令和4年度　活動内容

2022年3月19日（土）に東京都の立教大学で行われた日本天文学会第24回ジュニアセッションで本校の応用数理科２年生が課題研究の発表をしてきました。

脈動変光星の変光周期による体積変化について研究を行ってきました。３人とも堂々とした様子で口頭発表とポスターセッションを行いました。他校でも天文に関する様々な分野の研究が発表され、とても良い経験になりました。

ジュニアセッションでは、専門家の方からのアドバイスなどもいただくことができ、今後の研究に役立てていけたらと思います。

今回のジュニアセッションの予稿集などは以下のサイトで閲覧できます。

https://www.asj.or.jp/jsession/2023haru/25th.html

令和５年３月18日（土）に徳島県ＳＳＨ生徒研究合同発表会が行われました。オンデマンドによる動画発表と代表生徒によるオンラインでの口頭発表の両方で行われました。本校からは応用数理科１１グループ、２８人が参加しました。結果は、動画発表の部では「ナミウズムシの摂食行動」が優秀賞、口頭発表の部では「跗節による昆虫の分類」が優良賞に選出されました。本校が参加したすべてのグループが最終的な結論・考察まで至っており、今後は考察に対する深みが増し、自身の研究の面白さを伝えたいという気持ちがますます深まることを期待しています。

4月9日、高知県小津市の高知小津高校にて四国地区SSH生徒研究発表会が行われました。高知小津高校の体育館には、四国地区の全SSH校の生徒たちが集まり、それぞれが1年以上かけて行ってきた課題研究についての、ポスターセッションが行われました。本校からは、11グループ、28人の2年生応用数理科の全生徒が参加しました。生徒たちは、自分たちの研究について、自信を持って発表し、お互いに評価し合い、積極的な質疑応答を行っていました。このような発表の機会が、生徒達に対し新たな気付きを生むと共に、これからの問題解決に向かう姿勢につながると考えます。目の前の現象に課題を見つけ、答えのない問いに対してあきらめずに検証実験を繰り返すことは、イノベーターとして必要な能力であります。今回の発表会は、そのような資質の育成に大きく関与すると感じました。このような機会を提供してくださった高知小津高校の先生方を始め、関係者の皆様に感謝いたします。

一般社団法人Glocal Academy 第八回高校生国際シンポジウムにおいて、本校２年生の「ナミウズムシの摂食行動とその再生」が書類審査を通過し、令和５年２月２１日（火）および２月２２日（水）の日程で宝山ホール（鹿児島県文化センター）にて参加・発表してきました。

1日目の基調講演を皮切りに、午後から口頭発表を行いました。口頭発表では、どの発表も動機から結果・考察までの流れが鋭く、生徒達にとても良い刺激になったと感じています。2日目は優秀賞に選ばれた、代表生徒の発表が行われました。人文や数学など、様々な分野の代表生徒の発表は多方面からの学びがありました。さらに、審査員の方との交流会や過去に国際シンポジウムへ参加された先輩達の意見交換などに触れ、非常に良い学びがありました。今後のますます研究に対しての情熱を持ち、未来のイノベーターとして、能力を伸ばして欲しいと思いました。

　２月１７日（金）の夕方、本校からバスで阿南市科学センターへ向かいました。３年ぶりの天体観測をするためです。月齢は２９日くらいとほぼ新月だったので、月の明るさに悩まされることもありません。星を見るには絶好のコンディションです。期待を膨らませて応用数理科から３９名が参加しました。

　エントランスで夕食をとった後、天文館のシアタールームへ移動しました。最初に館長補佐の堀さんからスライドショーと講演がありました。その中で、氏は「南天病（なんてんびょう）」にかかっていることを告白されました。日食の観測のため初めて南半球を訪れたとき、平原で見た星空に圧倒されました。日本では見られない大小マゼラン星雲やエータカリーナ、太陽系に最も近い星のアルファ・ケンタウリやエリダヌス座のアケルナルなど、そしてそれらを取り巻くように流れる天の川の美しさに魅せられたそうです。それ以降すっかり南天のすべての星々（サザンオールスターズ）にはまってしまい、毎年のように出かけているとのことです。生徒たちも話にのめり込んで熱心に聞いていました。

