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数理科学科の活動の様子を紹介します

数理科学科特別授業【数学】

 2月15日(火)に、数理科学科1,2年生の特別授業が行われました。宇都宮大学から小池正史先生を講師としてお招きし、数学に関する内容の特別授業をしていただきました。
 
 演題『線形代数学への招待』
 講師:宇都宮大学大学院 工学研究科情報システム科学専攻
    准教授 小池 正史 先生

 数学Bで学習するベクトルから行列、変換について学習しました。1年生はベクトルを未習ですが、ベクトルの性質をプログラミングソフトを用いてわかりやすく説明していただきました。そして、ベクトルから行列の1次結合を実際に計算するなどして、行列について学習しました。
 今回の特別授業で今学習している内容が大学での学習にどのように結びつくかを知り、数学の学習への関心を深めることができました。
 
 

平成27年度日光自然探究合宿報告会が行われました。

 平成28年1月26日(火)本校視聴覚室にて、日光自然探究合宿報告会が行われました。初めに大豆生田校長の挨拶があり、その後それぞれのグループで工夫をこらした研究報告がありました。報告会の終わりに数理科学科主任の峯先生、川田教頭先生から講評があり終了しました。


研究報告

1,2班:日光の動物①,② 

3,4班:日光の植物①,② 

5班:日光の昆虫 

6,7班:日光の鳥①,②

8,9班:日光の菌類・地衣類①,②

10班:地質

生徒の感想

・はきはきしていて良かった。

・岩石の実物をもってきたところがとてもよい。

・テンポが良くて図があってわかりやすかった。

・シンプルで見やすかった。

・鳥の鳴き声が聞けて良かった。

 

平成27年度 数理科学科2年 課題研究発表会

 12月15日(火)に数理科学科2年生で行っている課題研究の成果を報告する課題研究発表会を行いました。講師として、宇都宮大学工学部の大庭亨先生をお招きしました。さらに、17日(木)にクラス発表会を開き、15日に発表できなかった研究を報告しました。
 研究テーマは大学の体験プログラム、高大連携事業、個人研究など幅広く、下記の通りです。それぞれ
が選んだ研究の動機、目的、実験方法、考察などをまとめ、発表しました。この発表会で科学的知識を深めるだけでなく、互いに研究テーマの内容を共有することができました。講師の先生方からは今後の研究へのアドバイスと、高い評価をいただきました。将来、科学分野の研究者を目指す数理科学科の生徒にとって貴重な経験となりました。
  
  
  
 ≪発表テーマ≫

 ・ミジンコの生態~驚くべき適応能力~(宇都宮大学i-PU)

 ・ホタルの光(冷光)の作成(宇都宮大学工学部連携講座)

 ・蛍の光の再現(宇都宮大学工学部連携講座)

 ・ロボットセンサの仕組み(宇都宮大学工学部連携講座)

 ・運動方程式の検証(宇都宮大学教育学部連携講座)

 ・光の性質(宇都宮大学教育学部連携講座)

 ・水銀の世界(宇都宮大学教育学部連携講座)

 ・-200℃の世界(宇都宮大学教育学部連携講座)

 ・DNAの抽出(宇都宮大学教育学部連携講座)

 ・ゲル電気泳動法での酵素の分解(宇都宮大学教育学部連携講座)

 ・ロケット発射~宇宙への道のり~(神奈川工科大学連携講座)

 ・金属濃度(群馬大学実験プログラム)

 ・放射線の使用と影響(日本原子力文化振興財団)

 ・果物のpHと中和滴定(共同研究)

 ・なぜ梅干しはアルカリ性食品なのか(共同研究)

 

