数理科学科のページへようこそ


こちらでは数理科学科について紹介します
【 数理科学科ってどんな学科? 】
 
・栃木県で数理科学科があるのは本校のみ! 
・普通科の勉強に加えて、探究活動や連携講座への参加など、
 数理科学科独自の学習ができる!
・大学受験・将来に必要なプレゼン能力が身につく!
・大学の先生から大学の話を直接聞くことができる!
 

数理科学科案内(令和4年度版)
数理科学科案内① 数理科学科案内②
 R4_数理科学科案内①.pdf  R4_数理科学科案内②.pdf



数理科学科独自の探究活動については、
下記の「課題研究」「日光自然探究学習」のページをご覧下さい。生徒が作成したレポートを、『数理科学科活動記録集』より抜粋して掲載しています。
課題研究      日光自然探究学習

 

数理科学科

数理科学科の活動の様子を紹介します

課題研究発表会を実施しました

1月24日(火)の5~7時限に、数理科学科2年生による、課題研究発表会が行われました。

2年生で取り組んでいる課題研究の、一年間の集大成の発表会です。

保護者の方、数理科の1年生が見守る中、終始あたたかい雰囲気で進行しました。

今回は探究活動にご協力いただいている、東京都市大学日本工業大学栃木県教育委員会の先生方をお招きして、各班の発表についてご講評いただきました。

魔法陣班  テキストマイニング班   卓球マシン班

今年の2年生の発表テーマ一覧は下記のとおりです。(全15班)

  • 魔法陣の解き方を学べるゲームアプリの開発
  • データサイエンスに関する一考察~KHcoderを用いたテキスト型データの内容分析~
  • 事故を起こさないための自動運転車のプログラムの最適化
  • 自作卓球マシンの球質やコースの制御
  • 制震構造を生かした絶対に壊れないジェンガ
  • グラスハープで奏でる音の変化とメカニズム
  • 落雷と物体の可能性
  • 蛍石の加熱による発光・割れの素因の考察
  • 食品油をけん化した際の性質の違いについて
  • プラスチックの軟化点の違い
  • 酵母がパンに与える影響
  • ハッカ油の昆虫に対する忌避効果
  • 食品添加物によるカビの抑制
  • マイタケのタンパク質分解酵素の熱耐性と部位による活性の違いについて
  • 栃木県日光市湯ノ湖産ハコネサンショウウオの生態調査と種の同定

例年より少人数のグループや1人で活動する班が多く、発表数は多くありましたが、内容の濃い3時間でした。

スライドの表現の方法もさまざまで、制作したゲームや、実験の動画を載せることで、活動や実験の様子がよくわかりました。

お越しいただいた先生方からは、次のようにご講評いただきました。

・ほかの班の様子をみて気づいたことを反映して、条件を変えて実験繰り返すことこそが探究活動の意義であるので、これからの社会で必要とされる問題解決能力を養っているということを意識してほしい。

・社会では自分の意見と合わない人とでも、同じ目標に向かって働くことがあるので、その際に必要な力を身に付けるためにも、これからのグループ活動を大切にしてほしい。

・自分の研究だけを掘り下げるのではなく、ほかの人の研究にも興味を持ち、質問をすることで気づくこともあるので、積極的に質問をしてその経験を自分の研究にも生かしてほしい。

 外部の先生方から、普段とは異なる視点で、かつ自分ごととして捉えられるアドバイスをいただき、こちらも身が引き締まる思いです。

ここから2年生は、探究学習活動記録集の作成に向けて、追い込みの時期です‼

発表会で得た気づきを記録集にも取り入れて、よりよい研究収録が完成することを楽しみにしています。

日光自然探究学習発表会 を実施しました

12月21日(水)の5~7限に、数理科学科1年生による、日光自然探究学習発表会が行われました。

今日は数理科の2年生、保護者の方、教育委員会の指導主事の先生や現地でのフィールドワークでお世話になった外部講師の先生方にもお越しいただき、新たな視点等をご指摘いただき、大変充実した時間になりました。

最初はかなり緊張気味だったと思いますが、発表の中盤ではほどよい緊張感で質疑応答も行われていました。

全体会場 ポスター 植物班

 

