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女子中高生の理系進路選択支援プロジェクト「Smart Science Seminar」への参加

３月１８日（土）四天王寺大学で実施された「女子中高生の理系進路選択支援プロジェクトSmart Science Seminar」へ参加してきました。

３つの実験実習を行いました。

・究極のエコ技術「燃料電池」を体験しよう

・恒星のスペクトルから何がわかるのか－簡易分光器の製作と観察

・はじめてのバイオインフォマティクス

＜生徒感想＞

「燃料電池では、水素と空気中の酸素を利用して発電する技術を体験出来ました。気体同士が反応して電気が生まれていて不思議でした。」「太陽光や蛍光灯の光について、スペクトルという概念で確認することが出来ました。虹色に見えてとても綺麗でした。」「ジャガイモ、トマト、ナスなど１０種類の遺伝子の塩基配列をネットから読み込み、野菜の系統樹を作成しまいた。食べる部分は全く形状が違うけど、花で見比べると実は似通った種類であることがわかりました。」

令和４年度　STEAM Global Program

　令和5年3月27日～30日にかけて、明石北高校のアカデミックルームにて、STEAM Global Studies Programを実施しました。

50分を1コマとして、20コマ実施しました。生徒6名から7名を班として、その班に1人の外国人留学生がついて、科学に関する様々なことを話すプログラムになっています。このプログラムを通じて、英語を習得するのを目的としているのではなく、自分から積極的に話すことで、コミュニケーション力を付けようという内容です。当然、英語オンリーのプログラムです。

以下は、ディスカッションしたテーマの一部です。

・Scientific Talk「有史以来の最大の発明とは？」

・スモールディスカッション「科学の発展におけるポジティブシンキングの重要性」

・プロジェクト「20年後の未来を考えよう！科学の発展はどこまで進み、社会にどのような変化をもたらすか？」

これらの内容を英語で意見を述べ、質問され、それに対しまた意見を述べるの繰り返しです。班ごとに自分たちの考えをホワイトボードにまとめて発表する場が設定され、それに対しても質疑応答が行われます。

以下は、生徒の感想です。

「最初は自信がなくてあんまり自分から話すことがなかったけど、だんだん慣れてきて自分から話すことが増えた。楽しく英語を学べたし、いろんなことを学べて、考え方も変わったのでとてもいい機会になった。」

「母語が英語でない方と話すのは私にとって貴重な経験となりました。英語が少しなまっていたりしましたが、日を重ねるごとに聞き取れる量が増えていきました。今後、外国人だけでなく、日本人と話すときでも、今回学んだ表現力などを活かしていきたいと思いました。」

「初めは話すことも聞き取ることも難しかったけど、4日間でどんどんコミュニケーションが取れるようになって楽しかった。この経験は、日々の勉強にも、将来にも活かしたいと思いました。貴重な体験ができて良かったです。」

「とても充実した四日間でした。1日目は単語を聞き取るのに精一杯で文章を理解することができませんでした。でも、少しずつ留学生の方々と話していくうちに会話が楽しくなり、英語もさっと聞き取れるようになりました。」

令和5年度兵庫兵庫「咲いテク」事業

五国SSH連携プログラム

「プラネタリウム解説体験～星空の感動をつたえよう～」

今年度も実施します。今年も解説コンテンツを作成し、明石市立天文科学館にて入館者の前でプラネタリウム解説を行います。下記添付ファイルの申込書に必要事項を入力したものを、電子メールにて申し込んでください。

R５ 五国SSH連携プログラム（明石北）実施要項.doc

R５ 五国SSH連携プログラム（明石北）募集要項・申込書.doc

6月7日(水)５・６時間目を使って、51回生の理数探究　課題研究テーマ設定報告会が行われました。6名の運営指導委員の先生へ、各班の課題研究のテーマについて「研究動機」「先行研究」「研究仮説」「研究方法」等をスライドにして説明しました。先生方から今後の課題研究を進める上でのたくさんのアドバイスをいただきました。次は、10月の中間発表会です。各班とも研究を進めてくれることでしょう。

7月23・24日と、武庫川女子大学付属中学校・高等学校を主会場とした、科学交流研修会ーサイエンス・コラボレーション　in　武庫川ーに参加してきました。協力大学は大阪大学・神戸大学・武庫川女子大学です。初日は、七つの実験班に分かれて各大学・研究室で実験を行い、二日目は、その結果を持ち寄って発表会をするというものです。

