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第2期SSHの取組

【探究の熊西】中学校出前授業:熊谷市立大原中学校

 2月9日(金)中学校出前授業のため、教員1名+TA生徒3名で熊谷市立大原中学校へ伺いました。50分授業の中で「発光の化学」と題して、講義と実習を行いました。

 

①炎色反応「なぜ光るのか」、「なぜ金属イオンにより発光色がちがうのか」

 身のまわりの発光する物質を例 蛍光ペン等を出して興味を持ってもらい、炎色反応の演示実験を観察し、光る原理について講義を行いました。

 

②実験「発光する物質を作ってみよう」

 本校の理数科2年生3名が亜鉛と硫黄の粉末に少量の金属塩化物を加え、酸化還元反応により硫化亜鉛を生成し、実際に光ることを確認しました。中学生の代表3名にもお手伝いいただきました。

 

 中学生のみんなは集中して授業を受けてくれました。実験や講義を通して、少しでも自然現象に興味を持ってもらえたら、うれしいです。高校でさらに楽しく、専門的に学んでいきましょう。

【探究の熊西】理科教育研究発表会

埼玉大学にて2月3日(土)に開催された、理科教育研究発表会に参加しました。

埼玉県の高校生の課題研究や自然科学系部活動の研究発表の場となっている、規模の大きな発表会です。

本校からは物理・化学・生物・地学の各分野に合わせて14研究の発表をしました。

発表の中心は2年生理数科の生徒や自然科学部の生徒でしたが、1年生理数科の生徒もクラスとして発表会を見学し、間もなく始まる課題研究へのイメージを膨らませていました。

午前のポスター発表、午後の分科会に分かれての口頭発表と、どちらも活発な意見交換が行われ、刺激的な1日となりました。

【探究の熊西】【自然科学部】チームアライグマいきものフォーラム参加

 2月10日㈯、埼玉県環境科学国際センターで行われた第10回いきものフォーラムに、チームアライグマメンバーを代表して本校自然科学部生物班の3人が参加してきました。生物多様性に関する基調講演、事例報告ののち、16団体によるポスターセッションが行われました。高校生による団体はチームアライグマのみで大変注目され、ポスターセッションでは列が途切れることなく、多くの方々に活動を知っていただきました。大人とたくさん話し、生徒にとってはよい刺激になったようです。どの団体も地道に活動しており、草の根の活動が大事なんだと再確認しました。

 今後もこのような発信の機会を多く持ちたいと思います。

【探究の熊西】SSH生徒研究発表会(午後の部)

2月6日(火)今日は1年間取り組んできた探究活動・課題研究におけるまとめの全校発表会になります。

 

午前の部は、1・2学年や普通科・理数科関係なく、全員で楽しくポスター発表の予定でした。しかし、前日の雪の影響を受け、午前の部は延期となりました(3月12日(火)を予定しています)。

 

午後の部は、体育館での代表による発表です。

 前半はビブリオバトル(本の案内)と英語スピーチコンテストの学校代表者が発表し、普通科1・2年の各学年代表の発表が行われました。

 

        〈校長先生から激励です〉

         〈発表会 全体の様子〉

 (1)ビブリオバトル・・・学校代表

  『 か「」く「」し「」ご「」と「 』 2年5組 山田

 

 (2)英語スピーチコンテスト・・・学校代表

  “Oil crisis!?” 2-6 HAMAOKA

 

 (3)普通科1年:探究活動・・・学年代表

① 「熊谷市の川のゴミを減らす具体的な方法とは」 6組 田中、秋山、奥野、笹田

 

② 全国探究コンテスト2023 1次審査通過作品

  「フクロウにとって住みやすい環境を作るには 熊谷の森に何をすればよいのだろうか」

  6組 中西、小山、鈴木、吉田

 

③ 全国探究コンテスト2023 1次審査通過作品

  「将来男性の育児参画を広めるために今の中高生には何ができるだろう」

  5組 大坪、反町、坂本

 

