スーパーサイエンスハイスク－ル（ＳＳＨ）に関するお知らせです

                　　ＳＳＨサイエンスラボラトリー     第２回群馬大学実験講座

    この企画も３年目になります。「自然科学への高い興味関心を有する生徒を発掘するとともに、より優れた
科学的問題解決能力をもつ生徒集団を育成する」　この目標を掲げ、生徒たちはしっかりと学習してきました。
１．日時・場所　　　平成２６年７月５日（土）　 ８：５０～１７：３０　 群馬大学理工学部
２．参加者　　１年生（２４０名）
３．日程
          ８：５０    　　　　　　生徒集合（バス内で出欠確認）    
　　   　９：００　　　　　　　　バスにて高校を出発します。
　　　　　　　　　　
　      １０：３０　　　　　　　　群馬大学着           
        １０：３０～１０：４５    オリエンテーションののち、各グループに分かれます。
　　　　　　　
　      １０：４５～１１：３０　　実験説明・見学
　　　　実験説明の様子です。
　　　　　　　
　　　 １１：３０～１２：３０　　昼食             
　 　　１２：３０～１５：３０    実験　　
        １６：００　　　　　　　　群馬大学発 　　　　　          
        １７：３０　　　　　　　　栃高着・解散           

４．午後の実験の様子です。実験内容とともに紹介します。
①キレート滴定　　３０名　 （キレート滴定法の中で最も一般的に利用されるエチレンジアミン四酢酸を
　　　　　　　　　　　　用いて，水の全硬度を算出する。）
　　長いピペットで薬品を量りとります。３枚目の写真はドラフト内で、危険度の高い薬品を扱っています。
    　 　　              

②電気泳動実験　 ３０名 （電気泳動によるタンパク質分析法が，化学や物理の原理を応用したもの
　　　　　　　　　　であることを実習を通して学ぶ。）
　　　タンパク質がゲル上を電気泳動して、複数のバンドに分かれたところが見えます。
    　 　　             
                    
③顕微鏡でのぞくミクロの世界    ４０名 （顕微鏡を用いてパン酵母や牛乳のミクロの世界を観察・
　　　　考察しながら、顕微鏡の取り扱いの基礎を学ぶ。）
　　　ピペッターで、牛乳や酵母菌をとり、スライドグラスに載せて観察します。真剣です。
    　 　               

④金属の引張試験　　 ２０名 （引張試験を行い金属の変形過程を観察するとともに強度を調べる。
　　　　　　　　　　　　　電子顕微鏡を用いて破断面を観察する。）
　　　最初の写真は、炭素繊維のシートです。このシートを縦横に重ねて、真空釜にて圧着します。
　　２番目の写真は釜の内部の様子です。３番目の写真は金属の引っ張り実験で、突然大きな音が
　　したので振り向くと、今まさに金属が破断したところでした。みんな驚きました。４番目の写真は
　　金属をバーナーで溶かしています。研究室では、むやみに触らないこと。とてつもなく熱い物かも
　　しれないということです。ちなみに５００度ぐらいあるそうです。今回は。最後は紙を使った簡易
　　引っ張り実験の様子です。
　　　　
　　　　　　　　　　　　

⑤ペーパークロマトグラフィーによる物質の分離と解析　  ３０名（講義と実験を通じて、特に化学の
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　分野において重要な分離技術の基礎を学ぶ。）
　　　葉を細かく切って、乳鉢でさらに細胞を破壊します。その後葉の色素を抽出し、ペーパークロマ
　　トグラフィにかけます。写真では見づらいですが、色素が分離してきていました。　
　　　　

⑥川の流れの水理実験　１５名 （ 実験室の開水路を用いて川の流れの不思議な性質や河川管理
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　技術を学ぶ。）
　　　前回、開水路の実験の様子を撮影したので、今回は、実験後のまとめや講義の様子を紹介します。
　　　　

⑦見えない電気を可視化しよう　～電位分布の測定～　 ４０名  （２つの電極間に電圧を加え，電極
　　間の等電位線を描いてみよう。電場や電位の概念を等電位線を図示する体験を通して学ぶ。）
　　　　水を張ったバット、銅製の電極板、端子。スピーカーからの音が頼りです。電気→音→等電位線
　　の図示。見えない物を見えるようにすることは、科学の重要な部分ですね。
　　　　

⑧Flashを使ったプログラミング体験　 ４０名  （Flashを使った未完成のプログラミングを完成させると
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　いうスタイルでプログラミングを体験する。）
　　　緑の数字のタイルを、赤いタイル（スイッチ）を押して移動させるゲームの基本構造を作成して
　　います。関数を的確に使用して、完成するかどうか、ちょっと難しそうです。
　　　　

⑨ニュートンリング（光の干渉）　　１５名  （ 光の干渉を利用して何が測定できるか理解し、例として
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ニュートンリングを利用してレンズの曲率半径を測定する。）
　　　　この光学器械に光を通して、上から覗くと、ニュートンリングが見えます。ここからが実験です。
　　計算もあります。グラフも書きます。がんばれ。　
　　　　

