令和7年度活動一覧

応用数理科３年生　全国発表　8月20日（水）～8月21日（木）愛媛県西条市総合文化会館で行われた　第27回中国･四国･九州地区理数科高等学校課題研究発表会　へ参加してきました

この発表会は　とくしま生徒まんなか探究活動推進事業　として「課題研究を発表する」活動として実施しました。

発表グループは「枯草菌の芽胞形成に及ぼす環境要因について」の研究班です。この研究班は、徳島文理大学　阪口 義彦  准教授から枯草菌（納豆菌）の培養・染色法を学び、自分たちで実験の手法を考え、取り組んできました。

特定の細菌は、環境状態が悪くなると温度や酸などに強い芽胞を形成し、休眠状態となります。この現象に興味を持ち、温度と芽胞形成との関係、栄養状態と芽胞形成、音波との芽胞形成について、研究を進めてきました。研究を進めていく内に、芽胞は環境状態が悪くなると形成されると言われていますが、菌の状態が活性化することも大切な可能性があることが示唆されました。一生懸命に研究に取り組み、観察を続けてきた結果かと思います。

さて、発表会についてですが、初日はポスター発表です。移動中にも発表内容を確認し、いよいよ、ポスター発表です。前半の発表でした。審査員の先生方からは「考察がしっかりできている」とのお褒めの言葉といただきました。１時間半のポスター発表でしたが、聴衆のレベルが高く、活発な質疑応答がなされていました。後半はポスター見学です。興味深い発表がたくさんあり、積極的な意見交換がなされていました。

移動中に発表内容を確認します　　　発表会場に到着しました　　　ポスター発表で意見交換を行います

２日目は、口頭発表の見学と研究を通じて生徒交流会です。口頭発表　生物学分野の研究では、画像解析から３Ｄマッピングを行うなど、ハイレベルな研究がなされており、大変興味深かったです。昼からはポスター発表による生徒交流会でした。課題研究に取り組む理数科の生徒たちと研究を通じて、交流ができたことは大きな成果だと思いました。

口頭発表はハイレベルな研究ばかりでした　　ポスター発表生徒交流会で親睦を深めます

今後、課題研究で培った探究する力を生かし、活躍してほしいです。

城南高校の卒業生で研究者になられた方をお迎えし、ご自身の研究について話をしてもらい、その後ざっくりと話し合いを行う会「ようこそ先輩研究室からこんにちは」を８月９日（土）に実施しました。 講師の森俊夫　先生は　1997年（平成9年）に城南高校を卒業後、現在、大阪大学　量子情報・量子研究センターで、量子コンピューターの研究開発を行っておられます。量子コンピューターは、理化学研究所が国産初号機を公開し、大阪大学も国産3号機を公開しました。先生はその両方の開発チームで、現在運用も行っておられます。

今回量子コンピューターの仕組みと今後の発展について教えてくれました。量子コンピューターを活用するには量子コンピューターが得意な分野を見つけ、そのアルゴリズムを開発していくこととが大切であること。これからは、現在の発生する誤差を抑え、ビット数を大きくすることがポイントとなるとおっしゃっていました。

現在、内閣府では、ムーンショット計画を打ち出しており、ムーンショット目標６には「2050年までに、経済・産業・安全保障を飛躍的に発展させる誤り耐性型汎用量子コンピュータを実現させる」とあります。

これからの技術である量子コンピューターについて知るとても良い機会となりました。

８月５日（火）～７日（水）全国のSSH校２３８校の代表研究グループが神戸に集い、研究発表を行う｢全国SSH生徒研究発表会｣が神戸国際展示場で行われました。本校からは｢アオサノリの生育と河川水の生育について｣の研究グループが参加しました。

このグループは、徳島文理大学での山本博文の研究においてアオサノリの完全陸上養殖が実現したことを受け（以下リンク）、山本先生の指導を受けながら、河川水と生育の関係を見てきました。

https://www.bunri-u.ac.jp/faculty/pharmacy/info/2021110200027/

１年間に観察を続け、元素と生育についての関係について一定の結果を得ることができました。粘り強く実験に取り組んだ結果です。

さて、８月５日（火）は国際展示場での準備日です。ポスターを貼ってから、事前発表練習です。しっかり発表できるよう会場が閉館する１６時まで行いました。

発表会場に到着しました　　　　　　　　　　最後まで発表内容を確認します

８月６日（水）は午前・午後にまたがるポスター発表です。会場には評価委員の方以外にも一般観覧の方もたくさんいて、会場は熱気溢れる発表が行われていました。何度も発表と質疑応答を行い、プレゼンテーション能力の向上だけでなく、自分たちの研究を改めて考える深める機会になったと思いました。全体で８校が選ばれる代表発表には選出されませんでしたが、JSTの研究指導員から｢非常に良い研究である｣とのお褒めの言葉をいただくことができました。