参加した本校生3名は、初日　大阪大学（微生物病研究所ワクチン協働研究所）で「感染症ワクチンの有効性の評価」というテーマキーワードのもと他校の生徒6名と共同で実験を行いました。二日目の午前中は、初日に行った実験のまとめを共同実験した9名で行い、午後の発表に備え発表練習もしました。午後は、発表会でした。

〔生徒感想（抜粋）〕

・ワクチンについて私は知っているつもりだっただけで全然知らなかったんだなと思った。
ワクチンの種類なんてこんなにあるものだとも思ってなかったし、有効率とか間違った捉え方をしてて新たな発見が沢山あった。

・高校ではない実験道具を扱かったりして普段の実験より楽しかったです！！！やっぱり大学や将来の職業も研究をしていきたいなと改めて思った。

・もっとコミュニケーション能力や分かりやすく物事を説明する能力、初めて知ったことに対して疑問点を見つけられる力をつけていきたいです。

・大学の研究を体験でき、それを発表したことはとてもいい経験になり、参加できてよかった。

・すごく楽しい2日間だった。

・普段の学習を大切にし将来に繋げていきたいと思った。学習のモチベーションが上がった気がした。他校との生徒との交流はとても良い刺激になり、自分も頑張ろうと思えた。

８月３日(木)の午後、京都にある島津製作所で様々な医療機器について説明を受けたり、

X線装置の操作を体験したりしました。

ドラマ等でも用いられた最先端の医療機器に直接触れることができ、科学技術の医療への

可能性を大いに感じることができた１日でした。

８月８日(火)の午後、キャタピラージャパン明石事業所で、会社概要の説明・工場見学

の後、エンジンの分解・組み立て実習を行いました。

直接機械に触れることで、機械の仕組みや用いられている技術の理解を深めることができました。

小学生夏休み理科実験講座「めいほく親子サイエンス教室」

　8月8日（火）、小学生夏休み理科実験講座「めいほく親子サイエンス教室」を同窓会館で実施しました。

毎年多数の応募があるため、今年度は午前（30組）・午後（30組）の2回実施をしました。明石市内から153組の応募があり、抽選で選ばれた60組が参加しました。実験は、化学・物理・生物の３つの分野を全て行いました。

（１）化学分野「－１９６℃の世界を体験しよう！～液体窒素で超低温！未知の世界を体験！！」

　液体窒素の実験では、バラを液体窒素に入れる、バナナで釘を打つ、鈴の音色が変わる等10種類の実験を行いました。

 （２）物理分野「静電気びりびりお茶を体験！」

　塩ビパイプと動物の毛を使って静電気を発生させました。こすっていると、バチバチという音もして、静電気が発生している様子がわかりました。静電気を溜めたコップと約15名の子供達と手を繋ぐと一気に放電されて「痛っ！」という歓声があがっていました。

（３）生物分野「ペットボトルで顕微鏡を作ろう」

　ペットボトルを使って、簡易顕微鏡を作成しました。ペットボトルの蓋に小さな穴を開けてそこに小さなガラス球を埋め込み、ペットボトルの容器壁からプレパラートを作りオオカナダモの葉を観察しました。約150倍くらいの倍率になり、細胞の様子が観察できました。実際の顕微鏡でも観察を行いました。

夏休み期間中の8月３日（木）・４日（金）の二日間、瀬戸内海にある兵庫県立いえしま自然体験センターにおいて、生徒９名（３学年７名・２学年２名）・引率教員３名で臨海実習をしてきました。実習は、センターの許可を得、安全な場所で行いました。

入所式の後、海に入れる格好に着替えて、ウニの採集が始まりました。

岩場で潜りながらのウニ探しで、なかなか見つからなかったものの、一つ見つけると次々に見つけたとの声が上がりました。その後、 実験室へ戻り、採集したウニを使った発生の実験です。卵と精子を取り出し、受精させました。

夕食の後は、海へ出て夜間採集です。堤防の上から海を照らし、光に集まってくる生物を観察・採集しました。ゴカイやイワシ・フグなどが光に寄ってきました。

実験室に戻り、受精卵のその後の変化（発生）を翌日の昼まで一定時間ごとに観察しました。

受精卵が、二細胞期・四細胞期‥と変化し、夜半には孵化して動き始め、翌日昼過ぎにはプリズムのような形に変化しました。

二日目、朝食のあと、釣りに出かけました。カサゴなど様々な魚が釣れました。

昼食後、再び実験室に戻り、釣れた魚の種類を図鑑で調べ、スケッチし、その魚を解剖して器官の様子を観察しました。実験に使った生物に感謝ののち、みんなで実験室を片付け、退所式を行い、いえしま自然体験センターを後にしました。

自然科学科1年生　STEAM研修(天体観測)