⑩回析格子（光の干渉）　８名　（光の干渉を利用して何が測定できるか理解し、例として回折格子を
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　用いて原子からでる光の波長を測定する。）
　　　　光学実験装置の説明をしています。これから測定に入ります。計算もあります。⑨と同じ、
　　グラフもあります。がんばれ。
　　　　

　　　実験が終了し、戻ってきました。満足感の中に、少し疲れが見えるかな。
　　　　
　　　大講義室に戻り、ふり返りのアンケートを記入しています。学年主任の角海より、本日の反省と、
　これからの予定（特に夏休みの計画作成について）の連絡がありました。群馬大の先生方にお礼を
　言いつつ群馬大を後にしました。
　　　　

　　　　　　　　　　　　生物　ホヤの解剖実験　　６月１６日（月）１限目

　SSHのねらいに即した特色ある教材として、以前、お茶の水女子大付属臨海実験所
からの「バフンウニの受精、幼生、および変態の観察」キットを使用した授業を紹介しました。
今回は、今まで何回か実施している「ホヤの解剖実験」を紹介します。
　５月から６月にかけて、三陸名産のホヤの季節です。この時期、良型のホヤが、魚屋や
スーパーの魚コーナーに並びます。原索動物の学習に最適の材料です。６月１５日（日）に
ホヤが生徒分（１５個）手に入りました。早速解剖実習です。実施クラスは３年の生物選択者
１５名。実習助手にも手伝ってもらいました。実験の様子です。
　説明の後、まず、外形を手で触って、よく観察します。
　　　　　
　　次に、硬い皮膚の１カ所にピンセットの先で穴を開け、そこからはさみを入れて切っていきます。　　　　
皮膚は、硬い紙のような質感です。オレンジ色の筋肉が出てきました。
　　　　　
　　さらに内部を観察します。えら、肝臓、腸などが確認できます。特に腸では内容物も観察できま
す。いったい何を食べているのでしょうか。深緑の粘土のようです。実は、海水中の植物プランクトン
や有機物をえらで集め、粘液で固めて腸に送り込んでいるのです。
　　　　　
　　生徒たちは、興味を持って積極的に活動しました。分類学の実験教材として、優れていると思い
ます。ただし、欠点は入荷日が未定のため、日程が決まっている研究授業では、もし手に入らなかっ
たらどうしようという、いやな圧迫感を感じることです。また前もって購入して冷凍し、解氷すると内部
構造が壊れてしまうので、どうしても新鮮な材料がほしいです。そして、材料がよければ、実験も
楽しく、内部構造もはっきり見えて、この生物をよく理解することができます。
　　　　

平成26年3月14日(金)、17日(月)、19日(水)の3日間にわたって、学問探究講義が行われました。10大学、12学部の先生方から、それぞれの専門分野について、アカデミックな講義を行っていただきました。大学受験に向けて日々努力する栃高生にとっては、受験勉強の｢先の世界｣に触れることのできる、たいへん貴重な時間となったようです。

出張講義　タイトル一覧および受講の様子(実施日別) 

3月14日(金) 

・医薬品の薬理作用と副作用の話

・人にやさしい柔らかロボットの構造と制御

・名づけの比較法文化論　～日本法とフランス法の比較～

・カルチュラル・スタディーズ入門　～〈tochigi〉と世界をつなぐ文化研究～

3月17日(月) 

・建築デザインの責任と可能性

・脳と神経のはなし　～工学部でも脳の研究をするよ～

・がん化の仕組みと新しい治療薬

・｢問題な日本語｣と言葉の研究

3月19日(水) 

・音声・音響処理入門　～コンピュータで音声や音楽を加工する～

・物理・化学とスマートフォン

・植物免疫のしくみとダイナミズム　～植物が病原体から身を守る～

・経済学で日本の社会問題を数値計算する！？

出張学問探究　大学一覧(50音順) 

金沢大学　千葉大学　筑波大学　東京大学　東京外国語大学　東京工業大学　

東北大学　新潟大学　一橋大学　横浜国立大学　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＳＳＨ　生物実験

     今年度、珍しい生物の実験材料が２種類手に入ったので、校内公開授業として実施しました。

１．バフンウニの受精と発生、および変態の観察
　お茶の水女子大臨海実験所より、「ウニの受精キット」と「ウニの変態キット」が届きました。１年生は
ウニの受精の実験を「生物基礎」の授業で行いました。また、２年生はウニの受精とウニの変態の実験
を「生物」の授業で行いました。生徒たちは、興味を持って実験をしていました。特に、精子の激しい泳ぎ
や、受精膜の上がる瞬間には、「オー」と声を上げて、感動していました。実験所の先生方、ありがとうご
ざいました。実験は２月から３月にかけて実施しました。実験の様子です。
　　　　　　　　
　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　卵と精子をプレパラート上で混合します。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　卵　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　精子　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　受精膜の完成
　　