　発表と質疑応答を繰り返します　　　　　　会場はすごい熱気です

８月７日（木）は代表校８校による口頭発表です。さすがは、全国のSSH校２３８校の代表。テーマは高校生ながら社会実装できそうなアイディア並びにその検証がなされていたり、ツバメが好きで追い続け、数学的データ処理からの検証がなされていたりと、どの研究も面白く、興味を惹かれるものばかりでした。

最後に科学技術振興機構から｢皆さんの好きを全力で応援します｣との言葉が、SSHの本質を表していると思いました。是非、知識を覚える向こう側にある知識を使う探究学習を進めていければと感じました。

本校、応用数理科では、主に２年生で行ってきた課題研究　校内優秀発表に対し、夏休みに全国発表を行う機会を提供しています。まずは、全国総合文化祭自然科学部門での発表です。

発表グループは｢オオカナダモの紅葉｣のグループです。このグループは初めは研究について、進む方向が定まりにくかったですが、研究を重ねるにつれ、オオカナダモが紅葉（アントシアニン合成がなぜ起こるのか）、どのような物質の流れで起こるのかなど、探究するテーマがどんどんとでてきて、最終的に深みのある研究となりました。どのような現象でも、深掘りしていけば良い研究になります。一生懸命に実験に取り組み、考察し、探究のサイクルをまわした結果だと感じました。

さて、発表ですが、７月２６日（土）に香川大学栄町キャンパスで行われました。素晴らしい発表が続く中、城南高校の順番になりました。しっかりとした発表ができ、質疑応答にもしっかりと答えることができました。課題研究を通じて、考える力や表現する力が育成されたと感じました。

７月２７日（日）は、午前中に残りの発表を聞き、研究発表は終わりです。私自身、研究活動に関わる中で、今回の色々な発表を聞きながら、｢こんな研究もできるな｣｢こうしたら面白いじゃないかな｣など考えながら見ていました。

さて、発表が終わってからは、体験的学びの時間です。巡検研修として、我々は｢香川大学工学部創造工学科｣での学びを体験しました。

まずは、AIのアルゴリズムと通信仕組みについてです。AIのアルゴリズムについては、ナップサック問題を例にとり、分かりやすく説明していただきました。すべての組み合わせを行うアルゴリズムだとスーパーコンピューターでも不可能とのことで、生物進化の仕組みを利用したアルゴリズムを利用していることに驚きました。通信については、身近な本のバーコード等を例に説明していただきました。（本のバーコードの最後の数字は何か知っていますか？）ミスチェックする仕組みやデータ量を減らす仕組みなど非常に興味深かったです。

その後は、赤外線の利用（グルコース量や乳酸の量を赤外線にて測定する）についてや自動車やバイクのシュミレーションなどを体験し、現在急速に発展している分野についての学びを深めることができました。まさに分野横断、物理・生物・数学・情報が合わさり、現在の様々な問題にアプローチしていることに感動しました。

８月２８日（月）最終日は場所を高松中央高校に移し、閉会式と生徒交流会です。

生徒交流会は科学に関するクイズでしたが、さすが全国発表に来る生徒達、全問正解する生徒もいて、大盛り上がりでした。

その後の記念講演では　香川大学名誉教授の長谷川　修一　先生から｢大地の成り立ちから地域を深掘りしてみよう｣をテーマでした。ご自身のご体験からフィールドから学ぶことの大切さを教えていただきました。探究活動の最も大切な部分であると感じました。

２泊３日の全国総文祭自然科学部門は非常に充実したものでした。

来年は秋田です。今の応用数理科２年生、検証から見えてくる現象にアプローチし、よい課題研究を行い、ぜひ全国発表に挑戦しましょう。

来年は秋田ですよ

本校は徳島県が進める「徳島バッテリーバレイ構想　人材育成部門」に参加しており、応用数理科を対象にプログラムを実施ししております。昨年度は応用数理科１年生を対象に、今後の科学の発展にリチウムイオン電池がどのように関わるかについての講義を実施しました。

なお、この講義の様子はNHKや朝日新聞に取り上げられました。（以下、リンク先）

NHK　https://www3.nhk.or.jp/lnews/tokushima/20250321/8020022671.html

朝日新聞デジタル　https://www.asahi.com/articles/AST6C0V8FT6CPLXB004M.html?msockid=19ebcf3d768f6b5b2957d91e77046ad6

