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理数科
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2018/12/14new

空間UIを活用した協調学習

| by 理数科
理数科では毎週金曜日の7時間目に課題研究授業を行っています。 
(今週は、期末考査後なので6時間目に実施です。)

本校には「空間UI」 (User Interface: ユーザーインターフェース) と呼ばれる部屋が設置されています。
ユーザーインターフェースとは、コンピュータと人間が情報のやり取りを行う手段のことで、一般的にはマウス、キーボード、ディスプレイがそれにあたります。スマホやタブレットのタッチパネルもユーザーインターフェースになります。
今回利用している部屋は「空間」+「UI」ということで、部屋全体(「空間」)がコンピュータとの情報のやり取りができる仕組み(「UI」)になっています。
文章で見てもイメージがわかないと思いますので、使用例を写真で見てみましょう。

空間UIの部屋の様子
空間UIの部屋全体の様子です。
長テーブルで向かい合って作業をしていたり、写真右奥では壁に向かって作業しています。

壁側の様子を見てましょう。
壁に自分の考えを書いています
専用の電子ペンで壁に自分の考えを書き込んでいます。

壁だけでなく、机にも書き込みができます。
机の上にも書き込みができます

自分の意見を壁やテーブルに書き込めるだけでなく、書き込んだファイルは2台のテーブルと壁の3か所を自由に行き来することができます。
テーブルで書いた自分の意見を電子ペンを使ってサッと壁に飛ばして、壁で自分の意見を発表することができます。
テーブルで書いた意見を壁で発表できます

さて、前置きが長くなりましたが、本日は「電子顕微鏡の仕組みを探る」と題して、電子顕微鏡はなぜ光学顕微鏡より物体を拡大して観察できるのかということをこの空間UIの部屋を使って知識構成型ジグソー法によるアクティブラーニングにより勉強していきました。

本日の講師は東京大学の堀先生 (写真右側) です。
堀先生による授業スタートです

まずはじめに、「電子顕微鏡はなぜ光学顕微鏡より物体を拡大して観察できるのか?」という問いに対して各個人がそれぞれの答えを一人でまとめていきます。(プレ活動)

プレ活動のあとは、エキスパート活動です。
電子顕微鏡に関する資料をもとに電子顕微鏡の原理や仕組みをグループ内のメンバーで勉強していきます。
エキスパート活動

資料の内容は3種類あって、各グループには3種類のうちの1つの資料のみが渡されます。
その内容について各グループ内で知識を深めていくことになります。
ここで、3つの資料のうち1つについて「エキスパート」になるわけです。
エキスパート活動2

続いて、ジグソー活動です。
先ほどのエキスパート活動のグループは解体されて、新たにジグソー活動のグループになります。
空間UIの機能を使ってエキスパート活動で作った資料を持参して、ジグソー活動の場所に移動します。
ジグソー活動

ジグソー活動でのグループは、異なる資料に関するエキスパートが集っています。
先ほどのグループとは異なるメンバーで活動中

それぞれのエキスパートが持ち寄った3つの異なる資料がテーブルに並んでいます。
3つの資料がテーブルに並んでいます

同じグループ内の他のエキスパートたちに自分の知識を説明・共有していきます。
エキスパートによる説明
エキスパートによる説明2

3つの資料に関する知識を統合して、今回の授業の問い「電子顕微鏡はなぜ光学顕微鏡より物体を拡大して観察できるのか?」についてグループで話し合い、新しいファイルにまとめていきます。
別ファイルにまとめをしています
ジグソーパズルの3つの異なるピースがうまく組み合わさり、グループで新しい知識が組みあがって行きます。

各グループのジグソー活動によりまとまった考えを、今度はほかのグループの人たちに対して発表・共有しあうクロストーク活動に移ります。
グループのまとめた内容を発表しています

今回の授業の問い「電子顕微鏡はなぜ光学顕微鏡より物体を拡大して観察できるのか?」について、3つの資料をもとにそれぞれのグループでまとめましたが、まとめた内容は各グループごとに異なる視点からアプローチされていて一つとしてまったく同じものにはなっていません。
それぞれのグループの発表を聞いて、さらに自分の知識を深めていくのがこのクロストーク活動です。
クロストーク活動

クロストーク活動により深まった知識をもとに、最後に再び各個人が本日の授業の問い「電子顕微鏡はなぜ光学顕微鏡より物体を拡大して観察できるのか?」ということに向き合います。(ポスト活動)
ポスト活動の説明風景

生徒のみなさんそれぞれが電子顕微鏡に関する知識が深まったと思います。

さて、なぜ今回「電子顕微鏡の仕組みを探る」と題して電子顕微鏡に関する授業が行われたのかというと、来週より株式会社 日立ハイテクノロジーズ様のCSR活動として卓上顕微鏡 (机に設置できるサイズの低真空走査型電子顕微鏡)が本校にやってきます。
その前段階として、理数科の皆さんには電子顕微鏡について知識を深めてもらったうえで、実際に電子顕微鏡を使ってもらうために、今回の空間UIを活用した協調学習の授業を実施しました。

今回借用することができる電子顕微鏡は、理数科だけでなく普通科を含めた1年生全体で利用する計画です。
電子顕微鏡を活用した活動は、改めて報告したいと思います。
16:17 | 課題研究
2018/11/14

中学校教員研修 (メダカの透明骨格標本作成)

| by 理数科
夏休み期間中に中部大学の長谷川先生の研究室とTV会議を通じて、本校教員にご教授いただいたメダカの透明骨格標本づくりは、先月には理数科生徒40名が標本作りの作成までに広がりました。

