年は1年かけて遺伝解析の手法を確立しました。（3年生メンバー、本当にありがとう！）

今年から、実際のサンプルを用いて遺伝解析（系統解析）を行おうとしているところです。

そのためのサンプルを、GWを中心に４日かけて採集してきました。

低地といえど、生えているのは岩のガレ場や急な斜面です。

ワンゲルが行くような登山でした（^ ^;）

今年の2年メンバーは全員運動部なので助かりました。

これからさらに産地を増やして解析していきます。

遺伝解析の結果が本当に楽しみです。

もしかしたら、新種発見につながるかもしれません。

↓うつのみや遺跡の広場ではすでに開花が始まっていました。本来の開花期は6月ごろです。

↓「鎖場」です。鎖を頼りに岩をよじ登りました。（本格的な登山でした！）

↓岩の隙間に張り付くように生えているHemerocallis属

↓場所によってはシカの食害に遭っている株もありました

↓小雨の中、採集しました

↓霧の中での採集。でも、森の中で迷ったら一大事！

5月10日（月）7限を使って、１学年と２学年の「探究交流会」を実施しました！

２年生は本格的な探究活動を始める前に、昨年の自分たちの探究活動を、発表を通じて振り返ります。

１年生は上級学年の成果発表を聞くことで、これから始める探究活動のイメージを養いましょう。

教室は1年生の1～7組、2年生の2～7組まで使用し、

各クラスの前半分に１年生、各クラスの後半分に２年生が座ります。

２年生が１班４分（各クラス5班）、グーグルスライドを用いて発表しました。

２年生は自分たちが取り組んできた探究活動について、一生懸命発表してくれました。

緊張しながらも、先輩としてよく頑張ってくれました。

気持ちが通じたのか、１年生も真剣に聞いてくれています。

１年生は発表を聞きながら、先輩の発表についてメモを取っています。

これから始まる自分たちの探究にぜひ活かしてほしいです。

今日は学年交流会、お疲れ様でした。

これから探究活動がはじまります！

自分たちで課題を設定して、試行錯誤しながら

１年生も２年生も真剣に楽しみつつ探究活動を頑張っていこう！！

3年理系の生物の授業にて、オオカナダモやムラサキゴテンという植物細胞で用いて

原形質分離を起こす実験を行いました。

細胞は、外液の濃度によって自身の細胞内の水分量を調節します。

外液濃度が細胞内より高い（高張液）と、細胞内の水分が細胞外へ出ていき、

その結果、細胞膜が細胞壁からはがれます。

この現象を「原形質分離」と言います。

↓　顕微鏡は一人一台。じっくり観察できます。

↓　青線で囲った部分が一つの細胞。

　　ムラサキゴテンにはアントシアン系の色素が含まれるため、細胞全体が赤く見えます。

↓　原形質分離を起こした細胞。青く囲ったのが細胞壁。

　　細胞壁から細胞膜がはがれているのがはっきりわかります。

↓　実験には葉の裏側の細胞を用いたため、気孔もはっきり観察できました。

3/26（金）-27（土）にかけてつくばサイエンスエッジのメイン会場となる、つくば国際会議場に行ってきました。

　　　　＜エキスポセンター前にて＞

26日はオンラインでポスターセッションが行われ、それと同時平行の形で会議場ではリハーサルが行われました。

　　　＜舞台側から見た会議場の様子＞

　　　　＜リハーサル前の打ち合わせ＞

　　　　　　＜リハーサルの様子＞

27日は、全国から選ばれた８グループによるプレゼンテーションが行われました。

　＜口頭発表に選ばれた8グループと研究テーマ＞

私たちは7番目、最後から2番目の発表でした。

　　　　　＜本番での発表の様子＞

発表自体は何度も行っているので、リハーサルの時よりもうまく発表出来ました。

　　　＜審査員からのコメントと質疑応答＞

質疑応答で思わぬ質問が出たために、うまく答えられない場面もありました。

午後は審査の時間の間、ワークショップで原子核の核図表と宇宙エレベーター、火星のテラフォーミングの話を国際会議場中ホールで聞きました。

＜オンラインで大学の研究者から最先端の研究を聞く＞

夕方に表彰式が行われました。最初は全国出場者全員に金賞の賞状授与です。

　　　　＜８グループの代表者が登壇＞

　　　　　＜表彰の後、記念撮影＞

上位３賞はアジアでの世界大会出場権が得られます。今回は特別に審査員特別賞が出るほどの激戦でした。残念ながら私たちは選ばれませんでしたが、全国様々な各校の研究を聞くことにより大きな刺激を受けました。

