数理科学科の活動の様子を紹介します

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〉

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．

　令和３年度　数理科学科１年　日光自然探究学習発表会　が　１２月２１日（火）午後、本校第２学習室にて行われました。
　４月から準備をし、７月には県立博物館、県立図書館で事前学習、７月２９日、３０日に奥日光でフィールドワーク、それをまとめて１０月に中間発表（ポスターセッション）、そしていよいよ今回の発表会本番となりました。

　１－６の生徒達は放課後や土曜日も遅くまで残り、発表用スライドや発表原稿を懸命に仕上げ、何度も何度もプレゼンの練習を重ねてきました。

　当日は，栃木県教育委員会事務局高校教育課　指導主事　雫　晃　先生、フィールドワークでも大変お世話になった栃木県立博物館　主任研究員　栗原　隆　先生はじめ、学校評議員の方々、宇都宮商業高校、馬頭高校、小山城南高校の先生方、多くの保護者の方々、本校職員、そして１年前に同じ舞台を踏んだ数理科２－６の先輩達が熱心に見守る中での開催となりました。

　　

　

　昆虫、植物、水質、地質、動物、鳥類…。各班とも、２年生の先輩達から次々と質問が出て、１年生も班内で相談しながら精一杯答えます。研究会に臨む姿勢がどちらも素晴らしく、互いに切磋琢磨し、成長し合っているのを目の当たりにできました。

　

　

　

　

　



　最後に、教育委員会指導主事　雫先生　と　県立博物館主任研究員　栗原先生から講評を頂きました。
　雫先生からは「客観的なデータをとることの大切さ」や「見方・考え方を変えてみる事が探究テーマにつながる」といったお話があり、「たとえ失敗しても、『確実に失敗する』と分かれば、それはそれで立派な探究。安心して探究していい。」という言葉には勇気づけられました。
　栗原先生からは「言葉を正確に使う」、「目的、方法、結果、考察をきちんと分ける」等のアドバイスがあり、「『松の木が枯れる原因』は虫、大気汚染、酸性雨等、はっきりしなかったが、落ち葉などで根が黴びるのが大きな要因になっていることが最近分かった」というエピソードから、「生き物を調べる事の難しさと面白さ」を教えて頂きました。

　１年生は今日の収穫を生かして、探究学習活動記録集の原稿をまとめる段階に入ります。１月２６日の２年生の課題研究発表会では、今日の先輩を見習って、沢山いい質問をして盛り上げて下さいね。それが数理科ならではの「恩返し」です。　(^_^;)

数理科の皆さんは、このページを見てどのような実験をして考察したか記憶がよみがえってきましたか？他の人にコンパクトかつ明確に説明できるくらい、きちんと振り返っておきましょう。これこそ期末テスト対策ですよね。(^0^)

　１０月１３日、１年生の日光自然探究学習の中間報告として、ポスターセッションが行われました。２年生の先輩や多くの先生方の前でこれまでの学習の成果を披露し、質疑応答やアドバイスを頂く中で、プレゼンテーション力を高め、１２月の本発表に向けて探究を深めることを目指します。

　
　↑開会式の様子

　密を避け、２つの会場で時間指定で交替しながらのセッションとなりましたが、昆虫、樹木、草花、鳥、水質、地質、シカ、サンショウウオ等について研究した各班が、この日まで懸命にまとめてきた研究内容を発表しました。

　

　
　
　

　

　

　

　１年生は定期テスト直後で、リハーサル時間も限られていたのですが、ほんの数日でプレゼンテーション力が目を見張るほど上達しました。聞いて下さる先輩や先生方によく伝わるように、発声、言葉遣い、話すスピード、アイコンタクト、何処をどう強調するか…等、工夫して頑張ってきましたが、当日も回を重ねるごとに上達し、自らコツを学び取って改善できているようでした。

　更に、２年生の質問も本当に素晴らしいものでした。真剣に発表を聞き、ポスターを吟味し「研究がより良くなるにはどうしたらよいか」「これまでの自分たちの経験の中で１年生の参考になることはないか」「どう伝えたら１年生によく理解してもらえるか」考えに考えた上で、発言している姿は、それだけで１年生に大きな刺激になったと思います。