 　いよいよこれから星空を見に行きます。３階に設置している113ｃｍ反射望遠鏡は口径が四国最大で、全国でも６番目に大きいそうです。一昨年に反射鏡を磨き直したので解像度もよくなりました。学芸員の今村さんから望遠鏡の説明があり、ドーム内の電灯が消されました。まずは木星からです。今日は４個のガリレオ衛星がよく見えました。衛星とは惑星の周りを公転している天体で、木星には現在92個も確認されています。お月様だらけの夜空とはどういうものなのでしょうか。ちょっと興味がわきました。次に、オリオン座の小三つ星の下にある星雲を見ました。トラペジウム（不等辺四角形）という４個の星がきれいです。他にもいくつかの星団を見せていただきました。

　生徒たちは望遠鏡をのぞきながら楽しそうでした。人工衛星を見つけた人もいました。また、スマホで星雲の写真を撮ってメールで誰かに送ったり、待ち受け画面にしている人もいました。後から行ったアンケートでも好評で、このような体験を積んで将来の自分の進路を決めて欲しいです。

　1月6日（金）にJ-Linkツアーin関西を開催し、応用数理科1年25名が研修に参加しました。研修先は、兵庫県佐用町の理科学研究所放射光科学研究センターと姫路市科学館です。放射光科学研究センターでは、放射光普及棟にてSPring8及びSACLAの説明を受け、その後施設内の案内・説明をしていただきました。当日は数少ない運用休止中の時期であり、SACLAのビームライン700ｍに沿って見学することもできました。最後にドイツ出身の研究員であるゲーレ クリストフ先生より研究内容についてのご講演をいただき、課題研究や探究にもつながる貴重な体験ができました。午後には姫路市科学館を訪問し、プラネタリウムでブラックホールが発見される経緯を学んだり、学芸員の方から常設展示の説明を受けました。この経験を機に最先端の科学技術に興味を持ち、研究者や技術者として活躍できる人材が育ってくれることを期待します。

　応用数理科１年生は、12月19日（月）午後、香川大学教育学部の笠先生からオンラインで、課題研究に関する高大連携授業を受けました。まだ課題研究に着手していない１年生のため、導入では冷たい水を入れたガラスコップに水滴が生じる現象の複数の説明モデルについて、それぞれの検証実験を考えさせました。次に理科と探究活動の違いを考え、「変数（variables）」をテーマに、「変数とは何か」（変数を見つけ、複数の変数間の関連性を考えるアクティビティ）、「実験を計画する」（気柱が発する音について、何をどのように調べるか実験計画を立て、実験を行うアクティビティ）など、「アクティブラーニング」のお手本となる授業で、生徒は楽しみながら思考と理解を深め、参加していた教員にも大いに参考となる内容でした。
　応用数理科１年生は、笠先生に教わったことなどを参考に、今年度中には各自で課題研究のテーマや研究計画などを決定し、３学期～２年次にかけて課題研究に取り組んでいくことになります。

　期末試験が終わってほっとしたある日の放課後、化学実験室に生徒有志が集まって何やら実験をしていました。今日のテーマは「石炭」です。石炭の産地と言えば北海道の夕張や釧路の太平洋炭鉱、九州の三池炭鉱や山口県の宇部とか茨城県の常磐などが有名です。ところが、余り知られていませんが徳島県下にもいくつか炭鉱があったのです。

　先週の休日に有志の一部がバスに乗って、現地へ赴いて石炭を採集してきました。それをお披露目していると、ついでだから燃やしてみようという話になったのです。細かくした破片を試験管に入れ、バーナーで熱してみました。すると、真っ黒な煙が上がり粘性のある黒い液体ができました。コールタールです。初めて見る者がほとんどで興味深そうにしていました。

