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【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。