日光自然探究学習
日光自然探究学習
こちらでは日光自然探究学習の様子について紹介いたします。                                                                                                                              

過去の日光探究テーマ一覧.pdf

日光自然探究学習アーカイブ
 過去に日光で観察してきたもののをご覧いただけます。
日光自然探究学習の一年

理数探究基礎(日光自然探究学習を含む)では、探究活動の基本的な手法について学び、実際にフィールドワークを行い、その結果等を分析して探究学習を経験します。年間を通じた学び・資料の整理分析・考察・発表活動等を通して、科学的・論理的思考力を養います。

理数探究基礎の一年

フィールドワーク事前インタビュー
1年生数理科学科の独自の科目である日光探究学習では、
例年7月末に日光へフィールドワークを行っています。
1日目は全体での研修、2日目には各分野の班に分かれて調査を行います。
ここまで1年生は、フィールドワークを行う前の事前研究を充実させてきました。

今回は特に動物班と今年新しく設定された水質班の3人に、
フィールドワーク直前のインタビューをしました。


動物班(Yくん、Sさん)
湯滝~光徳ルート
動物班では「シカの食害」
をメインテーマにする予定です。
過去の先輩方の記録集(研究収録)を見て、シカの食害について興味を持ったそうです。
シカの食害
(令和元年度探究学習活動記録集「シカの食害と増加の対策の調査」より)

Yくん
「事前学習で足を運んだ県立博物館では、シカの種類やその自然への影響について学ぶことができました。
学芸員の先生には日光のことに限らず丁寧に解説していただいて、大変刺激をうけました。」
Sさん
「県立図書館ではシカの生態や日光の自然に関する本をお借りしました。」


現地では、シカの食べ残しや足跡などから、シカの生活の様子を調べたいそうです。

Sさん
「楽しみにしていることは現地でのハイキングです。
日光には東照宮へ観光はしたことがあっても、実際の自然に触れる機会は今までありませんでした。」

2日目の班別行動では、朝早くから活動開始する予定ですが・・・?
Sさん
「いつも早起き(5時50分)しているので問題ないです」
Yくん
「普段は7時起きなのでちょっと不安です(笑)」


水質班(Kくん)
湯本温泉ルート
水質班「湯ノ湖の水質と水生生物について」
をメインテーマにする予定です。

Kくん
「もともと、水生生物のハリガネムシに興味をもっていたので、
自分の調べたいことをテーマにできる数理科学科のこのプログラムは、
自分に合っていると思います!」


事前学習のうちのひとつの県立博物館はいかがでしたか?
Kくん
「日光についてのスロープ展示も充実していた上に、
企画展で展示されていた鉱物がきれいでとても魅力的だと思いました!」

博物館にて


現地では特に何を調査してみたいですか?
Kくん
「昨年の先輩の記録集(研究集録)をみて、湯ノ湖の水質について言及があり、
その説を検証してみたいです。
また、生活排水が湯ノ湖に与える影響についても確認したいです。」

「もちろん、当日泊まるホテルや食事も楽しみです。
水質班の班別行動の開始時刻はゆっくりの予定なので、
体調を整えて当日を迎えたいです。」

班別活動は他に、
植物班、地質班、鳥類班、昆虫班があります。

日光から戻ったあとの皆さんの報告を楽しみにしています!
フィールドワーク事後インタビュー
日光でのフィールドワークから帰ってきた動物班水質班の2人に、
実際の現地の様子を聞いてみました。
フィールドワークインタビュー

動物班のYくん

まず驚いたのはシカの食害の様子がはっきりわかったところです。
食害対策の柵に囲まれていないところは、ササの高さが柵に囲まれたところより低くなっていました。
探索している中で、シカのフンを見つけ、その生活の様子をうかがい知ることができました。

講師の先生のお話を伺って、日光のシカは雪に弱いということがわかってきたので、日光の降雪量の変化から食害の様子を探ってみたいです。
学校に戻ってきてからは、班の人と分担して現地で見てきたものをまとめています。

後期課外以降のまとめ
(後期課外の間、毎日まとめています)


水質班のKくん

道が塗装されていないところを探索していきました。
普段の生活ではあまり水中の生き物を観察する機会はないので気づきませんでしたが、日光では虫の種類が多くてびっくりました。

石をひっくり返す度に虫がいて、それを網にとって何という生き物か調べます。
講師の先生からいただいたチェックシートをもとに、その場にいた生物をチェックしていきます。
それを点数化して平均をだすのが『日本版平均スコア法』です。
思っていたより数値がよかったので、予想より水質がきれいという結果で驚きました。