　コールタールは、大正から昭和にかけて石炭産業が隆盛だった時代に道路の舗装として用いられました。真夏の炎天下の道路でコールタールが融け、ベトベトして運動靴の裏にくっついてなかなか取れませんでした。他にも公園の遊具の接着や防腐剤の代わりに使われていたこともあります。そうした昔のことを話してみると、彼らは面白そうに聞いていました。

　年号が２回も変わって昭和はすでに遠くなりました。私たち教員の中にも平成生まれの方が増えてきました。そして、今ここにいる生徒たちはこれからの時代を背負って立つ者たちです。彼らの興味や関心をもっとかき立てて、視野の広い研究をして欲しいです。

　１１月８日（火）の夕方から始まった皆既月食を観察しました。天候は晴れの予報でしたが、途中から雲が出てきて途切れ途切れにしか見えませんでした。皆既中は完全に見えなくなるのではなく、茶色い赤銅（しゃくどう）色と表現できるような色合いになりました。上手く撮影できなかったのが残念ですが、次の機会にまたチャレンジします。

　他にも流星群や月に惑星が近づくなどの天体ショーが目白押しです。皆さんも一緒に見ませんか？

　12月10日（土） 岡山コンベンションセンターで行われたサイエンスキャッスルにて、本校207ＨＲ生徒2グループ6名が課題研究のポスター発表を行いました。サイエンスキャッスルは単なる探究活動の発表会から、｢研究の登竜門として参加した中高生の研究を本気で加速させるための場｣とすることを目的としています。

　基調講演では株式気社ウィズレイ代表取締役　森山　圭　氏より｢イノベーションは経験からしか得られない｣｢情熱を持って社会の仕組みを変えていって欲しい｣とのメッセージをいただきました。その後、事前発表の選考で選ばれた研究による口頭発表が行われました。どの発表も興味深い内容が多く、プレゼンテーションの技術も非常に高かったです。

　午後からはポスター発表が行われました。どのポスター発表も自分の研究に自信を持っており、パッションあふれるものばかりでした。本校生徒も、自分たちの研究内容を、聞いてくれる人に熱心に伝え、見ている人たちからも積極的な質疑応答が行われました。今後の研究に対して、良い意見をもらえたと思います。閉会式では、｢皆さんの研究はだれにやらされたわけでもない。目の前の現象を不思議と感じる好奇心から課題を見出し、課題解決へ仮説検証を繰り返す人こそ研究者だ｣というメッセージを受け取り、非常に良い経験になったと感じました。これからも多くの刺激を受け、未来のイノベーターとしての資質・能力を磨いていって欲しいと感じました。

１１月２５日（金）午後に「Science Introduction」で淡路島の北淡町震災記念公園へ行きました。生徒たちは先週、徳島大学名誉教授の村田明広先生の講義を受けており、今回は現地での研修となりました。バスに揺られて５０分くらいで記念公園に到着し、野島断層保存館を見学しました。そこからバスで１５分ほど走って道の駅「あわじ」に行きました。村田先生の説明を受けながら、明石海峡大橋を支える主塔やアンカレッジなどを遠くから見学しました。当時建設中の橋の真下でも断層が横滑りし、主塔間の距離が１ｍ伸びたおかげで橋の長さは最終的に１ｍ長くなったそうです。生徒たちの地学への興味関心が高まった非常に良い機会であったと思います。
　最後に、徳島大学名誉教授の村田先生には大変お世話になりました。厚く御礼申し上げます。

１０月２１日（金）と１１月１１日（金）に応用数理科１年生のScience Introductionで基礎実験を行いました。

今回は物理分野と地学分野の基礎実験です。実験内容は以下のものになります。

【物理分野】乾電池の電流と電圧の関係を調べてみよう

　新しい乾電池と古い乾電池を可変抵抗に接続し、乾電池を流れる電流と電圧の関係を調べてました。回路を組むことに苦戦しつつも、乾電池の電圧が変化することに疑問を感じたようでした。実験データについては、実験ノート形式のプリントにどのように記載するかを各々が工夫し、乾電池の電流-電圧特性について理解と古い乾電池はなぜ使えないのか考察をしました。