今年度は実習や見学を中心としたプログラムを実施していきます。

７月２５日（金）に昨年度講義を受講した応用数理科２年生が、電池研究の最先端施設である産業技術総合研究所関西センター（大阪府池田市）を訪問し、小型電池製造実習を実施しました。

まずは、講義です。蓄電池は再生可能エネルギーを利用するために必要であると共に、高出力、高エネルギー密度、軽量化を目指し、常に研究開発を続けているとの説明を受けました。その後、本日のリチウムイオン電池製作実習に関する説明をしていただきました。

蓄電池の可能性と本日の実習内容の説明です

いよいよ実習です。実習には４人グループに１人、指導助手の方がついてくれ、丁寧に教えてくれました。

まずは、負極電極の作製です。炭素電極が放電時では電子を放出する負極になります。ペーストにした炭素を薄い銅箔に塗っていきます。その後、乾燥、打ち抜き、出力端子の取り付けで完成です。

ペースト状にした炭素を銅箔に塗りつけ、電極（負極）を作っていきます

その後は、電解液を注入していきます。リチウムイオン電池は水を嫌うので、真空乾燥を行い、電解液は非常に乾燥したドライチャンバー内で入れていきます。その後真空封入機で封入してセルが完成。セルを充電し、電池としての能力を確認します。

　　　真空乾燥機で乾燥させ　　　　　　　　　　ドライチャンバー内で電解液を注入します

　真空封入機で電解液を封入しセルが完成　　　　　　　　セルを充電します

充電している間は、研究施設の見学をさせていただきました。

これからどのような研究がなされようとしているのか説明していただき、その後電子顕微鏡装置などを見学しました。透過型の電子顕微鏡では原子が確認できました。原子の状態等を確認することで、電池における原子の状態を確認し、改善点を見つけることができるとのことでした。身近に存在する電池が、原子レベルの分析を行い、研究されていることに感動しました。

電池のこれからの研究について説明していただきました　　透過型電子顕微鏡です（原子が見えます）

充電が終わり、実際に電池の能力を確認します。電圧は約３．３V。また、リチウムイオン電池を用いて、プロペラモーターを回したり、ミニ四駆を走らせたりしました。さらに、作製したリチウムイオン電池を並列で繋いでいき、ミニ四駆を走らせると･･･。「すごい」「速い」などの驚きの声が上がっていました。実際

にはこれをいくつも並列や直列で繋ぐそうです。車が動かせるのも納得です。

　　　　電圧は３．３V　　　　　　　　　　　ミニ四駆を走らせます（並列に繋ぐと･･･）

最後は実習のまとめをしていただきました。電池作製において、多くの分野の学問が融合し、研究がなされていることを説明していただき、視野が広がったと感じました。

以下、生徒の感想です。

「電池という身近にあるものについて詳しく知ることができてとても楽しかった。また、講座があったことで実習のときの理解も深まった。」「電池を作ると聞いてすごく難しいと思っていたけれど、簡単にできてびっくりした。」

「普段見られない様々な機械を見れて興味深かった。実際に透過型電子顕微鏡で原子を見ることができて感動した。」

７月２4日と２5日の２日間、徳島大学蔵本キャンパス先端酵素学研究所で行われた高校生向けの遺伝子組換え実験講習会に２年生２名が参加しました。２日間で行う実験は、｢①大腸菌の形質転換実験｣｢②DNAからお酒に強い遺伝子を持つか調べよう｣です。

｢①大腸菌の形質転換実験｣は、抗生物質耐性遺伝子とGFPタンパク質遺伝子を持つプラスミドをヒートショックにより大腸菌内に入れ、大腸菌を形質転換させる実験です。GFPタンパク質は紫外線照射で光り、araCタンパク質により、転写が調節され、アラビノースが培地にあるときにのみ発現するように調節してあります。

｢②DNAからお酒に強い遺伝子を持つか調べよう｣では、髪の毛から自分のDNAを取得し、PCRで増幅、その後制限酵素で処理すると、お酒に強い遺伝子を持つ場合は切断され、そうでない遺伝子の場合は切断されないことを利用し、その後電気泳動することで、どの遺伝子を持つか分かります。

最後は、実験の結果分かったことを発表しました。

また、これらの実験はどちらも、現在の生物学で非常に大切な分子生物学の分野の実験です。どのようなことがマイクロピペットの中で起こっているのか、しっかりイメージしながら、分子生物学の理解を深めて欲しいと思います。