④ 「ゴミをお金に変えよう!〜家庭で微生物の増殖と防臭は出来るのか?〜」

  5組 下山、摺木、髙草木、冨岡

  

 (4)普通科2年:探究活動・・・学年代表

① 「AIは仕事を奪うのか」 6組 荒川、大澤、三村

  

② 「アクアポニックスの認知度を上げるには」 7組 松谷、吉田

 

③ 「安価なのに利益が上がる飲食店の秘訣とは」 4組 前田、久保、佐久間

 

④ 「売れるコンビニスイーツの作り方」 5 組 山田

  

 

 後半は理数科1年のユニット型研究(化学・地学)の発表と、2年生の各分野(情報・数学・物理・生物・地学・化学)の発表が行われました。科学展で優秀な賞を取った作品の発表も行われました。

(5)理数科1年:ミニ研究 科学プレゼン・・・テーマ代表

① 【化学】「水溶液中で生成した硫化亜鉛の発光」 小曽根、岡戸、髙野、栗林

  

② 【地学】「過冷却」 加賀谷、髙野、佐々木、松﨑

  

(6)理数科2年:課題研究・・・SSH課題研究代表

① 第74回 埼玉県科学教育振興展覧会 中央展 優良賞

 【地学】「太陽系天体の光条の形成要因~PartⅢ~」 野村、小鹿、横矢

 

② 【物理】「じゃんけんが出来るロボットをつくる」 松村

 

③ 【数学】「カプレカ操作中に現れる数の特徴と分類」 本領、本田

 

④ 【化学】「キハダ由来農薬の実現に向けて」 嶋田、田幡

 

  各発表に多くの質問があり活発な質疑応答が行われました。難しい発表も多くあったと思いますが、質問によって理解が深まったり、新たな視点を得られたことと思います。みんな1年間よくがんばりました。素晴らしい発表会でした。

 

 

【探究の熊西】冬の天体観察会

1/29(月)~2/2(金)の期間、冬の天体観察会を行いました。

木星をはじめオリオン大星雲やすばるなどの星雲や星団を望遠鏡で観察しました。

 

 

<望遠鏡と空を見上げる生徒たち>

 

 

月曜日と水曜日にはI国際宇宙ステーション(ISS)が肉眼で見られ、3分ほどの間でしたが

追ってみることができました。

      <ISSを追っていく>

 

オリオン座をはじめ、冬の星座もきれいに見えて冬の大三角、ダイヤモンドなどの

一等星をたどりながら星座の観察もしました。

 

  <星座を辿りながら、神話などに耳を傾ける>

寒い中でしたが、少ない時でも15人くらい、多いときは50人くらいの生徒が参加してくれました。

【探究の熊西】ユニット型課題研究 地学 「過冷却とその破綻」

1.目標・目的

雲の中など、本来氷点下を過ぎて氷になるのに氷にならない状態を「過冷却」と言います。この課題では様々な試料(飲み物など)を用いて再現実験をまず行い、試料や条件を自身で変化させて考えまず仮説を立てます。それをもとに検証実験を行い、仮説の検証を行い必要があれば条件を変えて要因をさらに考えていきます。これら一連の流れを繰り返し研究の方法を体験させるのが目的です。チームで考察を繰り返すことや、全体での発表と質疑でより多くの発見・考え方が得られることに気づかせるのも目標の一つです。

 

2.研究内容・方法

(1)対象・単位数

令和5年度入学生 理数科 第1学年 

1単位(全4回)にて実施。

(2)実施内容

SS理数探究基礎では物理・生物・化学・地学の各分野にて観察、実験を行い、各分野に対する興味・知識・経験値を養いつつ実験技能を高め、2年生で実施される個人や班でのSS理数探求の基本をつくることが目的です。地学分野では過冷却とその破綻について取り上げました。

