数理科学科

カテゴリ:課題研究

数理科学科特別授業 を実施しました(2年生)

 3月13日(水)の6~7限に、数理科学科特別授業(2年生)を実施いたしました。

今年度は横浜薬科大学の先生方(8名)にご協力いただき、2コースの講義・実験を実施していただきました。

横浜薬科大学 分子生物学研究室 川嶋 剛先生

「PCR法(ポリメラーゼ連鎖反応法)によるDNA増幅と遺伝子多型の同定」

-アルコール代謝に重要な役割を果たす2型アルデヒド脱水素酵素遺伝子の個人差-

    

横浜薬科大学 天然有機化学研究室 鰐渕 清史先生

「光の科学」

- ケミカルライトの作成を通して、光エネルギーについて考えてみましょう- 

    

 

費用や機材の関係上、学校の授業の中ではなかなか取り扱えない部分を、ご講義・実験していただきました。

生徒たちからは、

「PCRについて、よく耳にはしていた言葉だったが、実際どのように操作するのか知らなかった。

今日の実験の中で、目で見て操作し、体感することができて、よりイメージできるようになった。」

「光がエネルギーの一つと知って、講義の中でさらに知識が深まった。

自分たちの身の回りに化学が生かされていることを知って、より深く学びたいと思った。」

と刺激のある時間になったようですキラキラ

実際に大学でも行っている実験の一部を体験することで、これからの進路を意識した生徒もいました。

最後になりましたが、ご指導いただきました横浜薬科大学の先生方には、貴重な体験をさせていただきました。

心より感謝申し上げます。

数理科学科 課題研究報告会 が行われました

1月31日(水)の5~7限に、数理科学科2年生による「課題研究報告会」が行われました。

数理科学科の2年生が、数理科学科1年生と外部講師の先生、保護者の方の前で、一年間の探究活動について報告する恒例の行事です。

今年の2年生の探究活動では、一人1研究だったため、例年よりテーマも多く、様々な分野の発表が見られました。

特に、先週の1年生の発表会と同様に、音声や動画を使った発表が多く、視覚的に工夫されていました。

 

 

大学でしかできない実験をさせていただいた班も多く、大変貴重な体験をさせていただきました。

東京都市大学、日本工業大学、文教大学の先生方にはお忙しいところ、ご指導いただきましてありがとうございました。

2年生は、今後記録集を作成したのち、進路探究へと引き続き活動していきます。

今年度の経験が来年度に必ずいきることを願っています。

 

発表テーマ一覧

原始ピタゴラス数が無限にあることの証明

日本一周の最短ルートを出す

授業を通した 言語/非言語 情報の優先度とその実態

AI技術の理解と活用

マインクラフトによるプログラミング

夢と心理の関係性

色彩心理学の共感覚

音色の違いと人の印象の関係とその傾向 ~人が好む音色とは~

骨伝導による音の聞こえ方

木材の耐久性

バナナの皮は何グラムのせるとすべるのか

ポンポン船の仕組み

風力発電の羽の形状の違いによる発電量の違い

温度差発電の発電量の研究

紙飛行機の滞空時間

効率の良い上掛け式水車を作る

材質、水の強さを変えず、家の形を変え、どの形が最も津波によって倒れず元の場所から動かないのか

ハニカム構造を利用した地震対策

建物の高さの違いによって崩れ始める場所の違い

剛性調べ

日焼け止めタイプの違いについて

整髪料の吸着作用について

思川の水質調査

ハーブティーの色の変化と㏗の違い

界面活性剤について

酸化防止剤の種類と条件による効果の違いについて

渡良瀬川と利根川の岩石の種類を調べる

コイの食性

安価でバイオエタノールを作成する

がん遺伝子によるアメーバの行動制御

胃酸で死なない乳酸菌を探す

アクネ菌に対する医薬品の効果

血管が分岐することで血圧は変わるのか

数理科学科 課題研究中間発表会 が行われました

9月20日(水)の5~7限に、数理科学科2年生による、「課題研究中間発表会」が実施されました。

この時間では、2年生が取り組んでいる探究活動の現状を、数理科一年生の前で報告しました。

 

 

今年は昨年までと異なり、基本的には一人1テーマを設定し、一人で実験や調査を行っています。

中間発表会時点では、下記の34テーマについて発表しました。

2年生からだけでなく、1年生からも複数の質問がなされ、終始活発な雰囲気がありました。

今後は、この報告会で気づいた点などをもとに、さらに深く調査・研究を進めます。

1月の発表会でも今回と同様に、意見交換が活発な会になることを期待しています!