　　　　　＜閉式後みんなで記念撮影＞

今年度のSSH活動もこれで終了となります。このメンバーは、来年度の夏に和歌山県で行われる「全国高校総合文化祭（総文祭）」の県代表にも選ばれています。今回の経験をもとに頑張っていきたいと思います。

今年度はリモート開催となったつくばサイエンスエッジ、

26日、27日の2日間にわたって開催されます。

本校からは地学1点、化学2点、生物2点がエントリーしました。

まずは先陣をきって、26日に日本語ポスターセッションを行いました。

3分という短い発表時間や、質問のやりとり等、苦戦する部分もありましたが、

多くの研究に触れることができました。

明日は、80点以上の選考を潜り抜けた地学チームによるオーラルプレゼンテーションが行われます！

題目：「分数の割り算はなぜひっくり返してかけるのか」

課題：『 3/4 ÷ 2/3 = 3/4 × 3/2 ：紙芝居を作成して、説明しなさい 』 

　目的は、身近な課題に対して、自ら原理や考え方を学ぶ自主性とグループで検討、協議できる協調性を養うこと。紙芝居を作成し、仲間に発表することにより正しく相手に伝える表現力を磨きます。

　３月１０日（水）から朝学習の時間を使って、グループごとに検討を始めました。

　最初はどこから手をつければ良いのか、グループごとに活発な議論がはじまりました。

まず、割り算とは何なのか？分数とは？本質的な意見交換が行われ、徐々に話題は発表対象をどう設定するのかなど発表に向けて議論が収束していきます。

　３月１９日（金）発表会！！

　さて発表会当日を迎えました。数学的な内容をどこまで理解し、発表内容をどう構成するのか、基本的な内容であるが故に難しく、心配はつきません･･･。

　予想していた以上に、発表の内容は素晴らしいものでした。

　聴衆の興味を引くユーモアや、数学的な内容を十分に理解し、相手にわかりやすく伝えようとする表現力、完成度の高さに驚かされました。

　彼らの一年間の成長を見せつけられました。本当に素晴らしい発表会でした。君たちは最高です！！

３月１０日（水）本校理数科１年生を対象に「高校生のための放射線実習セミナー」が実施されました。講師に、東京大学から特任専門員の飯塚裕幸先生（医学博士）においでいただき、大変有意義な学びとなりました。

はじめに「放射線の基礎と放射線の人体影響」についての講義を受けました。本校OBでもある飯塚先生は、ユーモアと母校愛あふれる語り口調で生徒を魅了しました。

講義に続いて、さまざまな実験に取り組みます。最初の実験は、暗幕で実験室を暗くしての「霧箱による放射線の観察」でした。雲のように見えるのは、放射線（α線）の軌跡です。
＞動画を見ることができます！

次に、下の写真のような測定器「はかるくん」を使って「自然放射線（バックグラウンド）の測定を行います。日本原子力文化財団の近野俊治先生に機器の操作と実験の説明を頂きました。このほかにも「距離の逆二乗則」や「ガンマ線の物質による吸収」の実験を行い、データを集計・整理してグラフを作成し、法則を検証しました。

室内での測定を終えた後は、校内の思い思いの場所に行って「校内での自然放射線の測定」に取り組みます。樹木はどうか、土の上と石やコンクリートの上での違いはどうか、ゴミ箱は、トイレは・・・など、生徒たちの自由な発想のまま、あちこちで測定が行われます。

最後にまとめの時間となりました。黒板を使って「距離の逆二乗則」を説明した有志の生徒に続き、各班代表者が測定結果や考察について発表しました。即興とはいえ、堂々たるプレゼンでした。

この実習を通し「放射線」を「正しく・深く」学ぶとともに、日本のエネルギー問題についても問題意識を新たにする機会となりました。また飯塚先生は、放射線が暮らしや産業・医療へ有効利用されていることを強調していました。「実験・数値測定・データ解析・結果の考察」など研究の基本が実習でき、来年度から本格的な課題研究が始まるにあたり、大変なモチベーションをいただけたと感じました。