(3)実践報告

・第1回 講義・再現実験

過冷却についての講義と再現実験についての説明を行いました。過冷却が起こりやすい試料や、条件などの簡単なレクチャーを行った後、講義後に再現実験をし、班内で大まかな仮説と実験方針・計画を立ててもらいました。

 

・第2・3回 実験①② 発表準備

2回目では、第1回の実験や話し合ったことを元に、各自で

用意した試料を元に実際に実験し、条件をどのように変えていくか話し合いながら、実験と仮説の検証、考察を繰り返しました。発表はGoogleスライドで行いますが、実験の目的や仮説・検証実験の結果などを発表して、実験ノートを共有するような形で進めました。発表スライドを作るに当たって、コンセプトを明確にすること(自分たちの仮説と検証がわかるように)の他に、見やすさ、発表のわかりやすさ(表現力)にも重点を置いて準備するように指導しました。

                               

   

・第4回 校内発表会

各班がGoogleスライドを用いて、まず各班5分ずつ口頭発表を行いました。発表後簡単な質疑応答を行いましたが、各発表ともに少なくても2~3本の活発な質問と応答が行われました。                              

  

   

 

3.評価・課題

来年度に自分自身が何らかの課題研究のテーマを決めて研究することから、意識も高く様々な要因の探究を定量的に行っていました。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がみられました。2年生に向けてのエチュードとして、血肉になったことが感じられました。

まだ答えのない課題に対するアプローチの仕方に、戸惑いを持っているようでした。来年度課題研究のテーマを決め、自分で課題を見つけ出し仮説と検証を繰り返すことになりますが、各科目で行ってきた研究の手法や考え方を生かしてほしいです。大きな問題はテーマ決めで、いかに自分が行いたいテーマを決めるのか、そのテーマが何かの現象を解明したり、世の中の役にたつものなのかを期待したいです。独りよがりのテーマやすでにわかっていたり、少し調べればわかるようなものにならないよう、行ってきたユニット型課題研究を生かしてもらいたいと思います。

【探究の熊西】第1・2学年大会を開催しました!!

 1月22日(月)6・7限において、普通科第1・2学年それぞれで探究の学年大会を開催しました。この学年大会で第1学年は上位8班を、第2学年は上位7班を選出します。さらに1月29日(月)にそれぞれの学年における探究テーマ上位4班を選出します。そして、2月6日に開催される『SSH生徒研究発表会』における発表代表班(普通科各学年4班です)を決定します。そのための第一歩となる発表会です。生徒は1年間をかけて探究活動を実践してきました。その成果を発表します。

 

まずは普通科1年生です。

発表形式はスライド資料を用いた口頭発表です、発表5分+質疑応答3分となります。発表資料(スライド)の枚数制限はありません。SS探究基礎において「私たちの町をよりよくするためには?」をテーマに掲げ、取り組んできました。

  

 

そして普通科2年生です。

全123班を14クラスに均等配分し発表(発表5分+質疑3分)を行いました。生徒と教員がそれぞれル-ブリックを用いて評価します。

 1年生も2年生も本当に熊谷西高校の生徒は素晴らしい。みんなの気迫が伝わってきます。それでも課題の設定、情報の収集・整理、分析の結果と考察、独創性・新規性、主張をつくる力、課題更新力など定量的に評価し、上位が決定されます。昨日の自分を乗り越えて、より良い自分を作っていこう!!どの発表もよくがんばりました!2月6日SSH生徒研究発表会が楽しみです。ぜひ保護者の方のご参加をお待ちしております。

【探究の熊西】【自然科学部】チームアライグマミーティング

1月21日㈰、川越女子高校にてチームアライグマのミーティングが持たれ、生物班の1年生3人が参加しました。この1年の活動の総括と、チームOBで野生動物保護管理事務所に勤める方の講演を聞いてきました。