 8月4日(金)、明石市立天文科学館の井上館長を本校にお迎えし、自然科学科1年生12名が天体観測に臨みました。

 最初に全員で一番星が見える時間を予想した後、一人一台双眼鏡をお借りし、マジックアワーについてのお話をしていただいて、移り変わる空模様の美しさを実感しながら一番星探しをしました。

 天候に恵まれ、星だけではなく、低い空に水星を見ることもできました。

 望遠鏡をセットしていただき、よりはっきりと、星を見る事ができ、色もわかりました。

自分で望遠鏡のセッティングをさせてもらえた生徒もいました。

 最後に、教室へ戻り、皆既日食の動画を見せていただき、撮影時の話を聞かせてくださいました。

今回の研修を通して、天体観測の面白さに触れ、より宇宙の広大さに興味を持つことができました。

8月22－24の日程で福岡県への研修を行いました。研修プランには生徒が携わり、生徒主体で事前から計画準備を行ってきました。訪問施設は以下の通りです。

初日：九州大学芸術工学部

2日目：福岡市立科学館、九州大学カーボンニュートラル研究所（アイスナー）

3日目：安川電機みらい館、北九州いのちのたび博物館、門司港鉄道博物館、関門海峡ミュージアム

3日間の研修で専門の研究者や企業の技術者から多くのことを学び、大きく成長できた機会になったことでしょう。友人との宿泊も楽しめたのではないでしょうか。

今回学んだことを理数探究（課題研究）に生かしていきましょう。

 〈SSH〉自然科学科１年生　STEAM研修（未来ICT研究所）

8月29日(金)、国立研究開発法人情報通信研究機構の未来ICT研究所での研修に、自然科学科1年生５名が参加しました。

 全反射照明蛍光顕微鏡を用いて、ガラスチャンバー（プレパラートのようなもの）内のガラス面に微小管を固定し、モータータンパク質（キネシン）１分子が微小管に沿って運動する様子を観察しました。

研究所の方々に丁寧に教えていただきながら、一つ一つ操作を進めました。

マイクロピペットを用いて正確に、微小管をガラス面に付着させるためのβーチューブリン抗体や、キネシンがガラス面に付着しないためのカゼインや、微小管が伸縮しないようにするためのタキソールなどを含む適切な濃度の溶液を調製し、順番通り正しく試料を作成しました。

光が入るとうまくキネシンの蛍光を確認できないため、暗室で蛍光顕微鏡の操作を行い、パソコンの画面に大きく映し出された映像を見た時、美しい光景が広がり、感動。

夜のきれいな高速道路のように、たくさんの美しい蛍光を放つキネシンが、微小管の上を一定方向に移動していることを確認。試料のコンディションも良く、あちこちで生体分子モーターがはたらいていました。

その後、解析ソフトを用いてキネシンが微小管上を進む速度を算出し、およそ1000nm/s、キネシンを仮に人間サイズにするとF1のスピードカー並みの速さで移動していることに衝撃を受けました。

また、途中で微小管から落ちるキネシンに興味を持ったり、キネシンはラットのものを大腸菌に作らせたものである一方で、微小管は生体外での合成が困難であることからブタからとった生のものであることなどにも興味が広がりました。

応用するとどんなことができるのか、という議論も盛り上がりましたが、研究員の方々は、好奇心で研究をしているとのこと。その素晴らしさ、探究心やそれを現実にするための努力なども垣間見ることができ、大変有意義な研修となりました。

未来ICT研究所の方々、本当ににありがとうございました。

自然科学科１年生STEAM研修（力学電磁気学講義）
　10月24日、SETAM研修Science分野の力学電磁気学講義を行いました。講師として京都大学大学院理学研究科の常見先生をお迎えし、Zoomで京都大学と明石北高校を結び講義していただきました。

　「電波って？」という問題提起から始まり、物理学と数学との関係性（共に関連しながら発展していった微積分とニュートン力学）と、時空対称性（エネルギー保存則、運動量保存則）について、実験・観察しながらの講義（ニュートンのゆりかご、磁場、静電気力、電磁誘導）と続きました。

　途中、大学レベルの数学記号や、マクスウェル方程式、微分方程式も登場し、生徒たちは困惑しながらも、必死に理解しようと頭の中でもがいていました。

　また、「質量はすべてエネルギーである」についての説明では、質量70kgがすべてエネルギーに変わると、四国をプールに見立てると、そのプールの水が20度から100度に上昇するほどのエネルギ―になると教えていただきました。