　時間ギリギリまで熱心に質問し、それに１年生もなかなか的確な受け答えを瞬時に繰り出し、見応えのあるポスターセッションとなりました。

　１年生の本発表は１２月２１日です。今度はパワーポイントでの発表となります。２学期期末テストを挟むので意外とのんびりできません。修学旅行から帰ってきた２年生に驚いてもらえるような発表となるよう、探究を進めていきましょう。(*^_^*)

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。

　地質班は　栃木県立博物館　吉田　貴洋　先生と、半月峠の展望台からスタート。
　立木観音湖畔駐車場、華厳滝観瀑台、竜頭の滝、赤沼を巡り、奥日光が形成された過程を岩石に着目して探ります。班の中で最も高低差があり険しいコース。採取した岩石を握りしめて赤沼駐車場に現れた班員達は、心地よい疲労感と満足そうな表情を浮かべていました。

　動物班（シカチーム＆両生類チーム）は　ネイチャーガイドコンシェルジュ　安部　輝行　先生と湯滝から出発。シカの生態、食害の実態、駆除方法について探究します。安部先生は「何か違和感はない？」と問いかけ、班員自ら自然を観察し、発見し、学び取ることを促して下さいます。

　　

　　

　続いてサンショウウオを探しに。幼生３匹に出会えました。
　水に入ったり、ヘビと格闘したり、午後まで奮闘しました。

　　

　　

　鳥班は引き続き刑部先生と赤沼から戦場ヶ原へ。班員達も望遠鏡や撮影にもすっかり慣れ、刑部先生に褒めて頂けるような一枚も撮れました。通りかかるハイカーの中には「何が見えるんですか？」と足を止め、一緒に耳を澄ませ、梢に目を凝らしていく方も。

　　

　　

　ホテルに戻ったら講師の先生方にご指導頂きながら班ごとに活動をまとめ、閉講式で成果を発表しました。講師の先生方からも一言ずつお話頂き、この２日間をしっかりと振り返ることができました。

　　

　何時間も自然の中で汗を流し、水に浸かったり、岩をよじ登ったりしながら、観察し、考察し、撮影・録音し…。そんな中、全員が集中力を保ち続け、極めて熱心に取り組み、一人も弱音を吐かず、むしろ生き生きと、怪我も病気もほとんどなし。
　これは決して当たり前のことではないと思います。この数理科学科のパワーに私は一番感動し、とても嬉しい気持ちになりました。

　一緒に汗だく・泥まみれになりながら生徒達の好奇心を引き出して下さった講師の先生方、わざわざ日光まで下見に来て下さったり、お忙しい中、丁寧に準備をして下さり、本当に有り難うございました。その指導力には感銘を受けることばかりでした。我々スタッフにとっても、貴重な「学びの場」となりました。改めて感謝申し上げます。
　そして生徒達を支え、送り出して下さった保護者の方々のお力があるからこその行事です。ご理解ご協力、感謝申し上げます。
　探究活動は12月の成果発表会に向けて、次のステージに入ります。まずは資料や体験したこと、細かなデータをまとめ、分析していきましょう。お世話になった方々への感謝の思いを抱きながら、探究の旅路は続いていくのです。　(*^_^*)

　７月２９日（木）、３０日（金）、数理科学科１年生の日光自然探究学習が行われました。
　４月から時間をかけて準備してきた、数理科学科１年生の最大の行事です。
　全員元気に小山高を出発。用具係は朝から、班別探究で使う重い荷物をテキパキとバスに運んでくれました。
　日光自然博物館にて開講式。栃木県立博物館　栗原　隆先生から、ご専門の昆虫のお話を中心に「自然とは何か」「自然を探究するとはどういうことか」等、フィールドワークについての心構えを教えて頂きました。

　　

　その後、博物館内を見学。県立博物館とはまた違った、日光ならではの展示を楽しみ、各班のテーマに関する資料を熱心に撮影していました。

　

　赤沼駐車場で昼食をとり、いよいよ西ノ湖へ。爽やかな森の中を気持ちよくトレッキングしながら、栗原先生が次々と植物、動物、昆虫、土壌などについて分かりやすくガイドして下さいます。

　　
　　

　西ノ湖の景色に感動していると突然の雨。文字通り、身も心も洗われました。
　遠くで雷も聞こえてきたので急いで記念撮影をして帰ります。

　
　

　帰り道も最後まで熱心にご指導下さった栗原先生。
　１日大変お世話になり有り難うございました。(*^_^*)