チーアラ発足10年目で、調査がマンネリ化したり、行き詰ってきた学校もあります。そのような研究のための打開策をご講演いただきました。熊西チーアラも今回の講演内容を参考に、調査方針を整理したいと思いました。

【探究の熊西】探究活動生徒発表会へ参加してきました。

 昨年12月26日に日本薬科大学にて埼玉県内の生徒が集まり、日頃の探究活動について発表会が行われました。生徒、教員、保護者あわせて650名の大きな発表会です。

 

 熊谷西高校からは、普通科の探究活動(2年生)から口頭発表3テーマ、理数科の課題研究(2年生)からポスター発表5テーマを代表として出場しました。

・口頭発表

「今の学生が英語を学ぶのはナゼ?」 加藤ひな美 小西由悟

「売れるコンビニスイーツの作り方」 山田咲良

「速い車を作るためには」 川合翼 濱岡悠斗

・ポスター発表

「キハダ由来農薬の実現に向けて」 嶋田和貴 田幡和晴

「カプレカ操作中に現れる数の特徴と分類」 本領佑馬 本田惟莉

「じゃんけんができるロボットをつくる」 松村朋香

「太陽系天体の光条」 野村美智 小鹿ひかり 横矢翔子

「Unityを用いた生態系シミュレーション」 長内大河 小澤航 齊藤龍太

 

みんな1年間頑張ってきた探究活動・課題研究です。

様々な工夫や努力がよくわかります。

 

 

みんな熊西代表として、よくがんばりました。

たくさん意見交換している姿を見て、素晴らしいと思いました。

2月は校内研究発表会があります。今から楽しみです。

 

 

【探究の熊西】高大連携③埼玉大学『硫化亜鉛ナノ粒子』

 理数科2年生は年間を通して、課題研究を行っています。その中には大学と連携して課題研究を進めていく場合もあり、その一部を紹介させていただきます。

 

 この硫化亜鉛ナノ粒子は先輩から引き継がれている研究です。先輩達の実験結果から安定して硫化亜鉛ナノ粒子を作成できるようになり、これからは作成した硫化亜鉛ナノ粒子の分析が主な研究対象となってきます。そこで自分達の研究を埼玉大学 藤原隆司准教授にプレゼンを行い、その内容について質疑を行いました。固体物理学の分野なので生徒にとって非常に難しい内容ですが、一生懸命考え、絞り出すように自分の言葉で質問をしていきます。藤原先生と様々な可能性を検討しつつ、徐々に研究の方向性が定まっていきます。

 

 また、高校生へ特別講義も行っていただきました。

 藤原先生には丁寧にご対応いただきまして、ありがとうございました。生徒達は今日のことを忘れず、一層研究に励もうと話していました。やはり研究は楽しいですね。

【探究の熊西】【自然科学部】チームアライグマ野外研修 探鳥会in伊佐沼

 先日、チームアライグマ総勢30名超で伊佐沼探鳥会を行いました。真冬とは思えないほどの暖かさの中、湖面は凍結しておらず、30種近くの鳥類を確認しました。

 期待したクロツラヘラサギは残念ながらいなかったですが、セイタカシギやオオハシシギ、最後には遠目でしたがオオタカが現れてくれました。カワウの追い込み漁、カラスにモビングされるトビ、狩りを繰り返すモズ、ヒドリガモを全員でじっくり観察することができました。コサギとアオサギはすでに夏羽になっており、暖冬(異常気象?)の影響を強く感じました。

解散後、希望者で絶滅危惧種キタミソウ(植物)の観察を行いました。ツンドラ地帯原産の希少種です。花が咲いていました。

チームアライグマでは今後も積極的に、野外研修を開催していきたいと思います。百聞は一見に如かず!