班ごとのテーマはこちらです。

奥日光の鹿の骨格と食物について

奥日光で観察したヘビとカエルの生態について

日光戦場ヶ原の湿地帯で変化していく植物について

奥日光の昆虫の生態について

奥日光の鳥の生態について

奥日光のキノコの生態について

奥日光湯滝の水質検査

奥日光の水生昆虫による水質調査

奥日光の滝に関わる地形の調査

昆虫班 キノコ班 水質班 

ご来場いただいた先生方からは、自分たちだけでは気づかなかった点についてご指摘いただいたり、

別の調査方法など、専門的見地からのご意見をいただき、大変刺激になったと思います

今日は複数の先生方から、目的・調査・報告の流れがあり、探究活動に向かう態度がきちんとしている、と高く評価していただきました。

また、今取り組んでいる探究活動が、これからの社会を生きる自分たちにとって必要な力を養成できるプログラムであることもお話しいただきました。

 

この日のために、毎晩遅くまでまとめを行ってきた1年生、お疲れさまでした。

ご指導いただいた外部講師の先生方、またあたたかく見守ってくださる保護者の方へ、感謝申し上げます。

調査研究という「学びの場」を提供してくれた、日光の自然にも感謝したいですね!

ここから、探究活動記録集の作成に向かって、もうひと頑張りです!もう一度内容をきちんと精査し、振り返り、研究としてのまとめをしっかりしましょう。発表して終わりでなく、ここからが大切な学びの時間です。皆さんの今年の集大成となるので、今日新たに気づいた点・深められる点を記録集に掲載する論文に反映できるよう、よりよい探究の時間にしていきましょうキラキラ

科学実験講座(宇都宮大学)に参加しました

数理科学科の1・2年生が、宇都宮大学で行われた高大連携科学実験講座に参加いたしました。

例年宇都宮大学でお世話になっている実験講座ですが、今年も感染症等に留意しながら、

無事に参加することができ、大変刺激になりました。 

高校ではなかなか見られない装置もありました。

ミョウバンの合成 葉はなぜ緑に見えるのか

「ミョウバンの合成」「葉はなぜ緑に見えるのか」

 

 

今年は夏と秋の2回にわたって開催されました。

中には8月の講座から2年生の課題研究のヒントを得たグループもあったようです!

第1回:8月27日(土)
① 『音を測って作るグラスハープ【物理】』  :夏目先生
② 『ミョウバンの合成と形【化学】』     :南先生
③ 『葉はなぜ緑【生物】』          :井口先生
第2回:11月5日(土)
① 『音の三要素と音階等【物理】』      :夏目先生
② 『葉はなぜ緑【生物】』          :井口先生

音を測って作るグラスハープ 音の三要素と音階等

「音を測って作るグラスハープ」「音の三要素と音階等」

宇都宮大学のご担当いただきました先生方と学生の方には、お忙しい中大変お世話になりました。 この場をお借りして感謝申し上げます。

数理科学科2年生 課題研究発表会中間報告会 を行いました

10月11日(火) 5~7時限を使って、数理科学科2年生による課題研究発表会中間報告会を行いました。

  

下記の15班による、現時点での実験の様子、今後の展望について発表してもらいました。

「どういう研究なんだろう?」と興味を引くタイトルが多いですね!!

  1班 魔法陣の特性とその有効性の考察
  2班 データサイエンスの一考察~KHcoderを用いた、テキスト型データの内容分析~
  3班 事故を起こさないための自動運転車のプログラムの最適化
  4班 自作卓球マシンの球質やコースの制御の研究
  5班 制震構造を生かした絶対に壊れないジェンガ
  6班 グラスハープの音が出るメカニズム
  7班 落雷による人や物への影響
  8班 加熱による蛍石の発光・割れ方とへき開の具体的な関連性
  9班 酸化した食用油をけん化した際の性質
10班 プラスチックの再利用方法の検討
11班 なぜ天然酵母パンは長持ちするのか
12班 ハッカ油の虫に対する忌避効果
13班 ソルビン酸によるカビの抑制作用
14班 マイタケのタンパク質分解酵素の活性の最適温度とその耐熱性について
15班 湯ノ湖で発見したハコネサンショウウオの種の同定

 

タイトルからは難しい内容なのかと思われる班も、スライドでの見せ方を工夫したり、簡単な表現に置き換えたりして、わかりやすく伝えてくれていました。

実際に使っている器具で実演したり、動画で実験の様子を見せたり、発表の仕方にも工夫がある班が今年は多かったです。

1・2年生からも徐々に質問がなされ、質疑応答のよい練習になりました。

  

実験・検証を何回も繰り返しできた班もあれば、立てた計画をもとにこれから実験を行う班もあります。

今年は班の数も多く、よりいろいろな分野での探究活動が見られそうです。

あと半年間と残り時間は短くなってきましたが、本発表に向けて内容をより深めてほしいです。

 ガンバレ!数理科学科2年生 (^o^)