【参加した生徒の感想】

◆放射線はレントゲンなどに使用されていることから決して悪い物でないことを知っていたが、どう区別があるのか分からなかった。しかし、今回の講義を終えて、距離と遮へい物によって遮断できることが理解できた。小さい頃、東日本大震災のニュースで「セシウム」や「シーベルト」などの言葉をよく聞いて何を言っているのか分からなかったけど、改めて知ることができ「３.１１」についてより深く理解することができた。
◆放射線に対する見方が変わるいい授業でした。今までは、放射線は悪影響を及ぼすものとしてみていたけれど、自分の健康を守ったりするためにも使われていることを知ったので、よい面も悪い面も両方あることがわかりました。
◆放射線について今までどうしても原子力発電所の事故であったり、広島・長崎に落とされた原子爆弾のことで「危険で怖い」という意識があった。でもそれは私の知識が足りていなかったからであり、今日の講義で、少量ならそこまで危なくないし、むしろ常に身の回りの様々なものから放射線は出ていると知り、なんだかとても身近に感じてイメージが変わった。チェルノブイリ発電所の事故の際、多くの女性が人工的に中絶したという話と同じで、無知というのは恐ろしいと思った。この講義は今まで受けてきたものの中で正直一番楽しかったし、興味を持つことができた。これからは自分自身でもう少し日本の原子力発電について調べてみたいと思った。
◆放射線について今までは漠然と「危ない物」としか認識しておらず、自分たちにどのような影響があるのかさえも詳しく知らなかったけれど、身近な場所で使われていたり性質なども知ることができ、その思いが薄れた。今日学んだことを家族などにも話して放射線がもっと身近に感じられるようになると良いのかなと思った。
◆放射線のように、身近にあるにもかかわらず、その正体や特徴を知らないまま生活している物は多く存在していると思う。そのような物が社会に注目される時、人々は無知故に一方的かつ恣意的な情報に流されやすく、誤った情報に簡単に踊らされてしまっている。少し調べればわかる情報でさえも、誰かの流言を無批判に取り入れて行動し大きな問題となることが多い。誤った行動で不利益を被らないためにも、正しい意識を知り、それを基にした行動を心がけることが大切だと感じた。社会のデマに惑わされず正しい認識を広めていくことが、よりよい社会を創り上げていくために重要であると思った。

3/3（水）１時間目～３時間目を使い、探究活動の中間発表会を行いました。

２年次の後半からは、１人１テーマで興味関心に基づいた探究活動を行っています。

実際に行っている生徒の探究テーマを一部紹介します。

「サッカーは、スポーツとして独立しており、国際関係や政治の影響を受けることはないのか」

「社会全体の流行が変化しても、テーマパークの人気は衰えないのか」

「ストレスのたまり方は個人それぞれ違うと言われているが、血液型や性格はストレスのたまり方の違いに関係しているのか」 

「アニメや映画の聖地が有名になる共通点はあるのか」

「情報で味は変わるのか」

これまで１年次に培った探究スキルを生かし、まだ誰も知らない未知の事柄を明らかにするために、自分の手足を使ってオリジナルの情報を集め考察してきました。

中間発表会では、これまでの活動のまとめと、さらに深く探究を進めていくためにどうするかを互いに報告しました。

発表を聞いた生徒から質問やアドバイスをもらうことで、「調査方法が適切か」「調査結果は信憑性があるか」「自分なりの考えが論理的に示されているか」「さらにどんなことを探究したいか」を違う角度から考えることができました。

今回の気付きを生かし、来年度のポスター完成に向け、よりよい探究活動を行っていきましょう！

3/3（水）1時間目～3時間目に愛知教育大学教授の飯島先生にオンラインで「タブレット端末を活用した主体的・対話的で深い学び」の講義を実施していただきました。

1月に行われた大学入学共通テストの図形の問題を題材に図形を動かすとどのような規則性があるのか、変化があるのかを手を動かしながら生徒たちは試行錯誤しながら考察しました。

また、ビッグデータを扱うのに必要な統計学の導入として、身近な本などに使われている文字や無理数に現れる小数に着目し、そのデータの個数をカウントしてどの文字や数字が多く現れるかなどを予想したり、規則性を調べて考察しました。宝くじの当選番号と賞金の関係を研究した大学院生の話などに生徒は興味深そうに耳を傾けていました。