セイタカシギ

すでに夏羽のアオサギ(左)、コサギ(右)

キタミソウ

アライグマ足跡

【探究の熊西】高大連携②群馬大学『二酸化炭素の還元』

 理数科2年生は年間を通して、課題研究を行っています。その中には大学と連携して課題研究を進めていく場合もあり、その一部を紹介させていただきます。

 

 地球温暖化から地球沸騰化へ!!最近は気候変動により魚の分布など様々な場面にその影響が見られるようになりました。そこで理数科二年生のなかには『二酸化炭素の還元』を研究テーマに掲げるグループがあります。

 二酸化炭素ガスを炭酸水素ナトリウム水溶液に通して、電気化学的に還元することを目指しています。様々な研究論文を読み、ネルンストの式から還元物質を予測したり、電気分解後の水溶液に臭素水を添加して色が薄くなることから12ジブロモエチレンの存在を予想しました。

 群馬大学へ進学した理数科卒業生の助けもあり、群馬大学 林史夫准教授に分析方法について相談し、この機会に生徒から自分達の課題研究について林先生にプレゼンを行い、助言をいただきました。

 林先生の説明は理路整然としており、非常にわかりやすく、生徒は集中して話しを聞き、一生懸命に自分達の疑問をぶつけていました。相談後は、群馬大学の機器分析センターをめぐり、分析機器の仕組みや応用範囲を丁寧に説明していただきました。

 本校卒業生も後輩に優しく説明してくれました。3時間半という長さでしたが、林先生には最後まで丁寧にご説明いただきまして、大変ありがとうございました。生徒達は刺激を受け、実験へのモチベーションも上がりました。高大連携を通して研究テーマを深めると共に、大学を知り、自分の将来を考える良い機会となりました。本当にありがとうございました。

【探究の熊西】放射線セミナー

理数科1年生に放射線セミナーを実施しました。東京大学工学系 特任専門員 飯塚裕幸先生に講義、実習指導をいただきました。先生には毎年理数科生徒へご指導いただきまして、ありがとうございます。また、日本原子力文化財団 参事 近野俊治氏に実習補助を行っていただきました。ありがとうございます。

 

講義:「放射線の基礎知識」放射線の基礎的知識・取り扱いに関する講義

 

実習は、霧箱による放射線の観察、自然放射線(バックグラウンド)の測定、距離の逆二乗則、ガンマ線の物質による吸収、自然放射線の測定を行いました。

 今回は放射線の正確な知識を得るとともに、放射線を見える化し、目に見えない現象を定量的に理解する学習プログラムでした。基礎知識に関する講義と実習から構成し,データを客観的に測定・比較し,検討する体験となりました。生徒達は最初から最後まで一生懸命取り組んでくれました。今後の課題研究に活かしていきましょう。

 

【探究の熊西】高大連携①日本薬科大『キハダから自然農薬』

 理数科2年生は年間を通して、課題研究を行っています。その中には大学と連携して課題研究を進めていく場合もあり、その一部を紹介させていただきます。

 

 まずは秩父地方における植生の観察を行い、消炎鎮痛剤として用いられるサリチル酸メチルを含むミズメ、芳香を発するアブラヤシ、薬木の代表としてキハダの観察を、NPO法人秩父百年の森の理事である島崎武重郎氏から体験を通してご説明いただきました。植生観察を通して自然を理解すると共に、地域の課題についても議論しました。

  課題研究では『キハダから自然農薬』を研究テーマに掲げ、まずはキハダという植物(漢方におけるオウバク)からその有効成分であるベルベリンなどを取り出していきます。大学の研究室にて、カラムクロマトグラフィーを用いて有効成分を少しずつ分離しました。夏休みに生徒が何度もお邪魔して、実験させてもらいました。ありがとうございます。SSHによって本校でも同様の抽出実験ができるようになります。年始から生徒と組み立てていく予定です。

 そして、有効成分が単離できているか、NMRの測定結果から考察を行いました。さらにこれらの有効成分が大腸菌へ増殖抑制作用を示すこと、防虫作用をどの程度示すか、まだまだ研究は続いていきます!