第5回 科学の甲子園 栃木大会

 11月1日(日)、数理科学科2年生6名が栃木県総合教育センターで行われた『第5回「科学の甲子園」栃木大会』に参加しました。
 今大会は栃木県内の19高校計39チームが参加し、6人が協力して、理科(物理・化学・生物・地学)・数学・情報の筆記競技とそれらの知識を活用した実技競技で競い合いました。他校の科学好きの高校生の姿から良い刺激を受けるとともに、科学に対する興味・関心を一層高めることができました。
≪参加生徒≫
小曽根陽太、吉良翼、早乙女貴啓、椎名涼香、寺島亜咲、渡邊南

《大会結果》
 筆記競技6科目のうち数学(30点/30点)と情報(28点/30点)の2科目が1位でした。筆記競技総合順位が7位(39チーム中)でした。
 応援ありがとうございました。

 
 
 

神奈川工科大学高大連携講座 3日目

 8月29日(土)、数理科学科2年生が小山高校で、高大連携講座『惑星探査プログラム 3日目』を受講しました。
 3日目の今回がプログラムの最後で、パソコン室でロボットの仕組みとセンサ技術について学習しました。まず、ロボットが人のようにはたらくための機能と赤外線センサやその検知の仕組みについて講義を受けました。その後、赤外線センサを搭載したロボットをパソコンでプログラミングし、組み込んだプログラミングで動かしました。

・講義『センサ技術』
・実習『プログラミングの組み込み』
 神奈川工科大学 山崎 洋一 准教授
 
≪講義・実習 風景≫
  
  
  
  
 3回のプログラムを通して、ロケットやロボットについて学び、これらの科学技術の専門的な知識を得るとともに、利用されている原理や技術についての理解を深めることができました。

神奈川工科大学高大連携講座 2日目

 8月6日(木)、数理科学科2年生が小山高校で、高大連携講座『惑星探査プログラム 2日目』を受講しました。
 2日目の今回は、前回作製したモデルロケットを校庭で打ち上げ、高度を計測しました。その後、パソコン室で表計算ソフトを使用してロケットの高度や軌道を算出しました。さらに、運動方程式を用いた速度・加速度・高度の算出方法を学びました。

・実習『モデルロケットの打ち上げ実験』
・講義『打ち上げ時の高度予測・軌道予測』
 神奈川工科大学 中根准教授、水野助教授
 
≪打ち上げ実験・講義 風景≫
  
  
 次回がプログラムの最後の講座で、センサ技術とプログラム組み込みについて学ぶ予定です。

神奈川工科大学高大連携講座 1日目

 7月30日(木)、数理科学科2年生が神奈川工科大学に行き、高大連携講座『惑星探査プログラム 1日目』を受講しました。
 このプログラムは『公益財団法人中谷医工計測技術振興財団』科学教育振興助成によって行なわれており、今年度で2年目を迎えます。惑星探査活動にはどのようなプロジェクト、ロケット、ロボットが必要かを生徒自身が課題研究として考えるプログラムです。
 1日目の今回は、神奈川工科大学で航空宇宙学の講義を受け、モデルロケットの製作を行ってきました。

・講義『航空宇宙工学』
 神奈川工科大学 大久保教授
・実習『モデルロケットの製作』
 神奈川工科大学 中根准教授、水野助教授
 
≪講義『航空宇宙工学』・実習『モデルロケット製作』風景≫
  
  
 次回、製作したモデルロケットを打ち上げ実験を行い、測定等の講義を受ける予定です。

宇都宮大学高大連携実験講座 2日目

 7月25日(土)、数理科学科2年生が宇都宮大学峰キャンパスで行われた『宇都宮大学教育学部高大連携科学実験講座 2日目』に参加しました。
 今回も物理・化学・生物の3分野から1つの実験講座を希望し、大学の先生から講義を受け、大学の設備環境で科学実験を体験しました。

・物理:『身の回りの光』
 宇都宮大学教育学部 南先生
・化学:『マイナス200℃の世界』
   宇都宮大学教育学部 山田先生
・生物:『ゲル電気泳動法』
   宇都宮大学教育学部 井口先生
 