飯島先生の探究的な質問に生徒たちはいろいろな仮説を立てて、自ら考えたことや検証したことを互いに発表しあいました。

２／１０（水）午前中に理数科１・２年生と自然科学部でポスターセッションが行われ、午後は全生徒で口頭発表が行われました。

今年度の発表会はコロナ禍の緊急事態宣言のため、ホールの座席が半分しか使えませんでした。そのため2年生と1年理数科がさくらめいとの太陽のホールで、1年普通科はオンラインでつなぎ学校の各教室で行いました。

午前中に行われた理数科・自然科学部のポスターセッションのタイトルなどは次の通りです。

 令和２年度　熊谷西高校･生徒研究発表会～本校　視聴覚室, 3年8組教室～

9:00～10:50

ポスターセッション・・・理数科・陸上部・自然科学部　課題研究

「3年8組」

<数学分野>

1 「様々な円周率の求め方」

関根　耀介、田中　俊、橳島　啓剛、石川　裕人

<物理分野>

2 「太陽光の力で飛行機を飛ばす」

原口　葵

3 「Raspberry Piを利用した小型複葉機の飛行性能の研究」

永田晃大、岡村春弥、坂野湧太、安藤茂幸、神藤颯太

4 「食品による内部被ばく」

野呂　ひなた、中嶋　萌々香、原澤　笙

<生物分野>

5 「Hemerocallis属における生息地の違いと種分化に関する系統解析」

松﨑　俊太、吉田　茉由、前田　来未

6「チームアライグマ活動報告」

府川里玖、吉田茉由、松崎俊太、高橋一希、関澤樹里

7「プラナリアのｐＨによる再生速度の変化」

田中　俊、丸山　晃生、引間　玲雄

8「放線菌を用いた農薬作成」

吉田　茉由、高橋　蒼空、関澤　樹里、山田　桃子

＜地学分野＞

9「火星の夕焼けはなぜ青いのか」

小林　優花、小西　桃佳、桑原　希望、浜野　栞、金　珉

「視聴覚室」

＜陸上部＞

10「パルスオキシメーターによる体調管理」

石川　裕人、野呂　ひなた

＜化学分野＞

11「人口宝石の合成」

原口　恭弥、嶋田　愛佳

12「光触媒を用いた人工光合成」

高橋　朝陽、舛田　義輝

13「リン酸二水素カルシウムを用いたガラスづ作り」

嶋田　愛佳、原口　恭弥

14「高吸水性ポリマーの作成と改良」

栗田　和宙

15「ヒドロキシラジカルを用いた水質改善」

原口　恭弥、中村　光瑠、高橋　孝之

16「アンモニアを使わない銀鏡反応」

浅見　和也、小松　拓夢

17「ストームグラスの仕組み」

片岡　明飛、四分一　優翔、島崎　奏人、日下　颯馬

18「セルロースナノファイバー作成の検討」

浅井　理沙

19「硫化亜鉛のナノ粒子化」

中村　光瑠、浅井　理沙、濱里　龍

20「新しいカイロの作成」

山﨑　聖太、引間　玲雄

21「銅合金の酸化膜による色の変化」

里見　有哉、嘉﨑　晴飛、神山　慧

22「ポリアニンを用いたポリマー電池の作成」

渡辺　悠里、中澤　大翔

23「放電による気体の発光」

佐々木　風空

24「アンモニアを用いない銀鏡反応」

山本　快斗

25「Nドープ型酸化チタンによるメチレンブルーの分解」

島崎　虹朱

26「エステル化によるアルギン酸糸の合成」

佐野　心咲

27「温度による銅樹の析出の違い」

樋口　稜岳、大阪　隼、木村　公祐

「 3-8での様子」

 「視聴覚室での様子」

両会場とも活発な質疑応答が行われ、1年生にとってはこれから決めていく課題研究のテーマの参考になったと思います。口頭発表では質問がしづらく時間も限られていること、発表者も顔を見て説明や質問に答えられるなどポスターセッションの良さがうまく生かされていました。