 

【探究の熊西】企業連携:電子顕微鏡観察②(日立ハイテク)

今年度も株式会社日立ハイテク様から電子顕微鏡をお借りしました。

 地域における科学教育の振興を目的とした理科教育支援活動として、株式会社日立ハイテク様より日立卓上顕微鏡TM4000PlusⅡをお借りしています。大変ありがとうございます。 

 電子顕微鏡とはどんなものでしょうか?

 世の中で最も小さい電子を対象にぶつけて、その形状を見ていきます。そのため、光学顕微鏡よりも小さいもの、ミクロの世界をのぞくことが出来ます。ただし、電子をぶつけるため真空が必要であり、観察する対象は金属など導電性があるほうが有利です。

 しかし、日立卓上顕微鏡TM4000PlusⅡは真空度を制御して、導電性のない対象も観察できます。さらに、電子を対象にぶつけてその跳ね返りを見ているので、観察対象の材質の違いを見ることも出来ます。

 授業SS化学・自然科学部の中で、生徒と電子顕微鏡観察について話しあい、観察しました。

今回はその第2弾です!!

①カレンダーを触ったときに、触ったときの感触が異なるのはなぜだろう?

 紙の種類がちがうと思われるカレンダーを比較してみました。

 <上質紙と思われるカレンダー 600倍>

 <コート紙と思われるカレンダー 600倍>

 コート紙と思われるカレンダーは表面の凸凹が少なく、まさしくコーティングが形成されているのに対し、上質紙と思われるカレンダーは大きさや太さが異なる繊維が複雑に絡みつき、表面が凸凹していた。コート紙は紙表面にレジンコートやインク受容層があり、非常に平らになっていることがわかりました。

 

②主に拭き掃除に用いられるマイクロファイバータオル。普通の布と比べて汚れがよく落ちることから、繊維の構造にどのような違いがあるのか気になり、比較を行った。

 <マイクロファイバー 400倍>

 <綿タオル 400倍>

 マイクロファイバータオルは繊維が細く、太さが均一であるが、綿生地のタオルは繊維の太さも形状もばらばらでした。マイクロファイバータオルと綿生地のタオルで繊維の形状が異なるのは、前者はポリエステルやナイロンからなる合成繊維で、後者は綿花からなるは天然繊維であるからだと考えられます。また汚れの落ちやすさが異なるのは、マイクロファイバータオルの高分子自体が汚れを除去・吸着しやすいように設計、合成されているからです。残念ながら、写真では高分子の構造までは見ることができません。

 

③市販のマスクのフィルターの1枚目、2枚目、3枚目を切り取り比較した。

 

  1・3枚目よりも2枚目の不織布が非常に細かく、密度よくつまっていて、ここで飛沫などの侵入を防いでいると考えられます。1・3枚目は肉眼では見えないけれど、強度を保つために四角いシールがついていることがわかりました。

 

  電子顕微鏡を用いて観察を行いました。肉眼ではよくわからなくても、電子顕微鏡が本来の姿を正確に教えてくれます。やはり正確な観察が大切だと改めて気付かせてもらいました。

 

 

 

 

【探究の熊西】「科学技術と社会」in 日本科学未来館

 12月14日理数科1年8組39名は、日本科学未来館において「科学技術と社会」について講義・実習を行ってきました。

 科学技術は、社会の抱える問題を解決し、生活を便利にしてきた一方で、新しい科学技術を使うことによって、思わぬ形で新たな問題も生み出してきました。科学技術を使って、望ましい未来を実現させるためには、同時に起こりうる危険やリスクについても予測して、対処の方法も考えておくことが重要です。科学技術に対する選択は、一部の専門家にまかせるのではなく、あらゆる市民が参加する中で社会として決めていく必要があります。

 今回の講義・実習を通して、2年生からはじまる課題研究に向けて科学技術との向き合い方を学びながら、『問題点を見つけ、具体的な疑問を作り、仮説を立てる』機会としました。