　ホテル着。まず今日のまとめと明日の班別行動の用具の準備。
　皆が協力してとてもスムースに進み、おいしい夕食と温泉をゆっくり満喫できました。
　

７月３日（土）に数理科学科１、２年生が
『宇都宮大学教育学部高大連携科学実験講座』に参加しました。
物理、化学、生物、地学の各分野ごとに、大学ならではの本格的な、かつ親しみやすくわかりやすい講座が展開されました。

物理分野では、ワイングラスをこすって音を出す「グラスハープ」を楽しみながら、音波について体験を通して印象的に学ぶことができました。

　

タブレットのアプリを使って、音の大きさ、高さ、声の違いで波形がどう変化するか観察しています。すぐにアプリを使いこなしていて、さすが数理科学科♪

　

アプリで振動数を測定しながら、グラスハープを調律していきます。
１年生は音波についてまだ詳しく学習していないので、先輩のアドバイスが頼りになります。

　

先生は見やすいパワーポイントで、目に見えない「音波」の現象を丁寧に説明して下さいました。学生のアシスタントの方もこまめに声を掛けて下さって、スムースに実験できました。
最後は「きらきら星」等を演奏して盛り上がりました。

宇都宮大学の先生方、アシスタントの方々、好奇心を刺激される楽しい実験を有り難うございました。

　６／２２（水）、２３（木）の７限目、数理科学科１年生が、日光自然探究学習STARTプログラムに取り組みました。
　まず、探究学習において、本、研究論文、ネットなどから情報収集する場合の注意点や、引用する際のマナー、著作権に関する基礎用語について学びました。

　

　各自好きな本を選び、実際に奥付を見て文献を引用する際の練習をしています。



　後半は、各グループの研究テーマについて、具体的な研究内容を話し合ったり、そのために必要な情報を収集したりしました。
　動物、植物、地質、鳥類、昆虫、水質…等、検討しているテーマは様々。
　図鑑、先輩方の研究、栃木県立博物館の企画展図録…　皆、真剣な表情で見入っています。
　
　　

　学べば学ぶほど、当日のフィールドワークで得るものも大きくなることでしょう。チームワークを発揮して実りの多い現地調査になるよう、入念に準備していきましょうね。ここが「探究」の入口です！

6/14～6/15に、2年生の数理科学科で課題研究のテーマごとに分かれて、大学の先生方と打ち合わせをしました。

東京都市大学の先生とは「Zoom」を使って･･･

           

日本工業大学へは、実際に足を運び･･･

          

それぞれが取り組む研究テーマについて方向性を定めたり、
具体的な研究方法についてアドバイスをいただきました！

可視光（人間の目に見える光）をテーマにしようとしている班では、
大学の先生から、「電磁波についてもよく調べてみた方がよい」
とアドバイスをいただいていました。
さらには、先生からの紹介を受けて、
「昆虫と人間の色覚の違いにも興味を持った！」と目が輝いていました

植物油による自然発火の対策や活用について調べようとしている班では、
研究方法について、より安全なやり方や具体的に必要な器具を教えていただいたようです！

大学の先生との打ち合わせを経て、今後の研究イメージが湧いてきたことと思います。
本格的に研究へ入る前に、少しは不安が解消できたのではないでしょうか？

6月15日（火）の６・７限に、数理科の3年生を対象に「小高STARTプログラム」が行われました。

この時間では、3年生が今まで取り組んできた探究活動「日光自然探究学習」・「課題研究」を振り返って、今後の進路実現のために、何が必要かを具体的にすることが目的です。

まず前半の時間では、探究活動を振り返って、
・探究活動のはじまりとおわりを比較して、自分が成長できたこと
・今後取り組む上での改善点
について書き出したり、一緒に探究活動をした仲間と話し合ったりしました。

後半では、
・今後の進学先で何を学びたいか、研究したいか
・これからの社会に貢献するにあたって、どのような将来像をめざすか
・めざす将来像のためには、大学在学中に自分のどのような部分を成長させる必要があるか
をワークシートにまとめました。

この活動を通して、3年生は今後の課題が具体的になったようです！
（生徒のコメント）
「自分の進みたい学部の内容について、知識が不足していることに気づいた」
「課題研究で学んだことを、これからの進路探究活動にどのように生かせるか、よく考えたい」