 
(右の写真を参考に左のチェックシートへ記入していきました。)

現地では硫黄のにおいがするところもあったので、
温泉の周辺の水質と自分たちが普段生活しているところの水質の違いを、生物に注目して調べていきたいです。


後期課外中の皆さんのまとめの様子を見ていると、現地で充実した観察ができたのだろうと思いました。
ここからは、発表会や記録集の作成まで、時間との闘いになると思われます。
ですが、皆さんの取り組んでいる表情を見ていると、「探究するワクワク感」がこちらにも伝わってきます!
12月の発表がどんなものになるか、今年のまとめをどうしていくのか、年度末にどんな振り返りができるのか、これからが楽しみです! (*^_^*)

カテゴリ選択から日光自然探究学習を選んでください。

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を実施しました(1年生)

 

 

3月13日(水)の6~7限に、数理科学科特別授業(1年生)を実施いたしました。

 

今回は、日本工業大学 基幹工学部 応用科学科 教授 佐野健一先生に、

細胞の中に薬を運ぶドラッグデリバリーシステムの開発」というテーマでご講演いただきました。

 

佐野先生は2年生の課題研究についてもご指導いただいており、小山高校生が大変お世話になっている先生です。

普段の授業ではなかなか聞くことのできない興味深い内容に、生徒たちも大変喜んでおりました。

講演終了後には何人かの生徒が先生のところに積極的に質問しに行く様子も見られ、関心の高さが伺えました。

 

生徒たちの振り返りからは、

いつも飲んでいる薬には様々な工夫が施されていることを知り、とても驚きました。

薬を有効性、安全性ともに高い状態で私たちの手元に届けるために、

一生懸命研究に取り組んでいらっしゃることに感動しました。

薬は少なすぎても多すぎてもダメだということが分かり、大変勉強になりました。

といった感想が見られました。

 

充実した授業だったことが伝わってきますね。

 

最後になりましたが、ご指導いただきました日本工業大学の佐野健一先生

貴重なお話をどうもありがとうございました。

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 日光自然探究学習発表会 が行われました

1月24日(水)の5~7限に、日光自然探究学習発表会が行われました。

この時間では、数理科学科1年生が今年1年間の探究活動の成果を発表しました。

数理科学科の2年生から昨年度と比較する質問がなされたり、教育委員会また外部講師の先生方から温かいご講評をいただきました。

日光でのフィールドワークは1泊2日と短いですが、 今年の1年生は事後研究で粘り強く取り組み、充実した発表が多かったです。

 

 

発表の仕方も工夫されていて、実際に採取したものを参観者に見ていただいたり、動画で変化の様子を見せたりした班もありました。

最後になりましたが、日光自然探究学習にご協力いただきました講師の先生方には、大変お世話になりました。

また、日頃の活動を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。

今後は1年間の内容を「探究活動活動記録集」に班ごとにまとめます。

その後、来年度の探究活動のテーマ決めをする予定です。

2年生での活動を今から計画するのは楽しみですねキラキラ

 

発表テーマ一覧

・日光に生息している動物について

・日光の昆虫について

・湯ノ湖周辺に群生する木について

・奥日光の地形と地質について

・日光に生息する菌類と放射線、㏗との関係について

・日光に生息している鳥について

・日光の水~化学・生物的視点からわかる水質~

・日光の火山灰について

 

 

日光自然探究学習 ポスターセッション を行いました

10月6日(金)に、数理科学科1年生による 日光自然探究学習 ポスターセッション が行われました。

この時間では、1年生が7月末に行ったフィールドワークとその事後研究について、

同じく数理科学科2年生の先輩たちの前でポスターセッションを行いました。

  

  

今年度は、下記の8班に分かれて発表しました。

奥日光の地形と地質について

日光に存在する鉱物

日光の昆虫について

日光に生息している動物について

奥日光に生息している菌類

日光の水 化学・生物的視点から分かる水質について

湯ノ湖周辺に生息する針葉樹と広葉樹について

日光に生息している鳥について

2年生は昨年度の自分たちの研究と比較しての視点から、1年生に質問やアドバイスをしてくれていました。

今年の1年生は、昨年と異なる視点での調査が多く、発表も聞きごたえがありました。
次は12月の本発表に向けて、先輩のアドバイスから気づいた点をもとに研究を深めていってほしいです。

 

 

 

 

 