≪物理『身の回りの光』実験風景≫
 

≪化学『マイナス200℃の世界』実験風景≫

 

≪生物『ゲル電気泳動法』実験風景≫

 
 大学の環境・設備でなければ体験できない実験講座で、数理科学科の生徒にとって、とても貴重な経験になりました。

宇都宮大学高大連携実験講座

 7月18日(土)、数理科学科2年生29名と科学部3名が宇都宮大学峰キャンパスで行われた『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・生物の3分野から1つの実験講座を希望し、大学の先生から講義を受け、大学の設備環境で科学実験を体験しました。

・物理:『力を目で見る』
 宇都宮大学教育学部 伊東先生
・化学:『水銀の化学』
   宇都宮大学教育学部 山田先生
・生物:『DNAの抽出』
   宇都宮大学教育学部 松田先生
 
≪物理『力を目で見る』実験風景≫
 

≪化学『水銀の化学』実験風景≫
  

≪生物『DNAの抽出』実験風景≫

 
 今回の実験講座に参加して、科学に関する知的探究心を高めると共に、進路の確立への一助にすることができました。

数理科学科 1,2年生特別授業

6月11日(水)に、数理科学科1,2年生の特別授業が行われました。
 宇都宮大学から横田和隆先生と 大庭亨先生を講師としてお招きし、化学と物理に関する内容の特別授業をしていただきました。
①講義 ホタルノヒカリ
 講師:宇都宮大学大学院 工学研究科物質環境化学専攻
 准教授 大庭 亨先生
②講義 家庭用清掃ロボットのしくみ
   講師:宇都宮大学大学院 工学研究科機械知能工学専攻
 教授 横田 和隆先生
 
 「①ホタルノヒカリ」の講義では、生徒が実際に試薬を混ぜ、ホタルの光を再現しました。その後、ホタルの生態や光の原理を学びました。「②家庭用清掃ロボットのしくみ」の講義では、センサーを利用してどのように走行しているかを学びました。また、パソコンを利用して、搭載しているセンサーを数値化し、その感度を確認しました。
 今回の特別授業で日常生活の中に科学がどのように関わっているかを学ぶとともに、将来の進路選択の参考にすることができました。

 

 

 




宇都宮大学工学部との教育連携協定調印式

58日宇都宮大学工学部と教育連携に関する覚書を交わしました。

今後、本校数理科学科が実施する課題研究・講座に対して、宇都宮大学工学部からの継続的な協力を受け、より充実したものになることが期待されます。また、理科系科目の教育における高大連結に関する課題の解決を目指して連携していきます。

 調印式1 

 
調印式2

 

中谷医工計測技術振興財団よりの助成について

今年度の数理科学科の活動について、中谷医工計測技術振興財団より助成が採択され、贈呈証をいただきましたのでご報告します。

 

今年度は『惑星探査プロジェクトの立案』と題して神奈川工科大学と連携して数理科学科2年生が夏休みを中心に研究を進める予定です。生徒達の進路実現の一助となってもらえればと考えています。
また、昨年度も中谷医工計測技術振興財団より助成をいただき、『火星探査プロジェクトの立案』と題して神奈川工科大学と連携して数理科学科2年生が研究を行いました。この件についても賞詞をいただきましたのでご報告します。


 

   
     
  中谷医工計測技術振興財団のホームページに掲載されました
 

 

小山高校成果報告書はこちら → 小山高校成果報告書

 

中谷医工計測技術振興財団科学教育振興助成校成果報告書一覧はこちら 
 → 報告書一覧

 

 

公益財団法人中谷医工計測技術振興財団のホームページはこちら
  → 公益財団法人中谷医工計測技術振興財団のホームページ

 

