課題研究Ⅰ

1月21日火曜日に「小高連携いきいき授業」として総合自然科学科の1年生が、たつの市立御津小学校と、たつの市立揖西西小学校を訪問し星に関する授業を行いました。

御津小学校には22名、揖西西小学校には16名の本校生徒が訪問しました。小学6年生対象に星座についての講義とプラネタリウムの作成を行いました。

星座に関するクイズや小学生時代の思い出を小学生と話しながら、楽しく学んでもらえるよう工夫を凝らしていました。

サイエンス校外実習Ⅱの２日目は，姫路にある株式会社ダイセルの網干工場に行きました。

最初に株式会社ダイセルの企業概要や網干工場でどのような製品を作っているか説明を受けたあと，グループに分かれて施設内・工場内を見学させていただきました。

網干工場のイノベーションパーク(ipark)で働かれている従業員の方の様子を中心に，多様な分析機器や工場内の作業をVRで再現するシミュレーションの開発現場などを紹介していただきました。また実際にバスで工場のプラントを見せていただき，日本中の工場を管理する統合生産センターでダイセル方式を見せていただきました。

見学の最後には，若手研究者の方との座談会を設けていただき，４名の研究者の方と高校生が交流しました。質問の内容も現在の研究分野から研究者の方の高校時代の思い出など多岐にわたり，活発な交流会となりました。

株式会社ダイセル網干工場の皆様，年末のお忙しい中ありがとうございました。

２日間の研修を通して79回生総合自然科学科の生徒たちは多くの学びを得ました。この経験を学校生活に活かしていきたいと思います。

令和６年12月25（水），26日（木）の１泊２日でサイエンス校外実習を行いました。

１日目の午前は，播磨光都にある大型放射光施設Spirng-8とSACLAを見学し，世界最高性能の放射光施設の実験について話を伺いました。また外国人研究者の方からはスーパーボールを使った物理実験を体験させていただきました。実験の理論や内容などは全て英語での説明で行われ，生徒たちは聞き漏らさないよう真剣に聞いて実験に臨んでいました。科学の面白さだけでなく，コミュニケーションツールとしての語学の重要性を身近に感じられました。

１日目の午後は，佐用町にある，西はりま天文台で小型望遠鏡の歴史や操作に関する座学と演習を研究員の方に行っていただきました。夕食後は２ｍもある大型の望遠鏡「なゆた」を使った観望会に参加しましたが，途中から雲が出てきてしまい，残念ながら中止となってしまいました。その後は講堂で天体画像処理ソフトを映していただき，参加者が疑似的に星の観察を行えました。特にアンドロメダ銀河を拡大した画像には参加者から歓声があがり，盛り上がっていました。

今回は残念ながら望遠鏡を使った天体観測はできませんでしたが，高校から持参した20㎝の小型望遠鏡の組み立てから調整の仕方までを丁寧に教えていただいたので，今後活用していきたいです。

12月17日（火）に，課題研究Ⅰの授業で，総合自然科学科２年生によるポスター発表指導が行われました。

ポスターの構成については端的に表すこと，発表については相手に伝えることを意識するといったアドバイスを受けました。実際に昨年度課題研究Ⅰを経験した先輩からのアドバイスということもあり，皆真剣に話を聞いていました。

１年生からの，緊張しないためにはどうしたら良いかという質問に対しては，事前準備をして自信をつけること，質問されることは研究を深められる有難いことであると考えるのが良いと助言を受けました。

その後の授業では，１月の小高連携いきいき授業に向けてプラネタリウムを作りました。小学生に対して授業を行うことを意識しながら作ることができました。

９月・10月の課題研究Ⅰは、模擬課題研究を通して研究のプロセスを学習します。

１回目の授業では、「課題研究の進め方」について学び、実験実習「偏光板を使って、万華鏡をつくる」では実験の記録をとり、科学的な仕組みを調べる練習をしました。

２回目の授業では、「考察し、結論を導く」について学び、実験実習「水の状態変化」では結果のまとめ方、起こったことから考える（考察）練習しました。

３、４回目の授業では、「仮説を立て、実験方法を考える」について学び、実験実習「梅干しから白い塩を取り出す」では計画を立て実験を行い、その結果から課題を見つける練習をしました。

５回目の授業では、前回行った実験実習「梅干しから塩を取り出す」から、「仮説を立て、実験方法を考える」ことを発表用のスライドにまとめ、発表しました。

各班はそれぞれ仮説を立て、検証するための実験方法を紹介しています。

 1日目は「ピンク色の塩」が精製されましたが、この結果を考察し、2日目には新たな実験方法を考え、課題に取り組んでいました。スライド発表では写真だけでなく、実験動画を挿入するなど、各班工夫が見られました。

11月からはいよいよミニ課題研究がスタートします。

研究のプロセスを理解し、2年生で実施する理数探究につなげてほしいです。

令和６年３月５日（火）３,４限に本校合併教室にて『ミニ課題研究発表会』を行いました。この発表会は，第１学年(78回生)が後期の半年間を活用して行った探究活動の成果発表でした。