午後に行われた口頭発表のプログラムとその様子は次の通りです。

【前半】13:00～14:00　＜開会行事の後のもの＞

（１）１年ビブリオバトル（学年代表）

「嫌われる勇気～「アドラー」の教え～」　1-3　渡邊　柊羽

「この勇者が俺TUEEEくせに慎重すぎる」　1-8　柳沢　匠

（２）普通科1年：探究活動（学年代表）

「折れやすいシャープペンの特徴とは何か、折れにくいシャープペンは

　どのように開発されたのか、またその構造は何か」

1-4　酒井　陽向、田嶋　実冬、立石　凌聖、深原　陸斗

「購買意欲の沸くパッケージはどのようなものか」

1-5　河合　希歩、黒田　紗恵、小林　すずな、小室　明日香、関澤　樹里

普通科１年の探究活動では、会場内はもちろんのこと学校からもオンラインで質問が多く寄せられました。

 （３）普通科2年：探究活動（学年代表）

①NIE投書編「都市ロックダウンに賛成か、反対か」

2-6　橋本　華穂、2-7　馬場　咲花

②「プロ野球無観客で変わったこと」　2-4　籏複　咲

③「多用される横文字、効果的？」　2-7　山口　朋大

④「新型コロナウイルスが与えた影響を若者の心理から読み解く」

2-6　門倉　琴望

⑤「ストレスと事件の関連性」　2-4　大谷　彩華

 普通科2年の探究活動でも活発な質疑応答が行われました。

（４）英語スピーチコンテスト（学校代表）

"Embracing　Sexual　Diversity"　2-6　姫野　友里加

保護者の方も多く参加していただきました。

【後半】14:15～15:30＜指導講評・閉会行事前のもの＞

（５）理数科1年：英語による科学プレゼン（テーマ代表）

「Egg　Drop（エッグドロップ）」

①How To Protect Egg　

根岸　奈瑞菜、島崎　虹朱、佐野　心咲、小林　美月

②Whay is away to drop an egg without breaking it

須藤　一琴、杉田　陸斗、木村　公祐、小泉　涼介

③Fuwa Fuwa Parachute  streagy

保延　知佳、藤高　小春、藤波　理穂、橋本　いまり

（６）理数科2年：課題研究（SSH課題研究代表）

①「Raspberry Piを利用した小型複葉機の飛行性能の研究」

永田晃大、岡村春弥、坂野湧太、安藤茂幸、神藤颯太

②「円周率の様々な求め方で正確性を追求する」

関根　耀介、田中　俊、橳島　啓剛、石川　裕人

③「Hemerocallis属における生息地の違いと種分化に関する系統解析」

松﨑　俊太、吉田　茉由、前田　来未

④「硫化亜鉛の合成と発光」

中村　光瑠、浅井　理沙、濱里　龍

⑤「火星の夕焼けはなぜ青いのか～火星大気の散乱の原因の探究～」

小林　優花、小西　桃佳、桑原　希望、浜野　栞、金　珉

⑥「リン酸二水素カルシウムを用いたガラス作り」

嶋田　愛佳、原口　恭弥

理数科の生徒はもちろん、普通科の生徒からも素朴な疑問などの質問が多く出されました。発表者も本質を突かれる場面があり、いい勉強になったと思います。

普通科の発表も、理数科の発表も盛んに質問が出ていました。また会場内での質問はもちろん、学校の教室にいた普通科の1年生からも活発に質問が行われました。通信環境が悪い中、よく積極的に参加してくれたと思います。

質疑応答が活発に行われたことにより、一方的な発表ではなく、発表者も理解を深められるいい機会となりました。「対話しながら学ぶ」今期のSSHの目標が着実に達成されていることを感じさせる発表会でした。

オンラインで行ったため画像でトラブルやなどがあったりもしましたが、この状況下の中で全校生徒が発表会に参加できたことはとても有意義なことだったと思います。

来年はポスターセッションを普通科にも広げる予定です。より充実した探究活動が行われることを期待しています

11/30～1/25にかけてミニ課題研究として表記の実験と探究・発表を行いました。自然界・特に気象現象には氷点下に達しても水の状態でいる「過冷却状態」が多く存在します。過冷却を維持する条件や、それが破綻する条件などはまだまだ知られていないことが多い事柄です。今回のミニ課題研究では、その一端を実験を通して探究しようとしました。氷に塩を入れ氷点下の状態を作り出し、そこに試料を入れた試験管を入れ過冷却状態を作り出します。