【地学分野】単振り子の周期を用いた重力加速度の測定

　単振り子の周期を用いて重力加速度を測定しました。平面を振動する振り子の周期は重力の平方根に反比例します。この関係式を使って、重力加速度を求めました。重力は万有引力と遠心力の合力であるため、極付近で最大、赤道付近で最小となります。さらに、地面から離れれば離れるほど自転軸からの距離が大きくなるため、遠心力が大きくなり、重力は小さくなります。今回はこれを検証すべく、１階から４階までの実験室で実験を行い、自分の班が求めた値は妥当な数値なのか考察しました。また、今回の実験の過程において、何が誤差の要因となっているのかを考え、レポートにまとめました。来年度の課題研究では、自らが行った実験の誤差要因を分析し、判断する能力が求められます。今回の実験が来年度の課題研究に役立ってもらえたらと思います。生徒は他にも、周期の測定方法の工夫、ノギスの使い方など実験の基本操作についても学習しました。

日時　11月22日（火）16:30～19:30
場所　城南高校をホストに各校に配信
　本校SSHのミッションの一つとして「地域における科学の中核校」を掲げており、その一環として徳島県の課題研究のレベル向上を図るべく、徳島大学理工学部の全面的なご協力と、徳島県立総合教育センターや徳島県教育委員会のご助力を得て、毎年「徳島県SSH高等学校課題研究及び科学部研究研修会」を実施しております。例年は徳島大学で対面での研修会を行っていましたが、今年もコロナ禍の影響があり、本校をホストに各校に配信する形で実施しました。徳島大学から城南高校で3名、オンラインで4名の先生方にご指導いただきました。県内4校から150名の生徒参加があり、各校とも数名の教員が支援に当たりました。各校で6名程度のグループをつくり、「研究テーマの選び方と研究のすすめ方」について、ブレーンストーミングとＫＪ法によってアイデアをまとめていくという手法を体験的に学びました。研修は３つのパートに分かれ、①興味があること、②分かっていない解明されていないと思われること、③どのようにしたら調べる（明らかにする）ことができるかいう各テーマについて班ごとに活発な話し合いが行われました。この研修をきっかけとして、12月・1月に各校で課題研究のテーマ決めと班編制および研究の進め方について考えていきます。
　なお2月下旬予定の第2回研修では、各校各研究班で課題研究テーマ・仮説・研究方法・予想される結果などをまとめ、事前提出レポート１枚とオンラインで5分程度のプレゼンにまとめて発表し、大学の先生方からアドバイスをいただくという内容で行う予定です。第１回に参加できなかった学校も参加可能です。この企画が本校だけでなく、県内高校の課題研究の向上に少しでも役立てば幸いです。

１１月３日（木）徳島県教育会館にて第７９回科学経験発表会が行われました。城南高校応用数理科からは、１年生１グループ１人、２年生６グループ１８人が発表をしました。審査員からは、活発な質疑や提案がなされ、これからの研究の改善点や参考になる点も多く、この経験を通じて、ますます研究が深まると感じました。

結果は

特選：虫のふ節による分類（最優秀）、高知県唐浜で採集した貝化石の研究、糸電話でできた楽器，ストリ
ングラフィーの波の特性 、様々な光環境における豆苗の生育と栄養成分の変化について

入選：新しいコンピューターについての提案①ローマ字打ちでの日本語入力に特化した新しいキーボード案についての研究②視線入力インターフェースとその実用化、脈動変光星の研究、チョークの粉の再利用を目指して