模擬課題研究で学んだ研究への取り組み方や研究手法を活用し，それぞれの班で工夫しながら進めてきた内容をスライドで成果を報告します。

上級生や先生方に見ていただく初めての機会で緊張もしていましたが，直前までスライドや発表原稿を見直すことで，本番はしっかりと発表をすることができました。

77回生の先輩方からも鋭い質問が飛び交い，質疑応答の時間は非常に活発な意見や議論が交わされました。

また，指導助言として，北川友紀様(株式会社ダイセル主任研究員)から具体的なアドバイスを頂きました。北川様からは，自分自身の研究に対してしっかりと意志を示すこと，研究がどのような社会的有意性を持つのか未来への展望を述べてほしいと，企業人としての立場から高校生の「探究」についてお話をしていただきました。

来年度79回生からは探求の成果を広く発信することを目的に，２月に行われる生徒研究発表会でポスター形式による発表を予定しています。

　令和５年12月25日（月），26日（火）の１泊２日で，夏に引き続きサイエンス校外実習Ⅱを実施しました。研修は播磨光都の放射光科学研究センター，佐用の兵庫県立西はりま天文台，網干の株式会社ダイセルにて行われました。

　１日目の午前の放射光科学研究センターでは，大型放射光施設の「SPring-8」とX線自由電子レーザー施設「SACLA」を見学させていただき，最後には研究員の方から，施設でどのような研究をしているのかお話を伺いました。
　特に25日は年に数回ある「SACLA」の点検日のため，普段の見学では見られない「SACLA」内部を歩くことができるなど貴重な体験ができました。

アンジュレーターを用いて電子を光速に近い速さまで加速させます

「SPring-8」内の各研究施設の取り組みの様子を聞いています

外国の研究者の方から英語で「科学的な思考」とは何か実験を用いてレクチャーしていただきました。

SORｒｉｎｇの説明を受けています

　午後は西はりま天文台へ移動し，簡易分光器の作製や小型望遠鏡の扱い方の説明を聞き，夜には国内最大級の「なゆた望遠鏡」で土星の環や木星の大気の様子，月面のクレーターなど肉眼や小型の望遠鏡では見ることができない世界にふれることができました。さらに県立大学の大島教授から冬のダイヤモンドとペテルギウスの位置の説明を受け，小型の望遠鏡を用いて自分たちで星を探しました。年明けにたつの市内の小学校で総合自然科学科の生徒が「プラネタリウムづくり」の授業を行うので，今回の体験を活かせることを期待しています。

簡易分光器の作製をしています

分光器を用いて元素が出す光の波長の違いを体験しています

小型の望遠鏡の扱いを学びました

夜の10時に自分たちで星を探してみました

　２日目は株式会社ダイセルの網干工場内にあるIPark（イノベーションパーク）で研修と工場見学をさせていただきました。世界初の画期的な生産方式である「ダイセル生産方式」のオペレーティング場面を見学したり普段は立ち入ることのできない研究施設の中を案内してただ来ました。

模擬課題研究で研究のプロセスや意義を学んだことを活かして，ミニ課題研究を行います。

第１～２回　班に分かれ，研究したいテーマについて内容を深めていきます。
第３回　　　研究内容に関する実験計画をたて，実験で使用する道具や器具を考えます。
第４～６回　実験ノートに記録を取りながら実験を行い，結果の考察，次回の改善点をまとめます。
第７回　　　３回の実験のまとめを行い，結果について考察します。

【ボールが落下する高さと反発力の関係に関する研究】

ボールの種類と床の材質を組み合わせ実験を行い，結果を動画で撮影しました

【果物を用いたpH調整に関する研究】

サバとレタスに様々な果物の汁をつけ，１週間常温で保存し，pHの確認を行いました

【溶質の種類による浸透現象に関する研究】

りんご，オレンジ，パイナップルの液体をセロハンで包み，水が浸透する時間を測ります
残念ながら中央以外はセロハンが破れてしまったため次回再実験を行います

今年度のテーマは次の８つです。

次回の課題研究Ⅰの授業から，内容について決め，計画・実験・考察と研究活動について進めていきます。

（物理的分野）

① ボールが落下する高さと反発力の関係に関する研究

② マーブリング液と表面張力の関係に関する研究

③ 物体の形状とそれにはたらく浮力に関する研究

（化学的分野）

④ 凍らせたお茶の融解に関する研究

⑤ お茶の抗酸化力の測定に関する研究

⑥ 果物を用いたpH調整に関する研究

（生物的分野）

⑦ 溶質の種類による浸透現象に関する研究

（数学的分野）

⑧ RSA暗号を用いた通信の暗号化に関する研究

令和５年10月10日（火），９月に取り組んできた模擬課題研究の発表会を実施しました。

３，４回の授業で行った実験実習「梅干しから塩を取り出す」から，「仮説を立て，実験方法を考える」こと発表用のスライドにまとめました。

各班はそれぞれ仮説を立て，検証するための実験方法を紹介しています。

結果はどの班も同じ，「ピンク色の塩」が精製されましたが，この結果を考察し新たに課題を生み出す力が重要となります。

10月考査後からいよいよミニ課題がスタートします。
研究のプロセスを理解し，一人一人が課題意識をもって取り組んでもらいたいと思います。