 

1「原始ピタゴラス数が無限にあることの証明」

2「遺伝的アルゴリズムで日本一周の最短ルートを出す」 

3「授業を通した 言語/非言語 情報の優先度とその実態」

4「AI技術の理解と活用」

5「マインクラフトによるプログラミング」

6「夢と心理の関係性」

7「色彩心理学の共感覚」

8「音色の違いと人の感情の関係とその傾向 ~人が好む音色とは~」

9「骨伝導による音の聞こえ方」

10「木材の耐久性」

11「バナナの皮は何グラムからすべるのか」  

12「ポンポン船の仕組み」

13「風力発電の羽の形状の違いによる発電量の変化」

14「温度差発電についての研究」

15「紙飛行機の滞空時間」

16「効率の良い上掛け式水車を作る」

17「材質、水の強さを変えず、家の形を変え、どの形が最も津波によって倒れず元の場所から動かないのか」

18「ハニカム構造を利用した耐震構造について」

19「高さの違いによる崩れ始める場所の違い」

20「剛性調べ」

21「日焼け止めタイプの違いについて」

22「整髪料の吸着作用について」

23「思川のCOD検査」

24「ハーブティーの色の変化とpHの違い」

25「界面活性剤」

26「酸化防止剤の効果と種類について」

27「渡良瀬川の岩石の種類を調べる」

28「魚がよく食べる餌や環境について」

29「安価でバイオエタノールを作成する」

30「粘菌と大腸菌を用いたがんの研究」  

31「乳酸菌について」

32「最も効果的なニキビ治療薬」

33「血管が分岐することで血圧は変わるのか」  

34「鳥の大群調査」

 

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。

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

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!

数理科学科2年生 課題研究発表会に向けリハーサル中!

 
2年生数理科学科では、来週1/26(水)課題研究発表会に向けてリハーサルを行っています!
リハーサル
課題研究発表会では、今年度2年生が取り組んできた、各自で設定したテーマについての研究内容を発表します。
今年は感染症拡大の影響により、保護者の方をお呼びしての発表会とはならず残念ですが、
生徒の皆さんは頑張って準備を進めています!!
 
色班
発表用スライドの操作を確認したり、
データ作成
最後の追い込みで資料作りをしています。
 
実際にタブレットを操作してみると、グラフやアニメーションがなかなか表示されなかったり・・・
プログラミング班
 
本番に向けて試行錯誤を重ねています。
 
来週の発表会では、12班が発表する予定です。
皆さんが1年間取り組んできた探究活動の成果を楽しみにしています

数理科学科2年生 課題研究中間報告会

2年生課題研究中間報告会9月28日(火)5~7限目に行われました。
 
この時間は、2年生のここまでの課題研究の進捗状況について、研究目的から実験の様子、今後の課題について発表・報告することで、
1月の本発表に向けて、研究の進め方や発表の仕方について見直しをしていく機会としています。
例年、2年生の発表を1・2年生が同じ部屋で聞いていましたが、
今回は感染症対策を十分にする必要もあることから、2年生は発表する会場で、1年生はその配信を教室で聞くスタイルで行われました。

2年生 1年生
(左が2年生 右が1年生 それぞれ別の会場で視聴
 
発表された演題の一覧がこちらです。
 
1.再生可能エネルギーによる発電
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発電効率をよくするには
6.ミジンコの拍動と水質汚染
7.コンピュータゲーム「テトリス」を制作する
8.マスダンパによるミニ四駆の速度と安定性について
9.ガウス加速器による発電
10.偏心位置の違いと建物への地震の影響
11.光の透過と色の関係
12.超音波と汚れの落ち方について


発表者は、若干緊張気味に見えましたが、プレゼンすることの難しさ伝えることの難しさを実感できたと思います。残されている期間は長くはありませんが、数理科で3年間を過ごした「証」ともいえる、この「課題研究」が充実したものとなるよう、今手持ちのデータや文献をさらに「整理・分析」し、研究目的を達成できるよう「まとめ」つつ「次の課題」を見いだしてつなげていけるよう努力していきましょう。

写真をこまめに  アニメーションを利用したスライド
 
発表した2年生の振り返りを一部ご紹介します。
 
参考になったこと
アニメーションが見やすかった。視覚的な工夫が参考になった。
・実験結果の写真だけでなく、実験準備の様子や実験途中の写真があって進捗状況が把握しやすくなっていた。
・グラフを重ねて比較しやすくした工夫は参考になった。
 
今後の取り組みについて注意すべき事
・質問されそうなことを予測して準備する
・今回質問された点、それにどう対応したか、について、次回の発表の内容に含めてきちんと報告する。
・今一度テーマが妥当なものか見直す
 
他にも、ゆっくり話すことや、聞いている人の反応を見ながらスライドを動かすことを意識したいという意見が多数ありました。
自分の班以外の発表をみることで、自分たちの発表を客観視することができたようです!
 
担任の先生は、
「会場準備は手際よく、発表の内容も熱意を感じるものが多く、ここまで予想以上に頑張ってくれました!今回学んだことを生かして、より研究を充実させてほしいです。」と総評され、去年からの成長を感じられた報告会となりました。
 
他の先生方の講評では主に発表の仕方や目的意識の持ち方についてアドバイスいただきました。
 
・発表に対して質問が出るということはまだ伸びしろがあるということと考え、今回出た質問を今後の研究に生かしてほしい。
伝わるスライドの作り方、見せ方を意識してほしい。
・最初に設定したテーマから変わっていく可能性もあるが、今 何を調べるために研究・実験をしているかを意識しておく。
 
1年生は別会場ではありましたが、2年生熱心な質疑応答の様子をみて、
来年の「自分たちの中間報告会」のイメージが具体的になったようです。
また、1年生が今取り組んでいる「日光自然探究学習」中間報告会として実施されるポスターセッション10月13日に行われる予定です。
こちらも当日、1年生と2年生の間で活発な意見交換が行われることを楽しみにしています