理数科
お茶の水女子大学研究室訪問・講義等体験
2019年11月15日 1年理数科はお茶の水女子大学理学部生物学科の千葉和義教授の研究室を訪問しました。
当日は、2時間目まで学校で授業を受けた後、お茶の水女子大学へ各自移動後、千葉先生の研究室で講義と実験を体験させていただきました。
実験の後は、附属図書館をはじめ学内を見学させていただきました。
まずは、前回の宿題、自分たちのテーマで日常的に思っている疑問点がどのようなものがあるかを用紙にまとめて、後ほどそれについてのコメントをいただきます。
続いて、この後行うウニの卵を使った受精に関する実験について、千葉先生からの講義を受けています。
講義のあとは、実験開始です。
ウニから卵巣を取り出している様子です。
ウニの卵巣に排卵を促すホルモンを与えています。
排卵の様子を一人一台の実体顕微鏡を使って観察しています。
あらかじめ採取・冷却した精子を温めないようにマイクロピペットで吸い出しています。
この後、抽出したウニの卵の一部に精子を与え受精させます。
受精時の反応は速いので、精子を与えたあとはすぐに観察します。
今回の実験は皆さん大盛り上がりで、ご指導いただいた千葉先生、植竹先生をはじめ、千葉先生の研究室の学生さんも一緒になって楽しげな雰囲気でした。
今回は、貴重な体験をさせていただきありがとうございました。
千葉先生、植竹先生、千葉研究室の学生の皆さん、大変お世話になりました。
このあとは、行内見学を行い、講義室に戻って最初にまとめてもらった疑問点についてのお話。
まだまだ、壮大な疑問が多くどうやってこれを、課題研究のテーマとするかまでにはもう少し時間が必要ということでした。千葉先生と植竹先生には、今後も課題研究のテーマの設定に向けた活動をお願いしています。
今回の経験が、理数科の生徒の皆さんの今後の課題研究に結びつくことを願ってやみません。
理数科1年生課題研究概論 (お茶の水女子大学 千葉教授)
理数科1年生は、今後の課題研究に向けてテーマを決め始めています。
今まで、課題研究に取り組んだことのない人にとって、研究テーマを決定するということは容易なことではありません。テーマが壮大過ぎたり、逆にピンポイント過ぎて研究の膨らみが見出せなかったり、さらには科学的な仮説をうまく建てられなかったりと苦労します。
そこで、2019年11月1日にお茶の水女子大学 理学部生物学科の千葉 和義教授にテーマを決め始めた生徒たちに向けて、どのようにテーマを絞り、どうやって科学的仮説を立てるまでに至るのかということでお話をいただきました。
最終的な科学的仮説を立てて、実際の研究に至るまでは、研究しようという内容について自分が日常的に疑問を感じていることをたくさん出すことが大切とのこと。
自分が興味を持ったテーマについて、日常的に感じる疑問は何だろう、どれだけ思い浮かぶだろうかと生徒に語り掛けます。
このあと実際の課題研究のグループごとに、自分たちのテーマの日常的に感じる些細な疑問をグループで共有します。
グループの話し合いの中に千葉先生が入っていき、出てきた疑問について生徒と一緒に語り合っています。
自分の疑問をさらに出してみようという宿題が出て、今回の講演は終了です。
2週間後にお茶の水女子大学の千葉先生の研究室を訪問させていただく際に、研究室での実験とともに今回の内容の続きをお話しいただきます。
科学の甲子園 埼玉県大会
11月2日、第9回科学の甲子園 埼玉県大会がに埼玉県立総合教育センター (行田市) において行われました。
本校からは12名 (理数科2年生8名、理数科1年生4名) が出場しました。
2年生は8人中7人が、昨年度も出場してくれたメンバーです。
理数科2年生は直前までハワイでの海外研修に出かけており、帰国後すぐに進研模試1日かけて5教科受けるというハードスケージュールの中での出場となりました。
大ホールにて大会の開催を持ちます。若干緊張した面持ちのようです。
開会式が終了すると、筆記競技 (物理、化学、生物、地学、数学、情報の6科目) が60分、昼食をはさんで、実技競技 (制作) 50分、実技競技 (コンテスト) 65分と進んでいきます。
今年の実技競技も難題で、各校しのぎを削る形となりました。
すべての競技終了後は、特別講演です。
今年は、国立天文台の秦 和弘助教による、「史上初、ブラックホールの撮影に成功 ~地球サイズの電波望遠鏡で、銀河の中心に潜むブラックホールに迫る~」と題してのご講演でした。
秦先生は、世界で初めてブラックホールの姿の撮影に成功した国際プロジェクト『イベント・ホライズン・テレスコープ (EHT)』の日本人メンバーのおひとりです。
大変貴重なお話を数多くうかがうことができました。
この後表彰式・閉会式となりました。
残念ながら、本校は入賞することはできませんでしたが、埼玉県内の科学が大好きな同年代の人々と同じ時間を過ごすことができて、大変有意義で、刺激的な時間を過ごすことができました。
皆様、ご声援いただきありがとうございました。
出場資格は高校1、2年生ですので、2年生は今年が最後となります。
参加してた1年生は、来年度も参加したいと頼もしいことを言ってくれました。
2年生の皆さんは、大変お疲れさまでした。
1年生のメンバーは、来年にむけて頑張ります!
理数科つくば研修 NIMS バイオミメティクス グループ
実験実習に移ります。
多肉質の葉の表面に水滴をたらし、ハイスピードカメラで撮影し観察しました。葉の上で水滴が弾んでいて、水をはじく瞬間が見られ、感動の声があがりました。
興味を持った⽣徒たちは、自らアイデアを出し、葉の状態の違い
肉眼で見たり、触ったり、積極的に観察しています。
水をはじく多肉質の葉の表面がどうなっているのかを双眼実態顕微鏡で観察しています。
特別に電子顕微鏡を用意していただき観察できました。植物の「気孔」もはっきりと映し出され、興味津々。見たい映像が拡大されると質問も積極的になりました。
理数科つくば研修 NIMS 超伝導グループ
10月25日、1年理数科は筑波研究学園都市と筑波大学にておいてつくば研修を行なっています。
午後は、3カ所に分かれて研修を行なっています。
こちらは、物質・材料研究機構 (NIMS) において超伝導に関する研修を受けているグループです。
NIMSの小森和範先生による実験研修です。
実験に関する説明を受けています。
低温にすることにって超伝導体の電気抵抗が減少することを確かめる実験です。
液体窒素を使った実験です。もちろん液体窒素を使うのは初めて。
安全のために革手袋をしての実験となります。
超伝導体を液体窒素の入った発泡スチロールトレイに入れて実験を行なっている様子です。
学校でいつも使う金属製のピンセットでは熱伝導動が高く、液体窒素にピンセットが触れるとピンセットが急激に冷却されて指がピンセットに貼り付いて危険です。ここでは、熱伝導度の低い割り箸を使って物質を操作しています。
写真だけ見ると不思議な感じがしますね。
超伝導体の特徴の一つピン留め効果の実験です。磁石の上に冷却した超伝導体を載せています。
上に乗せた超伝導体は、磁石の上で浮かんでいます。しかも、多少動かしても超伝導体は磁石の上にピン留めされている様に浮かんだままの状態を保っています。
とても不思議な光景です。
高校では体験することがとても難しい実験を今回実習することができて、皆さん少々興奮気味です。