　　　　　＜過冷却状態を作る＞

一定時間過冷却状態にした資料を取り出し、氷のかけらを入れると一瞬にして凍結します。（過冷却の破綻）

　　　　　　＜過冷却の破綻＞

入れる試料は各自で考え、どのような条件の時が過冷却になりやすいのか、試料や冷却時間・温度などを変えて探究していきます。

11/30の1回目は実験の趣旨や実施方法の説明を行った後、予備的な実験を行いました。各自で用意した試料を元に実際に実験し、着目点を何にするか、条件をどのように変えていくか話し合いました。

続く2回目の12/７では、第1回の実験や話し合ったことを元に、さらに実験と考察を繰り返していきました。

　　　＜実験・課題研究に関する説明＞

　　　＜自分で用意した試料で実験＞

　　　　＜写真に撮って検討する＞

　　　　＜結果と条件を記録する＞

　　　　＜結果をもとに議論する＞

1/14の第3回目は追実験とともに、発表のためのまとめをホワイトボードに書いていきました。各班ともそれぞれ違った切り口で条件を考え実験したことが分かりました。

　　　　　　＜まとめている様子＞

　　　　＜ホワイトボードに書いていく＞

　　　　＜こんな感じでいいかな？＞

　　　　＜まとめはこんな感じかな？＞

 　　　　＜放課後もまとめの作業は続く＞

　　　＜まとめ途中のホワイトボード＞

　　＜もうまとまった？・・ホワイトボード＞

1/28はいよいよ発表でした。各班ごとに最初全体を前に３分間発表しました。

 　　　　　　＜発表全体の様子＞

　　　　　　　＜発表の様子１＞

　　　　　　　＜発表の様子２＞

　　　　　　＜発表の様子３＞

その後15分間は説明する人と質問をしに行く人に前半後半と分かれて、ミニポスターセッションを行いました。

　　　　＜ポスターセッション１＞

　　　　　＜ポスターセッション２＞

　　　　　＜ポスターセッション３＞

　このユニット型課題研究をはじめとして、２年生での課題研究で取り組むことになる、仮説の立て方、条件の設定の仕方、研究の方法の試行錯誤が少しでも感じられることができたと思います。凝固点降下について調べたり、成分表を調べたりするなど、実験の時間だけではなく実験以外の時間も活用して「過冷却」について取り組んでいました。リサーチして実験に臨むなど、研究に対してしっかりと取り組んでいる姿を多く見ることができました。今年度は物理・化学・生物・地学のすべてにおいて、課題解決型のユニット型課題研究を行いました。それらがまさに２年生の課題研究に向けてのエチュードであり、４分野の探究が結実したことが感じられたユニット型課題研究でした。

理数科2年8組が、本校初となる冬の臨海実習に行ってきました。

終業式直後の12/24～12/26、2台のバスに分乗して、千葉県銚子市へ行ってきました。

コロナ禍で大変な状況の中、実施に際して尽力してくださった関係者、

訪問先のみなさまに心より感謝いたします。

3日間の様子を、簡単にご報告いたします。

【第1日（24日）】

つくばに立ち寄り、JAXA筑波宇宙センターと地質標本館を見学しました。

実物大はやぶさ２の模型や、多種多様な鉱石の展示を見てきました。

今年の2－8は地学選択者がいませんが、地学についての教養を深めることができました。

 （↓夜にはサプライズでケーキも…）

 【第2日（25日）】

A、Bの2グループに分かれて活動しました。

Aグループは乗船してホエールウォッチングに出る予定でしたが、残念ながら荒天で欠航となってしまい、鴨川シーワールドを見学してきました。

Bグループは千葉科学大学へ行き、午前中は好適環境水による魚類飼育に関する講義と施設見学、午後は地学巡検を行ってきました。

そして夜は、天体観察を行いました。昨晩は曇ってしまいできなかっただけに、寒い中大いに盛り上がりました。

約400年ぶりとなる土星と木星の大接近や、月のクレーター、オリオン座やカシオペア座、冬の大三角、ふたご座のカストルとポルックス等々、冬を代表する美しい星々を観察しました。

