数理科学科

数理科学科の活動の様子を紹介します

数理科学科1年 県立博物館研修 に参加しました

7/17(月) 数理科学科の1年生を対象に、県立博物館研修が実施されました。

栃木県立博物館は、宇都宮市の中心部にほど近い栃木県中央公園内にあります。

館内の展示は大きく分けて、①日光地方の動植物を垂直分布に従い解説した「スロープ展示」、②地質時代から現在にいたるまでの栃木県の歴史を紹介した「展示室1」、③栃木県の身近な自然を紹介する自然系展示とテーマ展示室・企画展示室から成る「展示室2」の3つから構成されています。

  

当日は、開館前の9時の時点で30℃を超える真夏日でしたが、1年6組の生徒はみな意欲的に研修に参加していました。

 

 

入口で2グループに分かれた後、スロープ展示についてスタッフの方の説明を聞く時間と、2階の各展示室を自由に見学する時間を交互にとりました。

自分たちの興味のある分野の展示の前で足を止め、熱心に議論する生徒たちの姿が印象的でした。最後に参加者全員で記念撮影をし、充実した研修を終えました。

  

7月28日(金)~29日(土)に予定されている日光自然探究学習へのモチベーションの向上にも繋がる貴重な体験となりました。

最後になりましたが、お忙しい中ご指導いただきました、栃木県立博物館の先生方へ感謝申し上げます。

 

硫酸の実験をしました

今週の3年生の数理科では、硫酸の性質を調べる実験を行いました。

濃硫酸は重い液体なので、点眼ボトルを押さなくとも下向きにしただけで、液体が落ちます。

水に溶かすと、多量の熱が発生します。

 多くの班で、10~15℃ほど水温が上昇していました。

さらに、下の蒸発皿にはショ糖が入っていますが、

そこに硫酸を垂らすと、右の画像のように炭化します。

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最後に、初めに濃硫酸を水に溶かして調製した希硫酸の中に、金属片を入れます。

今回は鉄と銅ですが、鉄からは気体が発生しています。

 

今回の実験の操作はかなりシンプルなものですが、様々な硫酸の性質を体感することができました。

今後も一週間に1回のペースで実験が予定されていますが、安全に、かつ目の前の現象をしっかり確認できるといいですね!

数理科 日光自然探究学習情報交換会

5月31日の6・7限に、数理科学科の1・2年生間での情報交換会が行われました。

この時間では、1年生の数理科学科生が、2年生の発表から昨年の日光での調査の様子を知ること、

また、質疑応答を通して探究学習の流れを理解することを目的に、例年行われています。

 

今年は、前半の時間に、昨年の菌類班、地質班、動物班、水質班が代表として発表し、

後半の時間では、それぞれの分野別の班にわかれて、質疑応答やアドバイスがなされました。

    

 

 

  

特に1年生からは、調査の手法やルートについて具体的な質問が複数出ていたところに、

関心が高く、積極的な姿勢が見えて素晴らしかったです。

また2年生は班別の時間に、持って行った方がよいものや、写真の撮り方について具体的に教えていたり、

実際に収集したものを見せたりしました。

実物を目にすることで、イメージが湧いた1年生も多かったと思います。

1・2年生にはこの機会だけでなく、今後も協力して探究活動を進めてもらえると嬉しいです。

 

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