　数日後にはプルテウス幼生になりました。
　　　　　　　　　　

　ウニの変態の様子です。実験材料は、プルテウス幼生に餌（植物性プランクトン）を与え、発生が進んだ状態で
届きました。さらに餌を与えると、幼生の体に黒く丸い構造が現れます（写真左）。１週間後には、親のウニと同じ
形になりました。親と似てもにつかない幼生が親の形に大きく変わることを変態といいます。
　　　　　　　　

　　　２．クラゲの観察
　５月に、私の作製した海水槽より小さいクラゲが多数発生しました。ヒドロゾアの仲間のカギノテクラゲと思われ
ますが、確かではありません。このクラゲは８月まで生きていたので、２年生の授業で観察を行いました。ポリプ
やクラゲ芽の観察もしたかったのですが、発見できませんでした。大きさは触手を含めて、６ｍｍでした。
　　　　　　　　
　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＳＳＨ研究成果発表会

　２月２４日（月）　ＳＳＨ研究成果発表会が文化会館にて行われました。
　

　全体会が12:40より始まりました。校長の挨拶の後、科学技術振興機構の主任調査員
田辺新一様より挨拶をいただきました。開会の宣言は生徒会長です。
　　　　　　　　

　シンガポール•マレーシア海外研修報告では英語でのプレゼンもありました。
　　　　　　　

　サイエンスラボラトリー実施報告も英語での発表でした。１年生が群馬大学で行った講座です。ですから、
発表者も１年生です。たのもしい。

　　　 　　    

　　自由見学は13:30から始まりました。会場が４カ所（①～④）になり、生徒も先生も自由に見学しました。   
① ＳＳＨクラブによる研究発表は大ホールで行われ、６つの研究を発表しました。次の写真はその中の
「ホルモール滴定による納豆劣化の定量」と「無回転シュートの解明」です。
　　　　　　　　

②大ホール２階のロビーはポスターの展示です。内容は１年生が実施した群馬大学におけるサイエンスラボラ
トリー、ＳＳＨクラブの研究ポスター、ＳＳＨクラブが参加した栃木市主催の「協働祭り」の様子、そして、今年度
初めて実施した、中学生向けの「科学実験教室」の模様のポスターです。
　　　　　　

③ＳＳ基礎およびＳＳ発展のプレゼンは大会議室で行われました。全部で１２のプレゼンがありました。（最初の
写真）　また展示室では④ＳＳ発展のポスターセッションが行われました（全部で２２の展示ブース）。ともに見学者の前で、直接説明し、質問にも答えていました。
　　    　　

　　　　　　　

　自由見学が終了し　14:40 から再び全体会が行われました。SSHクラブによる研究報告です。それぞれの発表の後、質疑応答がありました。研究は、次の４つでした。
    
　　　　 「県庁堀における川霧の発生条件」　　　　　　　　　　「土壌中における水溶性リン酸の抽出と定量」
　　　　　　　　　

　　　　　「イシクラゲ（ネンジュモ）の研究」　　　　　　　　　　　　　　　　　「美しい数式を求めて」
　　　　　　　　　　　　
　　
　　最後に講評をいただきました。　
                            運営指導委員    群馬大学　副学長　    　　　　　　　　　平塚　浩士様

                            運営指導委員    若狭湾エネルギー研究センター所長  中嶋　英雄様

　　初めての文化会館での実施に、緊張気味の生徒たちでしたが、立派にやり遂げることができました。 

　研修５日目はマレーシアで多く産出するスズの加工工場を見学しました。ピューター製品の歴史や特性、製造工程を学んだ後、実際に加工体験を行いました。午後は最後の研修としてマレーシア国立大学（UKM）を訪れ、教育活動全般について説明を受けた後、大学のキャンパス内で実験的な教育を行っているPERMATApintar Negaraに向かいました。この学校の革新的な教育カリキュラムやその成果について話を聞き、次に栃高の生徒がSSHクラブの研究について、そして現地の高校生がこれまでに参加した世界大会についてプレゼンを行いました。その後学内の施設や授業を見学し、交流を深めました。これで全ての研修を終え、プトラジャヤでの夕食後、夜１１時半出発の飛行機で帰路に就きました。
　約６時間のフライトで成田空港に到着し、１０時半過ぎには全員元気に栃木高校に帰ってきました。
　　

　　

　午前中にバイオポリスにある早稲田大学バイオサイエンスシンガポール研究所とフージョノポリス内の日立アジアR＆Dセンターを訪問しました。午後はマリーナバラージを訪れ、水資源確保のための取り組みについて学びました。その後、空路マレーシアのクアラルンプールに移動し、研修２日目の日程を予定通り終了しました。
　　

　　

　早朝まだあたりが真っ暗な中栃木高校を出発し、現地時間の夜１０時（日本時間夜１１時）過ぎにシンガポールのホテルに着きました。７時間半と１時間のフライトを乗り継ぎ、途中クアラルンプールの空港で夕食をとり、全員元気にシンガポールに入りました。