第2回 宇都宮大学高大連携科学実験講座

9月23日(土)に宇都宮大学で数理科学科2年生が実験講座に参加してきました。

「物体の運動と力」、「葉はなぜ緑に見えるのか」、「気温と高度の関係をICTで探究しよう」という

3テーマに分かれ、それぞれ実験を行いました。

 

~ 実験の様子 ~

      

 

    

 

  

 

2年生は今年で2回目の参加でしたが、高校とは違った大学で行う実験にいい刺激を受けていました。

この経験を、この後の課題研究に活かせるところは活かしていってください。

 

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」

 

宇都宮大学高大連携科学実験講座

8月26日(土)に宇都宮大学で数理科学科の生徒が実験講座に参加してきました。

「物体の運動と力」と「葉はなぜ緑に見えるのか」という2つのテーマに分かれ、それぞれ実験を行いました。

 

物理チーム

    

物体の運動とそのときに働く力について、演示実験の観察とグループでの議論から理解を深めていきました。

 

生物チーム

    

葉の構造や細胞の観察と、抽出した色素の特徴を調べることによって、葉が緑に見える理由について考えました。

 

今回参加したのは全員1年6組だったので、初めての大学での実験に目を輝かせていました。

この経験を活かして、来年の課題研究にも意欲的に取り組んでいきましょう!

 

 

 

 

 

日光自然探究学習(フィールドワーク2日目)

日光の2日目の朝は少し肌寒いくらいで、エアコン不要の快適な環境でした。

朝の散歩に出かけた引率教員がなんと野生のシカに遭遇!自分たちが今、日光という大自然の中にいることを再認識させられました。生徒たちは6時20分には起床し、部屋の整理や身支度を整え、大きな荷物をバスに積み込みました。7時に朝食をとり、8時からいよいよ班別の探究活動スタートです。

  

地質(A・B)、菌類、昆虫、動物(A・B)、水質、植物、鳥の9グループに分かれ、それぞれの興味をもとに探究活動を行います。まずは講師の先生方との顔合わせ。各分野のエキスパートの先生方は錚々たる顔ぶれでした。先生方は好奇心旺盛な方ばかりで、少年のように目を輝かせながら生徒たちに熱く語りかける姿が印象的でした。

  

生徒たちは約4時間に及ぶ探究活動に熱心に取り組み、教室では決して味わうことのできない貴重な体験をしました。達成感も相まって、ホテルに戻ってから食べた昼食のカレーは最高でした!小休憩の後、講師の先生も交えながら大広間で班別活動の振り返り。最後に一人一言ずつ、探究の成果を全員の前で発表し合い、予定されていたプログラムはすべて終了しました。

  

今後は、夏休みを挟みますが、今回の探究活動での成果を班ごとにまとめ、ポスターセッションや日光自然探究学習発表会に向けて準備を進めていく予定です!

日光自然探究学習(フィールドワーク1日目)

7月28日(金)~7月29日(土)に数理科学科の1年生を対象に、日光自然探究学習が実施されました。

早朝5時20分の集合は大変でしたが、 1年6組の35名を乗せたバスは予定通り5時30分に小山高校を出発し、いざ日光へ。バスは8時頃に赤沼駐車場に到着し、低公害バスに乗り換え西ノ湖入口へ。涼しさを求めて登ってきた、たくさんのアキアカネたちに出迎えられました。

  

開校式を行い、いよいよ自然観察のスタートです。日光自然博物館の仲田桂祐先生のご指導のもと、西ノ湖周辺~千手ヶ浜までの約4㎞の道のりを全員で歩き、奥日光における動植物の生態を中心とする観察を行いました。歩き疲れたこともあり、終着点で中禅寺湖を眺めながら食べる昼食は格別でした。

  

その後はバスを乗り継ぎ、今回の宿泊先である「ほのかな宿 樹林」に移動。部屋に荷物を置いてすぐ、地下の大広間で引き続き仲田先生から研修講話をいただきました。その後は、コロナ禍ではなかなか実現ができなかった「みんなで入浴」「みんなで夕食」の時間をとり、クラスの親睦を深めることができました。生徒たちからも自然に笑顔が溢れていました。

  

 

夕食後は翌日の探究活動に備え、班ごとに分かれて事前研修。探究に使う道具や行程等の最終確認を行い、最後は各班の代表者が探究活動への意気込みをみんなの前で発表し合いました。朝が早かったこともあり、生徒たちは21時には消灯し、たっぷり休息をとりました。(2日目に続く)