（↓左の大きい方が土星、右の小さいほうが木星）

 【第3日（26日）】

最終日は、昨日のA、Bグループの内容を入れ替えて実施しました。

Aグループは、千葉科学大学へ行き、午前中は好適環境水による魚類飼育に関する講義と施設見学、午後は地学巡検を行ってきました。

Bグループは、乗船してホエールウォッチングに出航したものの、沖に行くほど時化てきてしまい、クジラのエリアに到達する前に引き返してきました。

それでも、銚子沿岸で定住しているスナメリの群れを十分観察することができました。スナメリは東アジアに分布し、「小さなシロイルカ」といった見た目です。この時期に群れでいることは比較的珍しいそうです。海外からは、このスナメリを目当てにやってくるお客さんもいるとか。

（↓好適環境水を用いると、海水魚と淡水魚を同時に飼育することができます。この水槽中には、海水魚のデバスズメダイやマンジュウイシモチ、淡水魚の熱帯魚がいます）

（↓フリッパー号の前にて！）

 （↓屛風ヶ浦を背に、スナメリ）

帰りは渋滞もなく、予定通り学校に到着しました。

校外での活動がなかなかできなかった今年、貴重な実習の機会となりました。

みなさま、本当にありがとうございました。

　戦国・江戸時代に行われた古土法による硝石作りの再現を通して、歴史的意義や自然現象と科学技術の関係について学びます。

　硝石は硝酸カリウムのことで、火薬の原料となります。江戸時代には忍藩が床下土と木灰から硝石を作っていました。この床下土と木灰から硝石を得る方法を古土法といいます。

　今回は野澤直美先生（日本薬科大学客員教授）に理数科１年生＋自然科学部１年生（約４０名）を対象として、１２月１７～２４日にて全３回の講義と実験をお願いしました。

①床下土や木灰の抽出・濃縮

床下土から硝酸イオンを得ますが、硝酸塩は水に溶けるため、２０年以上の建物の下から採取します。木灰からカリウムイオンを得ます。

今回は寄居町の常楽寺さん、生徒宅、蚕農家さんから床下土をご提供いただきました。

ありがとうございました。

まず、集めた床下土から抽出水を得ます。

抽出水を釜で煮詰めて、濃縮していきます。結構時間がかかります。

３種類の土に含まれる硝酸イオンを比較しています。

②戦国時代、江戸時代における古土法の歴史的意義

 硝石作りの歴史的経緯とその衰退、硝石作りの「古土法」だけでなく「培養法」との比較、秩父地方における忍藩の硝石作りについて検証を交えながら、ご講義いただきました。

野澤先生の熱心な講義を、生徒も一生懸命聞いていました。

 ③硝石の結晶析出実験

 床下土から抽出・濃縮した水溶液と木灰から抽出・濃縮した水溶液を混合し、さらに加熱して濃縮し、冷やしていくと硝石の結晶が析出してきます。

 混合したときに生じた不純物を吸引ろ過で取り除きます。

生徒ははじめて吸引ろ過を行うので、ドキドキです。

さらに加熱して濃縮した後、冷やします。硝石の結晶は出てるかな？

 硝石の針状結晶が確認できました！やったーー！

④硝石の定性実験

硝石の性質を確認するために、析出した結晶をわずかな水に溶かして、紙に重ね塗りしていきます。乾かして、線香を当てると･･･

 硝石を溶かした水溶液を重ね塗りしたところのみが燃え広がります。

⑤グループディスカッション

最後に講義や実験で学んだことをグループディスカッションを通して深めていきます。

なぜ日本で江戸時代に古土法が広がったのか、面白い仮説も出てきました。

今回の講義と実験を通して、自然現象と科学技術、さらに歴史歴意義について触れることが出来ました。グループディスカッションを通して様々な視点から検討することで、新しい可能性を提案することも出来ました。高校生の発想力は本当に偉大です。お互いに切磋琢磨して成長してくれることを楽しみにしています。

12/14(月)６限の授業と課題研究の時間を使って、熊谷地方気象台へ理数科１年生が見学に行きました。

＜熊谷地方気象台入口と、門の表札＞

天気予報などでおなじみの気象台ですが、実際に行った人はほとんどいません。日本最高気温を記録したのは、まさにこの場所です。実際に観測している場所（露場）の見学を中心に説明していただきました。