　終盤では「統一理論」「相対論」「ダークマター、ダークエネルギー」について講義していただきました。生徒からは「ダークマター23%、ダークエネルギー73%とありましたが、わからないものなのに、なぜ％で表せるのですか」といったするどい質問が出てきました。

　大学２年生が学ぶ内容とのことで、とても難しかったですが、生徒たちは大変よく頑張っていました。

酸・塩基の反応を利用した胃腸薬の工学技術

　１０月２９日（日）兵庫医科大学で「酸・塩基の反応を利用した胃腸薬の工学技術」の実験実習講座に参加してきました。

「果物系ジュースと医薬品との相互作用の実験」「消化器系治療薬の製剤技術に関する実験」を行いました。

　薬局で薬を渡されたときに、薬剤師さんから水で飲んでくださいね。ということをよく聞きます。水以外のジュースやお茶で飲んだことがある人も少なくないと思います。今回は、100％果汁ジュースで飲んだ時の医薬品の効果を市販されている制酸剤を利用して実験しました。 

大きさが数mm程度の大きさの錠剤には、たくさんの工学技術が用いられいるのを確認するために、実際に投薬される医薬品を用いてpH1.2とpH6.8の溶液に入れて溶ける速度を観察しました。前者は胃のpHを想定、後者は腸内のpHを想定していました。

その後、2班分かれて振り返るためプレゼンを行いました。1時間のプレゼン資料作成時間でしっかりした内容の実験レポートを作成しました。

以下は、生徒の感想です。

「薬は飲み方を指定されるけど、理由を今回初めて知れて、改めて危険性を学ぶことができました。これからも飲み合わせなどはきちんと守って服用したいです。」

「実験では、薬を半分に割ったり、やりたいことがたくさん出来たのでとても有意義でした。薬というのは、とても高度な知識の結晶のような気がしています。今日学んだ注意点などをしっかりと今後につなげていきたいです。」

「薬と飲み物だけで酸と塩基が関わっていたなんて思ってもいませんでした。非常に貴重な体験で楽しかったです。ジュースの中に胃薬を入れたときの現象がとても印象に残りました。薬の用法をよく見ず飲んでしまうことが多いですが、今回とても危険だと思ったので、気をつけたいです。」

「薬を水で飲まないといけないとか、かまずに飲まないといけないとか、知っていたけどやってしまっていたので実験をして具体的にどうなるのかを見れて良かったです。あの小さな粒の中にいろんな工夫がされていると思うと、より薬学部に行ってもっと詳しく学びたいと思いました！とくに断面が赤と白に分かれてた薬は中がどうなっているのか、どうやって中の薬がでてくるのかを知って驚かされました。」

「ジュースと胃薬まぜたらめっちゃまずかったです。薬の断面を初めて見て、薬を作るときの技術の高さにとても驚きました。薬にも光に弱いものがあると聞き、塗り薬とかも「直射日光の当たらないところで保管してください」と薬剤師の方が言ってきたのを思い出し、飲み方でなく保管方法もきちんと守ろうと思うきっかげになりました。とても楽しかったです。薬はかまないようにします。」

「いろんな種類の漢方の素材みたいなものを見させてもらって、勉強になった。最新の薬の仕組みや薬を作る中での考え方を学び難しかったが楽しかった。」

１１月１１日（土）神戸薬科大学の高大連携事業「薬学への誘い」に10名（１年普通科5名、１年自然学科5名）で参加してきました。貸していただいた白衣・防護ゴーグルを身に付けて、二つの研究室を訪問しました。

①　生命有機化学研究室：触媒（反応速度を速める物質）の説明から始まり、有機化学の生命における重要性、有機化学の選択性制御の大切さなど平易だけど深い講義がありました。実験では、茶葉からカフェインを取り出すことを経験しました。４０gの茶葉から２０ｍｇのカフェインの結晶を取り出せました。

②　医療薬学研究室：動脈硬化やアルツハイマー型認知症の詳しい説明があり、血管の老化とのつながりを考える内容の講義を受けました。また、ネズミの脳の顕微鏡の観察をしました。実験では、－20℃で冷凍されているネズミの心臓から１０μｍの厚さの細胞切片を取り出し、プレパラートを作り顕微鏡で観察しました。

参加した生徒の感想を抜粋しておきます。

「化学は全く学校でしていなくて、あまり知らない単語がたくさん出てきてよく分からなかった事も多かったがとても分かりやすい説明をしていただいて分からない単語でも意味を掴むことが出来た。」「初めて薬学に触れて、創薬などのイメージでしたが、有機物や生物を使っての実験など様々な側面を知ることができました。」「お茶からカフェインを抽出したり、マウスの心臓をスライスしたり、たくさんの体験ができてとても楽しかったです。」「ねずみの動脈硬化についてや、アルツハイマー病についての講義が印象に残りました。」「実際に研究している内容やを実際に見てみて、興味を持ったところが多かった。」