となり、特選５点の内、城南高校が最優秀を含む４点となりました。

今後、必要なデータを集め、ますます深みのある研究を行ってほしいです。

　去る11月14日(月)，「突撃！隣の科学部」と称した出前実験講座を行うために，本校科学部員有志11名が徳島市徳島中学校に突撃！しました。新型コロナウイルス感染拡大の懸念から，ここ数年は，小学生や中学生と対面でふれ合う機会を設けることができませんでした。しかし，県内の感染に関する動向をみながら，かつ十分な感染防止対策を行うことで，今回の企画が実施できる運びとなりました。

　今回は「酸化還元反応」をテーマにして，化学反応がおこる度に，反応溶液の色合いが次々と変化する実験を，科学部員で企画しました。中学生と直接お話しするのは，ほぼ初めての生徒ばかりで，中学生のみなさんより，むしろ緊張した雰囲気で講座が始まりました。しかし，時間が進むにつれて，どの実験台も和やかなムードの中，楽しく活動ができているように感じました。

　この度の企画を実施するにあたり，賛同し受け入れてくださった徳島中学校の先生方，また，日の入りも早くなったこの時期の放課後にもかかわらず，参加してくれた徳島中学校の生徒のみなさんに厚く感謝申し上げます。初めての試みであり，至らない点も多くあったことと思います。併せて，お詫び申し上げます。

　今回の反省点を改善し，第２回，第３回，……と今後もこの企画を続けていきたいと考えています。次は，あなたの通う中学校に突撃！…するかもしれません。

１１月２日（水）６、７限目に２０７HR生徒を対象に、大会議室にてサイエンスダイアログが行われました。岡山大学資源植物科学研究所からDr. Peitong WANG（ペイトン・ワン）さんをお招きして、大学で研究されている「イネのヒ素集積に関与する遺伝子の同定について」英語で発表していただきました。

生徒たちは事前学習していたとはいえ、英語の研究発表を聞くのは初めてだったので、戸惑いもありましたが、最初は、自己紹介で出身である中国の説明を行っていただきました。その後、場が和んでから、研究について、わかりやすいスライドを使い丁寧に説明していただき、生徒たちは興味を持って、発表を聞いていました。私自身は、輸送体の遺伝子を同定し、コントロールすることにより、ヒ素を米に蓄積させない方法について、非常に興味をひかれました。

発表後は積極的な質疑応答が行われ、交配に使われているイネの品種であるmuhaに対する質問や根から吸収したヒ素を葉と種子に振り分けるトランスポーターについての質問など発表内容について活発な意見交換がなされました。

放課後は、Peitong WANGさんを囲んで、座談会が行われ、自分の名前を中国語で書くとどのような読み方になるのかについて、説明してもらい、盛り上がっていました。

英語論文や英語での研究発表は世界へつながる、大切なツールであることが理解でき、今後の英語学習のモチベーションアップにつながったと感じました。様々な経験を経て、世界で活躍する科学技術人材になっていって思います。

１０月１９日（水）５，６、７限目に、大会議室にて課題研究中間発表Ⅱが行われました。２０７HR生徒が発表を行い、理科教員、サイエンスイングリッシュ担当者が発表を聞きルーブリックにて評価を行いました。中間発表Ⅰに比べ、研究が進んだ班が多く、興味深い内容が多かったです。今回、新たに出てきた疑問に対し、どのような方法で調べ、考察につなげていくのか、探究活動を通して、大切なことを学んでほしいと思います。最終発表に向け、ますます取り組みを深めてくれると期待しています。

課題研究のテーマとグループ生徒は以下の通りです。

昆虫の跗節による分類
　立石桃　　　藤原由望　　　林　心羽　　　堀北　明李
脈動変光星～みずがめ座CY星 測光観測～
　江淵仁尊　　中岸奏登　　　村上裕紀
複合災害から命を守るために
　安原　愛登　山引　晴菜
チョークの粉の再利用を目指して
　笹川　善正　　岡本　陸　　　樫原　寛人
さまざまな光環境における豆苗の生育と栄養成分の変化について
　阪東　歩華　　武富　心雪　　宮本　和果
クモの巣を張らせない枠の作成
　大野　閃斗　　富原　瑞葵　　藤原　凪希　柳本　隼門
プラナリアの摂食行動
　池田　あやみ　上野　佳那子