今月は、川口市内の中学校の先生方にメダカの透明骨格標本を体験していただく研修会を開催しました。

11月10日 (土) 研修会当日の様子です。
長谷川先生の研究室とTV会議で接続して、長谷川先生の研究室からカエルの解剖の様子をライブで拝見させていただきました。さらに、長谷川研究室で行なっている研究内容をご教授頂いたり、さらには研究内容についてディスカッションを実施させていただきました。

TV会議の様子
TV会議の様子です。プロジェクターを通じて化学実験室のガラス黒板に投影されたカエルの解剖の様子を長谷川研究室の大学院生である小池さんの説明を受けながら拝見しました。

カエルの解剖
その場にいるかのような迫力で、小池さんの解剖の様子を全員食い入って見ていました。
ライブ映像なので、こちらから解剖中に質問をして即座に答えていただくという迫力のある研修となっています。
このカエルの解剖を通じて、長谷川研究室でどのような研究を行っているかという説明をしていただき、更に質疑応答の時間が続きます。

カエルの腸内環境の説明中
研究内容の一つとして、生物の腸内環境に関する研究についての説明を受けています。
写真は、カエルの腸内に住む腸内生物の様子です。

このあとに、中学校の先生方に行っていただくメダカの透明骨格標本制作の説明を小池さんよりしていただきました。
本日の実験は、メダカの鱗を剥いで、内臓を除去し、ホルマリンで固定するまでの工程でした。

長谷川研究室とのTV会議は研修終了まで接続した状態で、中学校の先生方が実際に解剖を行っている様子を御覧いただきました。
また、こちらからのさらなる質問に答えていただいたり、参加された中学校の先生からの感想などを伝えたりと中身の濃い研修となりました。

ホルマリンで固定中
中学校の先生方が解剖したメダカです。ホルマリンの中に入れられて、このあと冷暗所で1週間静置しておきますしておきます。

1週間後に透明骨格標本に向けた工程がさらに続きます。

お忙しい中今回の研修にご参加いただいた中学校の先生方、ありがとうございました。

中部大学の長谷川准教授や大学院生の長谷川さんには、土曜日にも関わらずTV会議で様々な実験を見せていただき、さらにはこちらとのディスカッションにご参加いただくなど大変お世話になりました。改めましてお礼申し上げます。
また、今回の研修のコーディネーター役をお願いした中部大学の井上教授には大変お世話になりました。ありがとうございました。
11:20 | その他
2018/11/04

科学の甲子園無事終了しました

| by 理数科
朝から続いた科学の甲子園が、先程無事終了しました。

まずは、午後の様子から...。

実技競技が始まりました、各チーム競技開始前に司会の先生からインタビューを受けて、緊張の第一投に入ります。
なかなかのプレッシャーです。
実技開始です

全チームの実技競技が終了後に筆記・実技の採点が行われます。その間参加生徒の皆さんは、特別講演を受講します。
今年は、千葉大学の石原先生による「南極氷河を望遠鏡に! ニュートリノで見る深宇宙」と題しての講演でした。南極の氷とニュートリノが相互作用することにより生じる光を捉えて、今まで観測が難しかった宇宙領域の観測を行うプロジェクトのお話です。
世界各国の研究者が集う巨大プロジェクトでは、多くの研究者が協働して研究が行われていることなども紹介されていました。
特別講演

このあと表彰となりました。

その結果は、......、惜しくも入賞を果たすことはできませんでした。
1年生ばかりのチームということで、なかなか難しい部分もあったかと思いますがとても良い経験ができたと思います。
今回の経験をぜひ来年にも活かしてほしいと思います!

表彰終了後に、各チームの実技競技で作成した作品とともに記念撮影です。

Aチーム
Aチーム

Bチーム
Bチーム

Cチーム
Cチーム

みんな大変良く頑張りました!
今日はゆっくり休んでください。
17:29 | 校外行事
2018/11/04

科学の甲子園はじまりました!

| by 理数科
本日は、科学の甲子園埼玉県大会参加のために、埼玉県総合教育センターに来ています。
午前中1時間の筆記試験、昼食を挟んで午後1時間の実技試験の合計点で、埼玉県内の各高等学校の代表が「科学の力」を競い合います。

9時30分より受付開始で開会式会場に入ります。
会場に入ります

会場に入って開会を待ちます。
開会式式場

開会を待っています

試験会場に移りました。
10時35分から筆記試験開始です。
試験開始前の様子ですが、皆リラックスしているようですね。

Aチームです。
Aチーム

Bチームです。
Bチーム

Cチーム
Cチーム

全力を尽くしてがんばってください!
10:31 | 校外行事
2018/11/03

理数科「筑波研修 JAXA筑波宇宙センター」」

| by 理数科

 10月26日(金) 
 理数科40人が校外行事として「筑波研修」に行って来ました。
 午前中に行ったところは、JAXA筑波宇宙センターです。
 JAXAでは、事前に調べていた展示についてまとめたことを発表し合いました。
 

 









バスツアーにも参加。普段は職員しか入れない管制官室や宇宙飛行士の訓練施設を見学出来ました。















午後は、物質材料寄稿NIMSと筑波大学プラズマ研究センターの2か所に分かれて最先端の研究について、講義を受けたり体験したりしました。これについては、次回写真付きで掲載します。
06:18 | 校外行事
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