10月29日　データサイエンスコンテスト（会場：兵庫県立大学の商科キャンパス）に2年生の自然学科生二人で参加してきました。

当日までに約半年間にわたって、テレビ会話システムを使い、チームを組んだオーストラリア・台湾の学校からそれぞれ2名ずつ、本校の生徒を加えて合計6名のチームで、旅行ビジネスプランを作成してきました。書類選考で予選を通過した4チームの一つとして発表をしてきました。発表も当然テレビ会話システムで行われました。司会も、質問も英語、すべて英語で進行します。画面全体に映る自分たちのプランを6人で分担して、英語で説明を行いました。審査結果発表も英語でした。2位になりました。

11月25日(土)　立杭焼実習（丹波篠山市今田　市野伝市窯・兵庫陶芸美術館・丹波伝統工芸公園「陶の里」）

　丹波立杭焼は日本六古窯（瀬戸、常滑、信楽、備前、越前）のひとつ。その発祥は平安時代末期から鎌倉時代のはじめといわれ、現存する日本最古の登窯を目の当たりにし、そのすぐ近くの市野伝市窯にて、市野さんの丁寧なご指導の下、陶芸体験をしました。

　豊かな自然に囲まれた丹波焼の郷での体験は、良質な土、きれいな川の水、その他適切な自然条件がそろう土地でこそ可能なものであり、それが人の手によっておよそ850年受け継がれる伝統の継承の重要性を感じながら、思い思いに創意工夫を凝らし、作品を制作しました。

　また、兵庫陶芸美術館・丹波伝統工芸公園「陶の里」では芸術的な数多くの作品を目の当たりにし、受け継がれてきた技術の崇高さを感じるとともに、中には最新の科学技術との融合を感じさせてくれるものもあり、五感に語り掛けてくる一つ一つの作品に圧倒され、素晴らしい体験となりました。

11月16日(木) 文献調査に関する特別講義

  本校SSH運営指導委員の兵庫医科大学薬学部准教授 木下 淳先生より、文献調査に関する特別講義をしていただきました。

  これから課題研究を進めていくうえで必要な文献調査の方法、インターネット上にある情報の信憑性の判断、効率的な検索方法についてや、論文を引用する際の注意事項など、興味のある内容について検索を行う実習も含めての講義でした。また、生成AIの現段階の能力についても講義いただき、利用における注意点や問題点を知ることもできました。これから本格的に課題研究が始まる自然科学科１年生にとって、非常に有意義な時間となりました。

　奈良先端科学技術大学院大学 客員助教、MiRXES Japan株式会社 プロジェクトマネージャー (兼) サイエンティフィック アフェアーズ スペシャリストの金井 賢一先生をお招きし、「生命科学とは？ 動物老化の理解を目指して」の演題でご講演いただきました。

　生命科学や医療分野における最新の研究についてのお話は非常に難しかったですが、先生の研究テーマを中心に、研究に対するアプローチの仕方や、解析技術の基礎に関するお話をしていただきました。人の健康・長寿に関する研究にショウジョウバエを使っているという事を知り、多くの生徒が衝撃を受けました。

　また、以下の生徒の感想にあるように、自分たちが授業の探究活動・課題研究で行っていることと研究者の研究活動が同じようなプロセスであることを知り、今後の探究活動・課題研究に活かしていこうと思います。

＜講演会を聞いた生徒の感想(抜粋)＞

・ 仮説の立て方など、今後の探究や授業で役立てそうな話をたくさん聞けたので、上手く活用できるようにしたいです。

・ 研究する中で自分で仮説を立てた内容が間違っていても、そこからまた新しい仮説が生まれ、新しい考えに発展していき、視野を広げていくことができるという、研究においての大切なプロセスを理解できた。

・ 今回の講演会で聞いた内容には課題研究にも関わるような内容もふくまれていたためこれからの実験に活かせるようにしたいと思った。

12月13日に、医療機器メーカーであるシスメックスの施設見学へ行きました。最新の遠隔操作ができる機器を実際に操作させて頂き、大変貴重な体験となりました。ある生徒は「細かい動きまで機器の先端に伝えられるのを体験し、医療技術の進歩を感じた」と感想をくれました。また、医療現場で使用されている抗原を調べる機械や、PCRの機械など、詳しい解説とともに案内していただきました。初めて見学する企業の立派な研究室に感動した生徒も多かったようです。