 

講師の先生は本校から長期研修で日本科学未来館で研修を行っている竹内公彦先生です。先生のお話は理路整然としており、何度も「なるほど」と感じました。 

 <講師の竹内先生のお話は説得力がありました>

午前は日本科学未来館の展示について班ごとに調査を行い、その科学技術におけるメリット・デメリットを話し合いました。

 午後はメリット・デメリットで出てきた視点ごとにグルーピングを行います。そして、現実と理想のずれから疑問を見つけ、共通点を探し出し、これらを解決するための課題を設定します。

日本科学未来館の展示物の前で、来場者の方へ説明を行いました。

最後の発表では、各班の考えがよく整理されており、彼らの能力の高さ、頑張りがよく伝わってきました。これから課題研究がはじまります。今回の経験を活かして、充実した課題研究と一歩を踏み出せることを願っています。

 

【探究の熊西】理数科1年生ユニット型課題研究(化学分野)『発光の化学』

10月27日から11月27日にかけて、理数科1年生を対象にユニット型課題研究の化学分野を行いました。

 生徒には実験を全力で楽しんでほしい。しかし、大半の生徒は自ら実験を行ったことがありません。そこで生徒が主体的に実験に取り組めるよう、実験の目標に対して仮説を立てること、その仮説を具体的な実験条件に反映する力を身につけることを目的として、化学分野の実験をはじめました。

 化学分野では「発光の化学」と題して、様々な発光現象に触れつつ、硫化亜鉛に添加された金属イオンからの発光現象について取り組みました。

①10月27日 講義

 炎色反応や化学発光、フォトルミネッセンスについて取り上げ、発光についての基本的な講義を行いました。

②10月31日 基本実験

 実際に酸化還元反応を用いて硫化亜鉛を合成し、各班ごとに異なる金属イオンを取り込みました。合成した硫化亜鉛は白色の結晶ですが、紫外線を当てると発光します。取り込んだ金属によって色が変化します。

 

③11月1~10日 班ごとに実験条件の検討会

 発光現象を改善するために、発光の仕組みや反応のどこに問題があるのか仮説を立て、改善するための実験条件を考えます。みんな朝学習や休み時間、放課後を使って、熱心に議論を繰り返していました。

 ④11月20日 改善実験

 各班が自分たちの仮説に基づいて、実験条件を変更しました。生徒は一生懸命実験に向き合っています。

 

  仮説通りにできたかな?

⑤11月27・28日 発表会

 仮説を立て、実験条件を変更し、どんな結果になるか想像しながら、改善実験に至る過程を重視して、発表会を行いました。各班4分+質疑4分の発表となります。

 

 

 発表資料は、グーグルスライドで作りました。互いの意見に耳を傾けながら、考えが少しづつ形となっていきました。発表についても、各班が工夫を凝らし、相手に伝えようとする意思が伝わってきました。

 「発光」は非常に難しい分野であり、高校生のレベルを大きく超える内容です。それにもかかわらず、理数科1年生は自主的に学習し、自分で必要と思われる知識を積極的に吸収していました。彼らの成長が感じられる活動となりました。

【探究の熊西】物理基礎 音速の測定実験

2年生の物理基礎では、「音」の学習をしています。

期末考査が近づくよく晴れた日、教室の外に出て音速の測定実験を行いました。

スマートフォンのアプリを用いて、2つのイベント間(実験では、1人の生徒が手拍手をしてから、向かい合った生徒が手拍手をするまで)の時間差を計測し、その結果をもとに音速を測定しました。

空気中の音速は気温によっても変わりますが、およそ340m/s。

向かい合う2人の距離が離れるほど計測が難しくなる実験でしたが、各班上手に工夫しながら測定をしていました。

実験では誤差5%以内の精度で求められた班が多くあり、音の伝わる速さを実感することができました。

 

【探究の熊西】企業連携:電子顕微鏡観察(日立ハイテク)

今年度も株式会社日立ハイテク様から電子顕微鏡をお借りしました。

 地域における科学教育の振興を目的とした理科教育支援活動として、株式会社日立ハイテク様より日立卓上顕微鏡TM4000PlusⅡをお借りしています。大変ありがとうございます。

 

 電子顕微鏡とはどんなものでしょうか?

