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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1年 日光自然探究学習ポスターセッション

 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(*^_^*)

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

夏休み中の課題研究

夏休み中の課題研究の様子をご紹介します。
 
まず「再生可能なエネルギー」の水力発電を中心に研究している班では、
水車とポンプを作っていました!
水車はパソコン室で不要になったものを廃材利用しているようです。
 
ポンプの作成 水車の作成
 

「プラスチック」の班では生分解性プラスチックの作成に励んでいます!

材料を卵白・豆乳・牛乳で変えてみたり、脱水する方法を工夫してみたり、
いろいろと条件を変えて作成しています。
 
ろ過したもの ろ過する プラ試作
 

 

「お茶の抗菌作用」の班ではいよいよフードスタンプを使って実験が始まりました。
まず紅茶・ジャスミンティー・緑茶・ほうじ茶を抽出するところから始めます
熱いままだと、フードスタンプの培地が溶けてしまうので冷ますところまでが準備です。
観察にも数日かかるので、かなり時間が必要な実験です
お茶一覧 抽出
 
「電池」の班では主に野菜・果物を使って調べるようです。
昨年度の先輩方の研究に加えて、さらに糖度計を使って糖度を調べてから実験していました!
 
電池作り
 
「ガウス加速」の班では、チャッカマンから部品を取り出して、電圧・電流を調べたり、オシロスコープで波形を調べたりしていました。
オシロスコープ
 
 
夏休み中の課題研究も、それぞれ目的をもって熱心に取り組んでいました
9月には中間発表もあるので、引き続き研究を深めていってほしいです!

数理科学科1年日光自然探究学習2日目その2

 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。 (*^_^*)

数理科学科1年生日光自然探究学習(初日)

 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。
 

宇都宮大学教育学部の科学実験講座に参加しました

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。

数理科学科1年生 体細胞分裂の観察 をしました

 
数理科学科1年生では、期末テスト明けに体細胞分裂の観察実験を行いました。

今回は、染色するところから自分でプレパラートを作り、分裂期の細胞を見つけることが目的です。
観察に使用したものは、
タマネギの根(種から発芽させたもの)と酢酸オルセインという染色液です。顕微鏡で観察ができるように、核を染めました。
タマネギ種子
(20℃の恒温器の中で3日目の様子)

酢酸オルセインで染色して、5分以上置いたら、
オルセイン染色
カバーガラスの上にろ紙をかけて押しつぶします
その後顕微鏡で観察し、分裂期の細胞を探します
観察

下の写真でもわかるとおり、
間期の細胞と比較すると分裂期の細胞は少ないので、探すのに時間がかかります
1枚のプレパラートにすべての分裂像(前期~終期)があることはほとんどありません。




(こちらはすべての分裂像がそろっているように見えます。
準備した人もすべてそろっているのは初めて見ました!プレパラート 1/240枚)

上記の分裂像を並び替えたものがこちら↓
前期から終期間期

1クラス分のプレパラートのうち、
1枚あたりに、
2種類の分裂像を確認・・・全員分
3種類の分裂像を確認・・・3割ほど
という結果でした。
クラス全体では前・中・後・終期のすべての分裂像が確認できたので、
準備した人も安心しているところです。

この実験では分裂像を探すまでが大変でしたが、
顕微鏡の操作も3回目ということもあり、
ピント調節は以前より早くできていましたね

顕微鏡は、今後の探究活動でも使う可能性がありますので、
操作の感覚をぜひ忘れずに・・・お願いします。

数理科学科では、このような実験を授業に多く取り入れています。興味を持った中学生の皆さん、一日体験学習などでもお待ちしていますよ!

数理科学科2年生 今週の課題研究(ミジンコ班)

数理科学科2年生の今週の課題研究の様子を紹介します。

今週は、
夏休み中の活動計画をたてる
研究に必要なものを調べ事前準備を進める
という目標をもとに活動しました。

ミジンコの心臓の拍動を調べる」では、
ミジンコがすでに学校に届いていたため、さっそく顕微鏡で観察をしていました。

顕微鏡観察
今回は「タマミジンコ」を使っています!

ペットボトル内のミジンコ


(赤いのところにいる点のように見えるものです。)
目をこらして見れば肉眼でも確認できるくらいの大きさです!
ミジンコの姿を顕微鏡で確認できたので、
これからこまめに培養して観察を繰り返します。

水槽からとる
水槽から少量をビーカーにとり、

ビーカー
藻類を少しと、水道水を注ぎます。
(これでたくさん増える予定・・・<仮説!

カメラを固定して撮影
最後には、心臓の拍動記録することができました

今後、心臓の拍動の変化をどう調べるか何を使うかなどを考えるよう、担当の先生から課題が出されました。

担任の先生からは、
課題研究で充実した夏休みになることを願っています」と励ましの言葉をいただいたので、
昨年の日光探究学習での経験を生かして、今年の課題研究も、より充実したものになる予感がしています!

数理科学科1年生 日光自然探究学習STARTプログラム

 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!

数理科学科2年生 大学の先生との打ち合わせ

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?