このプログラムを担当した先生からは、
「今回友達と話し合った際に出された、自分とは異なる見方を大切にしてほしい。」

担任の先生からは、「探究活動という貴重な経験をぜひ生かして、進路の実現につなげてほしい」
と励ましの言葉を最後にいただきました。

3年生にとっては小山高校でだけでなく、今後の人生でも探究活動は続いていきます。
今までに身につけた探究心で、将来を切り拓いてくれることを願います
Bon voyage! （みなさんの探究の旅路に幸せなことがたくさんありますように）

数理科学科では、普段の授業で実験の時間を十分に確保して、知識が確実に定着するよう心がけています。その一例を紹介します。
5月の終わりから6月のはじめにかけて、
２年生・３年生のクラスで硫黄の同素体を作る実験をしました。

ガスバーナーを使用する実験のため、感染症対策として、
教室を二つ使い、普段の半分の人数で行っています。

        

同素体とは簡単に言うと、同じ材料でできた違うかたちのものです。
（例えば、チーズとヨーグルトなど）

今回の実験では硫黄の粉末から

　　　　
「単斜硫黄」（右）「ゴム状硫黄」（左）
を作成し、そこに加えて


「斜方硫黄」の3つを観察しました。

これらは作り方が異なるだけで、すべて同じ硫黄の粉末からできています！

6／9（水）の7限目に、日光自然探究学習についての情報交換会が行われました。
これは、2年生が昨年取り組んだ日光自然探究学習の内容について、1年生へ簡単に発表することで、今度は1年生がモチベーションを高めることを目的としています。
「日光自然探究学習」は数理科学科の1年生にとって、事前・事後研修も含めて年間を通して取り組む大きな活動なのです。
今回2年生が紹介した内容は以下の通りです。

「日光の両生類・爬虫類」
「樹木の地上部と根の特徴の関係性」
「日光湯ノ湖西岸における土壌と木の関係性」
「戦場ヶ原における甲虫の生息場所と生態」
「奥日光に生息するチョウの種類」
「湯ノ湖周辺の鳥類」
「日光の地形を構成する岩石」

1年生は、発表の方法や見習いたい点について一生懸命メモをとっていました！

　　　

今年、実際に1年生が日光でフィールドワークをするのは7月末日を予定しています。
これから1年生は、調べたいテーマに分かれて事前研究をすすめます。
事前研究では、現地で特に何を観察してくるかを具体的にしたり、フィールドワークに必要な知識を深めていきます。

この時間に、2年生から1年生へ引き継がれた情報や課題をもとに、1年生がよりよい探究学習につなげてくれることを期待しています！日光を探究するバトンは、2年生から1年生に確実に渡されました。さぁ、数理科1年生の皆さん、頑張っていきましょう！

　１月２７日（水）の午後５限目から７限目にかけて，「数理科学科課題研究報告会」が行われました。数理科学科の２年生（２年６組）が，１年間かけて取り組んできた研究について，数理科学科の１年生，そして参加を希望してくださった保護者の前で発表しました。様々な工夫を凝らしたスライドを用いた発表に，クラスメイトだけでなく１年生からも質問が飛び交い，とても充実した時間になりました。研究内容は，物理分野，化学分野，生物分野の多岐にわたり，自分たちで自由にテーマ設定しました。過去の調査を引き継いで実施したものや，ライフワーク的に継続している研究等もありバラエティに富んでいます。今年度は全１４班，なかには一人で研究に取り組んだ生徒もいます。

　今年度はコロナ禍にあり，年度当初には長い休校が続きました。さらに，昨年度までのように大学を訪れて実験を行う機会が多く持てないなど，研究に制限や困難が伴いましたが，Zoomを利用して大学の先生と討論するなど工夫し，できることに精一杯取り組みました。

　「テーマ設定の理由」「研究方法」「研究の結果」「考察」「今後の課題」。どの班も，自分たちの行ってきた研究の過程を，しっかり筋道を立て，みんなの前で堂々と発表することができました。１学年次の「日光自然探究学習発表会」のときよりも明らかな進歩が見られ，頼もしい姿を見せてくれました。この経験は数理科学科の皆さん１人１人にとって，きっと大きな糧となることでしょう。

　さて，これからは「研究集録」の作成に取り組むことになります。まだ残された時間があります。「今後の課題」にしっかり取り組み，さらなる進化を目指しましょう。期待しています。