数理科学科1年 日光自然探究合宿 報告会

1月27日(火)に数理科学科1年生が日光自然探究合宿をまとめた報告会を実施しました

各班が今まで行った事前学習、日光での探究合宿(現地調査)、事後考察をまとめ、情報を編集構成しました。そして、パソコンを用いてプレゼンテーションを行うとともに、互いの発表を視聴し、評価しました。
 今回の報告会で1年間の日光自然探究合宿に関する探究学習が終わりました。1年間の学習を通して、将来学んでいく科学的・論理的思考力を養うとともに、情報を編集、発信する能力を身につけることができました。

 

 

 

≪発表テーマ≫

  1班:日光の動物について
  2班:動物が環境に及ぼす影響
  3班:日光の植物
  4班:日光の蝶
  5班:日光と小山の蝶の違い
  6班:小山と日光の鳥の違い
  7班:日光の地衣類
  8班:日光のキノコ
  9班:日光の地質

平成26年度 数理科学科課題研究発表会(クラス発表)

12月18日に数理科学科2年生で行っている課題研究の成果を発表する課題研究発表会(クラス発表)が行われました

今回は、12月9日に発表できなかったテーマについて、発表を行いました。

 発表テーマは下記のとおりです。校長先生、教頭先生にもお越しいただき、様々テーマについて発表を行いました。

今年の数理科学科の課題研究テーマは全部で17テーマあり、これまでになく幅広い研究・発表になりました。これも生徒達が一生懸命、様々な活動に参加した成果です。自ら実験を行っているテーマも多く、先生方からも高い評価をいただきました。

 

○発表テーマ

  マイナス200℃の世界(宇都宮大学SPP

  光とその性質(宇都宮大学SPP

  運動の背後に潜むもの(宇都宮大学SPP

  放射線の基礎について(日本原子力文化振興財団出張講義)

  金属の性質(サイエンスキャンプ)

  パソコンの作製(個人研究)

  光の回折(サイエンスキャンプ)

  ゲル電気泳動法で酵素を分離(宇都宮大学SPP

発表1 発表2

平成26年度 数理科学科課題研究発表会

12月9日(火)に数理科学科2年生で行っている課題研究の成果を発表する課題研究発表会が行われました。講師として、宇都宮大学教育学部の山田洋一先生をお招きしました

 

 

  

発表テーマは下記のとおりですが、宇都宮大学でのSPP、全国各地で体験してきたサイエンスキャンプ、神奈川工科大学連携講座、個人研究と幅広いテーマで発表が行われました。

 

今回の研究に関しては、体験してきたものだけで終わらせるのではなく、高校に帰ってきてから新たに実験を行ったテーマも多く、講師の先生方の評価も非常に高いものでした。プレゼンテーション能力は社会的の素養としてとても注目されています。今回の経験は将来の研究者を目指す数理科学科の生徒にとって大きな意味があったのではないかと思います。

 

 

 

○発表テーマ

 

  ナノサイエンス(サイエンスキャンプ)

 

  守りたいお肌がそこにある(サイエンスキャンプ)

 

  熱気球の製作(個人研究)

 

  海洋試料から探る地球環境(サイエンスキャンプ)

 

  液体金属 水銀(宇都宮大学SPP )

 

  火星探査プロジェクト(神奈川工大連携講座)

 

  牛と牛肉(サイエンスキャンプ)

 

  染色体の異常(宇都宮大学SPP)

 

    血圧が上下するしくみ(サイエンスキャンプ)
           
           数理科 数理科2
   数理科3 数理科4
 課題研究発表の様子は12月13日の下野新聞にも掲載されました。
 
  PDFファイルはこちら→新聞掲載記事.pdf

科学の甲子園 栃木県大会

11月22日に数理科学科代表6名が「科学の甲子園」栃木県大会に参加して参りました

11月22日に数理科学科代表6名が「科学の甲子園」栃木県大会に参加して参りました

「科学の甲子園」とは6人でチームを組み、理科・数学・情報の知識を活用し、協力して科学的問題解決を図る競技です。今年度は14校、35チームの参加がありました。午前中は筆記試験として6人で協力して解答を導き、午後は実技試験として実験結果から課題を考察する競技を行いました。結果は12月中旬に発表されます。