数理科学科2年生 小高STARTプログラム を実施しました

9月13日の3~4時限に、2年6組を対象として、課題研究の中間報告会のためのSTARTプログラムを実施しました。

この時間では、「優れた研究」とは何か?、「良い科学論文を書くポイント」に焦点を当てた講義を受けた後、

自分たちが取り組んでいる研究のテーマと、そのテーマ設定の理由をどう表現するか考えました。


 

テーマを一目見てその内容がわかることテーマ設定の理由が明確であることに気をつけて表現することは、なかなか難しいことです。

最後に、それぞれの班にテーマとその設定理由を発表してもらいました。


 

例年、課題研究の中間報告会では、今何を調べているのか、今後の研究の展望などを発表しています。

今年は10月11日に、パワーポイントへ内容をまとめて発表する予定です。

当日は、同じ数理科学科の1年生の前で発表するので、1・2年生にとってお互いに刺激のある一日になることを期待していますキラキラ

 

数理科1年生 県立博物館での事前研修

 
7/18(月)に数理科の1年生県立博物館を訪問し、日光でのフィールドワーク前の研修を行いました。
 
まず、解説員の方からご説明いただいた後、展示物を見学しました。


          

 
7/28,7/29に予定されている日光自然探究合宿のフィールドワークでは、班ごとに分かれて行動します。そのため、今日の事前研修では、それぞれの班に分かれて行動し、自分たちのテーマに関連する展示物から多くを学ぶことができました。
 
キノコの保存方法、水草の調査方法、草花の生える量の違いは?・・・
などについて質問をさせていただきました。

           
 
「印象に残ったのは、戦場ヶ原の沼地が乾燥してきているということ」
「日光では肉食と草食の鳥ではどちらが多いのか」
「普段見られない、いろいろな生物のお話を聞いたり展示物を見たりして、楽しむことができた」
<研修後の振り返りで出た生徒たちの声より>

フィールドワーク前に、知的好奇心がかき立てられた一日になったようです。
現在数理科学科の1年生現地での調査に使用する物を準備しているところです。
当日が楽しみですね

数理科 日光自然探究学習 情報交換会

6/1(水)の6・7時限に、「日光自然探究学習 情報交換会」を行いました。この時間は、初めて探究活動に取り組む1年生に向けて、2年生が去年の活動の様子や探究の進め方を伝えることで、これからの活動のイメージを持ってもらうことを目的に行っています。
 
   
 
今回は、最初に2年生が1年生に向けて去年の活動について報告しその後、調べる分野別にわかれて、直接1・2年生の間で情報交換を行いました。
1年生からは、
「事前・事後調査や、過去の調査結果から考察することの重要性を学びました。」
「先輩方の研究に対する真剣さが伝わってきました!」
「どのような点に気をつけて研究をすすめていたのかを聞けて、今後の参考になりました。」
「先輩方が優しく、いろいろ勉強になりました。フィールドワークが楽しみになりました!」

と、探究活動へ前向きな気持ちを持てる時間になったようでよかったです!

 
今年の1年生は、ほ乳類、両生類爬虫類、植物、昆虫、鳥、菌地衣類、水質、地質の8班に分かれて活動します。
まだ活動時間が少ないこともあり、イメージが湧かない部分があったと思いますが、
2年生とのやりとりで、少しはクリアに見えてきたと思います。
日光に行く前の事前研究も、先輩方の経験を生かしつつ、よりよいものにしていきましょう

数理科学科2年 課題研究発表会 が行われました

3/23(水)の5~7時限に、数理科学科2年生による 課題研究発表会が実施されました。

今回は、
栃木県教育委員会事務局 高校教育課 指導主事 雫 晃先生
東京都市大学 理工学部 医用工学科 教授 京相 雅樹先生
をお招きし、
来年課題研究に取り組む予定の1年6組、数理科学科の職員が見守る中、発表会を実施しました。
 
     
 

各班の発表タイトルはこちらです。


1 水撃ポンプを用いた揚水式発電の省エネ化
2 植物性油の自然発火
3 環境によい生分解性プラスチックの実用化
4 お茶の一般菌に対する抗菌殺菌作用について
5 野菜や果物を用いた電池のpHと糖度の関係について
6 ミジンコの拍動と水温の相関性
7 コンピュータゲーム「テトリス」を制作する
8 ミニ四駆の重心による速度の変化について
9 ガウス加速器による発電
10 壁の配置と建物に表れる地震の影響
11 紫外線の遮断と色と材質の関係
12 超音波と汚れの落ち方について
 
