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第2期SSHの取組

SSH生徒研究発表会

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

ユニット型課題研究 地学「過冷却とその破綻」

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】本校初の冬の臨海実習に行ってきました。

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。

理数科出前授業「戦国・江戸時代の古土法による硝石作り」SSH高大連携

 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。

 

 

 

 

熊谷地方気象台施設見学

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。

 

 

 

【自然科学部、SSH】生薬学実習に参加してきました。

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

 

 

 

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・ユニット型課題研究(生物分野)・「在来種 vs 外来種」

 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。

【探究】(1学年) 中間発表会を行いました!

11月10日(月)の7限「SS探究基礎」(普通科1学年)の授業でプチ探究の中間発表会を行いました。

 

現在1学年では、探究のプロセスをなぞらえながら学んでいく「プチ探究」を行っています。

4人1組に分かれ、自分たちの興味のある課題を設定し、解決に向けて取り組んでいます。前の時間までには,どのような情報が必要で、それらの情報をどうやって集めるかを考えました。

ここで、生徒が実際に設定した課題のいくつかをご紹介します。

  • TPOに合わせたメイクを調べ、違いを考える
  • ディズニープリンセスとプリンスの人物像はどう変わってきたのか?
  • 色と購買意欲はどのように関係するか
  • 同じ血液なのに生物によって色が違うのはなぜか

今回の発表会では、自分たちで設定した課題をクラスメイトに説明し、質疑応答やふせんに書いたコメントを通して意見交流を行いました。今回は「この課題を解決することで社会に与える影響」や「予想される答え(仮説)」なども発表することになっており、朝学習の時間も活用しながら一生懸命準備していました。

 

先生方からのアドバイスや生徒のコメントを受けて、これから実際の情報収集や分析活動を行っていきます。

探究の時間は自分の好きなこと・興味のあることを見つけ、向き合える時間です。これからも楽しみながら探究していってほしいです。

 

KEEN(Kumagaya English Expression Network) 英語による研究発表会

11/7(土)14:00~16:30にかけて、熊谷高校とリモートで「英語による研究発表会<KEEN>」を合同で行いました。指導助言者として両校のALTの先生・英語科の先生、さらに外部からは立正大学地球環境科学部 講師 鈴木パーカー・明日香先生、同非常勤講師 鈴木パーカー・ジョセフトリン先生に指導・講評をしていただきました。司会・進行は熊谷高校の英語愛好会・SBHS参加生徒の皆さん方が英語で行いました。

発表のタイトルは発表順に次の通りです。

1 Reserch Feat wig of the loopcoaster(熊谷高校)

2 Sound of tube(熊谷高校)

3 What we found from the change of wind velocity

       and direction of northern region of Saitama prefecture in the 41 years(熊谷高校)

4 Making glass with Calcium Dihydrogen Phsphate(熊谷西高校)

5 Why the sunset on Mars in blue?~Scattering Mars atmospheres~(熊谷西高校)

6 What is a way to drop an egg without breaking it ?(熊谷西高校)

7 How to Protect Eggs(熊谷西高校)

8 Fuwa Fuwa Parachute stratesy(熊谷西高校)

   <Power Point も英語化して練習>

   <英語の先生に指導していただく>

    <リモートでいよいよ始まり>

<熊谷高校の発表を講師の先生方と聞く>

 <熊西の発表は2年生ガラスづくりの発表から>

    <続いて火星の夕焼けの発表>

    <1年生のエッグドロップの発表>

      <熊西の発表会場の様子>

<講師の先生からの質問を英語で受け答えする>

<英語と日本語を取り混ぜての全体講評を聞く>

  <熊西でのALTリサ先生からの講評>

   <英語の加藤先生からの講評>

 

熊谷高校も、熊谷西高校も研究テーマなどは概ね好評でした。プレゼンテーションとは話し言葉で話すこと、メモやスライドなどに書いてあることを「読む」のではなく、自分の言葉として語り掛けることが大事というご指摘をいただきました。また科学のプレゼンテーションは「はじめに」「研究の背景」「研究の手法」「結果」「考察」のパターンで準備して話をすることなどの講評をいただきました。相手の目を見て語り掛けることの大切さが、改めて感じれれた発表会でした。

理数科1年生・ユニット型課題研究(化学分野)・「発光の化学」

 8月31日から10月2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。

 生徒には全力で実験を楽しんでほしい。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。

①8月31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。

②9月4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。

③9月7~18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。

④9月25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。

 仮説通りに光ったのかな? 班員みんなで確認します。

⑤10月2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分の発表となります。

 発表のためのホワイトボード作りでは、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。