参加した生徒の感想は、みんなで話し合って答えが出せるので、学校での実力試験などとは違い、とても楽しく取り組めたとのことでした。科学技術の進歩は日進月歩なので、今後の科学の研究では科学的問題解決の力が必要とされています。生徒達は競技の結果よりも将来に向けて大きな経験を得られたと思います。

 

○参加生徒

  2年6組 小澤 光莉

  2年6組 青木 大介

  2年6組 菅沼 幸起

  2年6組 髙橋 祐太

  2年6組 玉野 巧也

  2年6組 寺井 孟

  

   


宇都宮大学SPP

96日、数理科学科の特別授業として宇都宮大学で行われたSPP(サイエンス・パートナーシップ・プログラム)に参加しました。内容は以下の通りです。

テーマⅠ:光とその性質  宇都宮大学教育学部 堀田先生

テーマⅡ:液体の金属、水銀を体験しよう 宇都宮大学教育学部 山田先生

テーマⅢ:ゲル電気泳動法で酵素を分離  宇都宮大学教育学部 井口先生

生徒はテーマⅠ、Ⅱ、Ⅲの希望の内容に分かれ、実験、実習を行い、講義を受けました。前回同様、全員白衣に着替え、大学での実験を体験してもらいました。小山高校卒業で、教育学部在籍中の学生にも補助をしていただき、大学での活動を身近に感じられたと思います。この行事で、夏休み等を利用した数理科学科の特別授業はすべて終了しました。これらの経験を元に、課題研究としてそれぞれのテーマをまとめていくことになります。課題研究発表会は12月9日の予定です。

  
 
 

  

神奈川工科大学連携講座

8月21日、数理科学科の特別授業として神奈川工科大学連携講座を小山高校で行いました。講座の第3回目となります。内容は以下の通りです。

センシング技術の講義    神奈川工科大学 兵頭先生

プログラミングの実習    神奈川工科大学 兵頭先生

センシング技術の講義ではロボットの歴史や生まれた背景、今後必要とされる技術などについて説明していただきました。現在の製品は様々な技術が組み合わさりできていることから、技術者として必要なことは、深い専門知識だけではなく、広い関連する分野の知識も必要であるという話が印象深かったです。

プログラミングの実習では、簡単なプログラミングソフトを使い、指示通りにロボットキットを動かす実習を行いました。プログラミングをしっかり考えて入力しないとロボットが指示通りに動かないことを実感できたと思います。遠い星では、直接動きを指示することができないので、そういった状況でのシミュレーションができたと思います。

全3回の講座がすべて終了したので、これを元に火星探査プロジェクトの立案を課題研究として進めていくこととなります。

   

    

   

神奈川工科大学連携講座

7月30日、数理科学科の特別授業として神奈川工科大学連携講座を神奈川工科大学で行ってきました。この行事は公益財団法人中谷医工計測技術振興財団 科学教育振興助成により行っております。講座名『火星探査プロジェクトの立案』のもと、火星探査を行うにはどのようなプロジェクト、ロケット、ロボットが必要かを生徒自身が課題研究として考えるものです。

活動としてはロケット、航空機の飛行技術・理論、ロボットの操作技術・理論を3回の講座によって学び、最終的に自分の火星探査プロジェクトをまとめるというものです。

今回はこの第1回目として、神奈川工科大学にて講座を行って来ました。内容は以下の通りです。

航空宇宙工学の講義       神奈川工科大学 大久保先生

フライトシミュレーターの実習  神奈川工科大学 武田先生

モデルロケットの作製      神奈川工科大学 中根先生、水野先生

特にフライトシミュレーターは、なかなか体験できないものなので、生徒達は積極的に行動していました。