高校教育課の雫先生からは
「今回の発表会を実施する意義は、発表者に対して、聞き手から質問することによって、自分になかった視点・観点を知ることができることにある。
課題研究中に、実験方法などを試行錯誤しながら取り組んだことが、
これからの『VUCA時代(将来の予測が困難な時代)』において、問題解決に取り組む上で活きる力になる。
 
東京都市大学の京相先生からは
プレゼンテーションで評価される、という場は今後生涯続いていく。
自分たちの取り組みの途中経過を見ていない人にも伝わるように、今回力を発揮できたか振り返ってほしい。
今後、発表の場数を踏んで、人に伝える技術を磨いてほしい。
 
とご講評いただきました。
 
例年は、1月に発表会をしたのち、「探究学習活動記録集」を作成していますが、今年度は発表会が延期されたことにより、先に「記録集」を作り、そののち発表会となりました。
昨年と異なった流れで、戸惑いもあったかと思いますが、先に「記録集」にまとめたことで、より発表の内容が整理されていたように感じました!!
思うように計画が進められなかったりと苦労した中でも、
2年生の集大成として、よく発表できていたと思います。
 
1年生には、来年自分たちが発表する際に、今の2年生より深められるように
今日の発表会での出来事を4月からの活動に生かしてほしいです

数理科学科特別授業 が行われました

3月16日(水) 6・7時限に,1・2年生を対象とした「数理科学科特別授業」を実施しました.

この時間では,

〈1年生〉
1年生
日本工業大学 先進工学部 データサイエンス学科長 粂野文洋先生


〈2年生〉

東京都市大学 データサイエンス教育センター 副センター長 河合孝純先生

をお招きして,『データサイエンス』をテーマに講演していただきました.

1年生の部では,主にデータサイエンスの重要性についてお話いただきました.
前半に,モノのインターネット(IoT)や人工知能(AI)がどのように役立てられているか,また企業での具体的な活用方法について,ご講義いただきました.
 
   
 
後半のグループワークでは,
AIの技術が発達することでなくなる職業・なくならない職業について,
話し合いました.
   
 
どのグループも活発に意見を出していました!
 
1年生からは
「世の中の情報を集めて分析し,その先に問題の解決策を見つけるためには,
データサイエンス・それを扱える人材が重要だということがわかった!」
という声が聞けました.



2年生の部ではデータサイエンスとはそもそも何なのか,データサイエンスで何ができるのかについてお話しいただきました.

その後のグループワークではテキストマイニングという方法を用いて作成されたワードクラウド(文章に登場する単語の中で出現頻度の高い単語を選び,頻度に応じた大きさで図示されたもの)から考えられることや気づいたことなどを話し合いました.
   

今回のワードクラウドは,青空文庫から分析する作品を選定していただきました.ワードクラウドを見て様々な考察を生徒同士で積極的に話し合い,議論を深めていく様子がうかがえました.
   

1年生は,来年の課題研究,さらに自分の将来においてどのような意識をもつ必要があるか,イメージが湧いてきましたか?

2年生は,3年生になってからの進路探究へ繋がるお話をしていただいたと思います.

それぞれ次のステップに向けて,今の自分を振り返ったり,将来を考える時間になっていればうれしいです.
来年度の探究活動も,皆さんにとって充実した活動が送れますように

2年生数理科学科 課題研究発表会 の延期について

今週の1/26(水)に予定していた課題研究発表会は、感染症拡大の影響により、延期することとなりました。

県内の感染状況を考慮して、後日新たに日時を設ける予定です。

課題研究発表会が延期されたことで、現在は「探究学習活動記録集」の制作に集中して取り組んでいます。

今の努力は、自分の進路開拓や研究者としての基礎固めに必ず役立ちます。部活動もできない今の時期に、「全集中」で頑張りましょう!応援していますよ。 (*^_^*)
記録集は、毎年数理科学科で作成している研究集録で、1年間の探究活動をまとめたものです。
1年生は、日光自然探究学習について、2年生は課題研究についてまとめています。

今年度の2年生は、例年と比べて実験をたくさん行っている班が多かったので、
データをまとめるだけでも大変な作業だと思います。
カテキンの抗菌作用

原稿を作る上で、実験のデータをまとめて、わかりやすい図やグラフを作成することも大変ですが、
予想外の実験結果をどのように扱うかも難しいところです。

今日の課題研究の時間も、グラフのレイアウトや、伝えたい内容が読者に伝わる表現か
などを先生方に相談している班が多く見られました。

いろいろと活動が制限される中でも、時間を見つけて原稿作成を進めています!
2年生は昨年度作った経験を生かして今年もよりよい記録集ができますように!