 世の中で最も小さい電子を対象にぶつけて、その形状を見ていきます。そのため、光学顕微鏡よりも小さいもの、ミクロの世界をのぞくことが出来ます。ただし、電子をぶつけるため真空が必要であり、観察する対象は金属など導電性があるほうが有利です。

 しかし、日立卓上顕微鏡TM4000PlusⅡは真空度を制御して、導電性のない対象も観察できます。さらに、電子を対象にぶつけてその跳ね返りを見ているので、観察対象の材質の違いを見ることも出来ます。

 

授業SS化学・自然科学部の中で、生徒と電子顕微鏡観察について話し合ったところ、下記の案が出ました。

①銅粉末と銅樹を比較してみよう。

②半紙の表はサラサラ、裏はザラザラその違いは何?

③冬の必需品、高機能な防寒インナー

④トイレットペーパーとティッシュペーパー

生徒の観察結果を見ていきましょう。

 

実験1:銅粉末と銅樹を比較

銅粉末は見た目サラサラです。

しかし、拡大してみると小さな薄片の集まりであることがわかりました。

銅樹は植物の枝のように生えています。

 

拡大してみると、銅の結晶がかくばって成長している様子がわかります。

 

 実験2:半紙の表はサラサラ、裏はザラザラその違いは何?

半紙の表と裏を観察しました。

・半紙の表

・半紙の裏

表面の繊維は最大値が30㎛、最小値が6㎛以上となっています。裏面の繊維は最大値は同じく30㎛ほどですが、最小値が2㎛以下となっています。基本的に繊維の太さは同じですが、裏面は細い繊維が混合しています。これは半紙をすくうときに表面が下になり、重い繊維から重なっていくため、上(裏面)は細い繊維が混合してくると考えられます。

 

実験3:冬の必需品、高機能な防寒インナー

 寒い冬の必需品、高機能な防寒インナーを綿と比較してみました。

・高機能な防寒インナー

 

・綿の服

 

 綿は繊維が乱れており、ほどけています。これと比較して、高機能インナーは繊維が整っており、きれいに織り込まれています。これにより暖かい空気を逃がさず閉じ込めて保温していると考えられます。また観察からはわからないですが、繊維自体が水を吸着して発熱しているため暖かいのです。

 

実験4:ティッシュペーパーとトイレットペーパー

水にとけないティッシュペーパーと水にとけるトイレットペーパーの形状に違いはあるのか?

・ティッシュペーパー(180倍と800倍)

 ・トイレットペーパー(180倍と800倍)

 

 ティッシュペーパーは密度が高く、トイレットペーパーはスカスカでした。

繊維は同じようですが、その密度の違いが水へのなじみやすさの違いにつながるのでしょう。

 あと、観察結果からはわかりませんが、接着剤の影響もあるのでしょう。

 

今回は電子顕微鏡を用いて観察を行いました。肉眼ではよくわからなくても、電子顕微鏡が本来の姿を正確に教えてくます。やはり正確な観察が大切だと改めて気付かせてもらいました。

【探究の熊西】楽しもうサイエンス!!

11/25(土)9:30~12:30に本校で小中学生に向けて科学体験教室「楽しもうサイエンス!」を行いました。小中学生・保護者の方合わせて多数の参加をいただき、ありがとうございました。20ブースを回って楽しんでいただいたようです。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

本校生徒にも小中学生に教えることを通して、実験の楽しさ・理数を教える面白さ等に気付いてもらえたらと思っています。

来年度も多くのご参加をお待ちしております。