ゼブラフィッシュの性格の判断の仕方
　井上 陽央里　　 黒川 杏莉
ローマ字打ちでの日本語入力に特化した新しいキーボード案についての研究
　住友　七海
糸電話でできた楽器ストリングラフィーの波の特性
　相原　悠汰　　奥田　陽介　　新居　千鈴
視線入力インターフェースと実用化　
　小池　麻悠子

９月３０日（金）と１０月７日（金）に応用数理科１年生のScience Introductionで基礎実験を行いました。

今回は化学分野と生物分野の基礎実験です。実験内容は以下のものになります。

【化学分野】バーナーによる加熱法

　今回はガスバーナーの正しい使用方法と薬品の調整方法、化学実験におけるにおいの確認方法など、基本的な実験の操作方法について学びました。まずは中学生の時にも学習したガスバーナーの点火がきちんとできるかを確認しました。火や薬品を使う化学実験は、危険な場面が多くあります。これをしっかり理解した上で、来年度の課題研究に取り組んでほしいです。他にもメタノールを赤熱した銅線で参加して、ホルムアルデヒドをつくる操作や水酸化鉄（Ⅲ）のコロイド溶液をつくる操作について学習しました。それもとても面白い実験で楽しく操作方法を学習することができました。

【生物分野】細胞周期の理解　～永久組織と分裂組織の観察を通して～

　ニンニクを発根させ、固定・解離した根端を使い、分裂組織を観察しました。発根して３日くらいの根端では、非常に多くの分裂像が観察できるので、観察しやすく、全ての生徒で分裂像が観察出来ました。その後、根の上側の細胞を観察し、細胞周期にある細胞との比較を行い、分裂組織と永久組織の違いを確認しました。永久組織では、道管のらせん構造も観察でき、生徒たちは分裂組織と永久組織の細胞の形の違いに驚いた様子でした。実際に違いを見ることで、細胞周期や分裂組織、分化など理解を進めることができたと感じました。事後レポートでは、分裂組織の写真を見て、個数が時間に比例する関係から、細胞周期における、分裂期にかかる時間を計算することが出来ました。

　10月2日（日）13:00から、本校主催の中学生対象理科実験教室を開催いたしました。本年度もコロナ禍の影響を受け、オンラインでの実施となりました。科学イベントや学校行事等と重なった影響のためか、例年より少なめの県内7校から7名の中学生に参加となりました。実験教室を担当するのは講師役は科学部員や普通科で教員志望のボランティア等17名です。参加者には事前に実験キットを送付し、学校長あいさつ・学校紹介の後、３ブースに分かれ３つの実験を体験してもらいました。実験内容は以下の通りです。

　物理・・・発音体の振動を学び、ストロー笛の振動数を実験で検証した。
　生物・・・ギムネマ茶とミラクルフルーツを使い、味の受容の仕組みを理解した。
　地学・・・偏光の仕組みを学び、鉱物を通過する光の特性を学んだ。

　本校生にとっては、実験手順の説明を工夫したり、その仕組みを理解してもらえるスライドを製作するなど、主体的に探究するスキルの向上につながりました。また参加した中学生にとっても高校理科の内容に触れることができ、winwinの有意義な時間が過ごせました。参加された中学生が本校に入学し講師役を務める事例は数年続いており、このことが来年も続いてくれることを期待しています。

9月16日（金）のScience Introductionの時間に夏期休業中の課題であった自由研究の発表会が開催されました。物理教室と地学教室で２つの教室に分けて行いました。複数人の理科教員が自由研究の発表を聞いてジャッジを行うという生徒にとっては初めての経験だったと思います。すごく緊張しながらも自分の行った研究に対してしっかりと発表ができていました。高校生のピュアな視点からの自由研究は聞いていてとても面白かったです。科学用語の使い方やスライドの見せ方など課題はありましたが、来年度から行う課題研究の発表のために良い経験となったと思います。