＜露場と施設・奥にあるのがウインドプロファイラー＞

観測機器の特性や計測の原理・方法、留意点などを実際の機器の前で説明していただきました。

＜露場での説明と日本最高気温を記録した温度計＞＜露場の周りには生物指標となるさまざまな植物が＞

雨量計の原理（転倒マス）の実演や、風力風速計の実演説明もしていただきました。

＜雨量計の実演、奥は風速風力計　実際に観測している風力・風速計は建物の屋上にある＞

日本で33か所しかない上空の風の動きなどを観測する、ウインドプロファイラーの原理なども実際の施設の前で説明していただきました。

現在はほとんどが機械化・無人化されて観測されていますが、人間の目などでしか観測できないものもあります。例えば初氷や初霜、桜の開花などです。

＜初氷などを観測する年季の入った「たらい」鳥よけにワイヤが張ってある＞

今回は地学のユニット型研究～過冷却～の一つとして気象台の見学に行ってきました。実際の気象台の観測や業務を知ることで、日々の天気予報や気象学について関心を持ってもらえればよかったと思います。実際の大気・海洋などでは過冷却現象が様々な気象現象を引き起こしています。今回は見学や業務の説明がメインでしたので、今回の見学を振り返りながら学校で確認していきます。

11月22日（日）、高大連携事業の一環として、日本薬科大学にて生薬学実習に参加してきました。

キハダの樹皮からとれる天然医薬品オウバク（黄柏）から、有効成分ベルベリンを単離する実験を行いました。

1日がかりの本格的な実験で、薬草園や漢方資料館の見学、構造解析についての講義も含め、

盛りだくさんの内容でした。

高校の実験では扱わないような器材に戸惑うこともありましたが、他校との混合グループで親睦を深めながら

楽しくも有意義な時間を過ごすことができました。

植物から有効成分を単離する場合、常温で数日かけて抽出を行うのが原則であること、

構造が複雑であるほど天然有来の成分であることが多いこと、等

生化学の多岐にわたる内容を学んできました。

今後の実験や進路選択に役立てていきます。

メタノールで抽出していきます

ベルベリンは比較的熱に強いため、80℃で抽出します。

漢方資料館と薬草園の見学

ナスフラスコにメモリを書いて定量的に行っていきます

エバポレーターでの濃縮作業を繰り返します。

管内の気圧の調整も自分たちで行いました

エバポレーター内で突沸したときは、メタノールで共洗いします

アスピレーターで結晶を取り出します。黄色がとてもきれいです！

クロマトグラフィーで2つの物質を見分けます。

　理数科１年生を対象に１０月まで行っていた化学に引き続き、生物分野も３回に渡って実験を行いました。

　生物では、コドラート法を用いて校内の植生を定量的に調べ、在来種と外来種の割合や、見られた種の特徴を捉えようという調査を行いました。

　こうしたフィールド調査は時間がかかるため、授業内ではなかなか時間をとることができません。しかし、地道なフィールド調査や種の同定といった作業は、生物研究の基本となる手法です。それを経験するのも、本ユニット研究の目的です。

①１１月２日　さっそくフィールドへ！

　１０班に分かれ、さっそく校内で植物採集を行いました。小雨が降りだす中、放課後までかかりました。

②１１月９日　種の同定

　採集してきた植物を乾燥させ、種の同定を行いました。本格的な同定作業は皆初めてで、苦労しました。

③１１月１６日　考察

　前回の結果を受け、なぜそのような結果になったのか、班ごとに発表しました。授業者の予想に反し、在来種のほうが多いコドラート地区もありました。（これは新たな発見です！）

　その場にどのような植物が生えるのかは、被度（日当たり）、風通しのよさ、土の硬さ、原産国、種子の飛ばし方、寿命（１年草か多年草か）など、多くの要因が影響していることが推測されました。その中でも、優占種となった種には共通の特徴も見られました。

　急ぎ足での３時間とはなりましたが、今回の調査を通して、外来種へのイメージはどう変わったでしょうか。（あるいは、変わらなかった？）外来種＝悪者というイメージを持つ人もいるかしれませんが、外来種は身近にあふれていることがわかったと思います。外来種とどのようにつきあっていくか、今後も考えていきたいと思います。