　先輩からの継続研究の１つに「海部刀の原料はどこから来たか」があります。海部刀は鎌倉時代末期に海部氏𠮷（かいふうじよし）を祖とする刀匠により作られた刀剣です。戦国時代には、後に阿波藩主になる蜂須賀家がこの刀剣を用いて活躍したそうです。日本刀はたたら製鉄により作られた玉鋼を原料としていますが、その玉鋼の元になった砂鉄がどこからもたらされたのかが不明でした。そこで、国内各地の砂鉄を採取し、同時にその砂鉄から作られた玉鋼や刀剣を入手して、成分を調べて比較しようと思ったのです。

　しかし、砂鉄と玉鋼はある程度まとまった数のサンプルを入手できましたが、刀剣のサンプルがなかなか見つかりませんでした。あちらこちらに問い合わせてみましたが、刀剣の破片の入手はかなり難しいものでした。そうしたなかで、ある方からついに複数の刀剣の破片を頂くことができました。そこで、早速分析にかけてみました。

　結果は以下のとおりです。南北朝時代の越中（今の富山県）で作られた古宇多という刀剣です。宇多（うた）という刀匠の流派があるそうですが、それよりも古い時代なのでこのように呼ばれています。黄色が鉄で、赤色が酸素です。これを見ればかなり純度の高い刀剣であることがわかりました。

　残念なことにまだ海部刀の破片が入手できていません。それでもいつかは入手できると信じて研究を続けていきます。

　７月１１日（金）午後６時半から８時半まで、本校において小中学生とその家族を対象に天体観測会を実施しました。このイベントを始めてから３年目になりますが、徐々に知名度が上がっているようで募集を開始してからわずか３日で定員を大幅に上回る申し込みがありました。ありがとうございます。

　生徒スタッフと何度も打ち合わせを行い、当日の準備を済ませました。しかし、残念ながら天候は曇りでした。６時半から７時半まで、校舎内の大会議室で星座早見盤の工作や天体に関する話などを行いました。外はすっかり暗くなりましたが空は曇ったままです。そんなとき天頂に一番星が見えました。牛飼い座のアークチュルスです。他の星も見えないか、参加者とスタッフ一同が一斉に探し始めました。すると、こと座のベガ、北斗七星の一部、わし座のアルタイルなどが見つかりました。春の大曲線が見つかり、おり姫とひこ星も無事にランデブーできて何よりです。

　次回は８月下旬、そして12月にも実施する予定です。またお越しください。

7月9日（水）、応用数理科107HR生徒たちに対し、園瀬川総合科学調査の事前研修を行いました。事前研修では、まず川幅や流速などの測定方法を説明しました。その後、水生生物の採取法を教えると共に、「カゲロウの幼虫」や「カワゲラ」などの指標生物の説明に加えて、園瀬川に多く生息する「ハグロトンボのヤゴ」や「ヒゲナガトビケラ」の形態と生息場所について説明しました。最後に、「水の成分分析をしよう」として、用意した様々な水溶液に対し、パックテストを実施し、それぞれの成分測定を行いました。

7月11日(水)午後、応用数理科1年生によって園瀬川総合科学調査を実施しました。「上流」「中流」「下流」３か所の調査場所に分かれて調査を行います。主な調査内容は「流速の計測」「透明度調査」「岩石調査」「水質パックテスト」「水生生物の採取並びに指標生物を用いた水質調査」です。川での調査に生徒たちは童心に帰り、楽しんでいました。特に水生生物の採取では、事前学習の効果もありどんどん川に入っていき、多くの水生生物が採取できました。種の同定は指標生物表を用いると共に、載っていない種についてはグーグルレンズを用い行いました。「下流」では指標生物の測定では、やや汚れた川、パックテストの結果ではきれいな川との結果になりました。実際に見て、感じる学習であるフィールドワークや実験等の主体的な学びを経験し、科学的なものの見方や考え方を育みたいと思います。

パックテストを行います　　多くの生物を採取しました。同定を行い、指標生物による水質を調査します

　７月４日（金）午後から、徳島文理大学薬学部を訪ねました。生徒の課題研究において欠かせない分析があり、それを行うための前処理をするためです。今回は応用数理科だけでなく普通科の生徒も参加しました。研究室は建物の11階にあり、高所から眉山や吉野川がよく見えました。

　サンプルとして採取した土壌をプラ製のシャーレに入れ、ふたをして乾燥機に入れます。また、同時に採集してきた植物をきれいに洗浄して、これを薄くスライスしてシャーレに載せます。これも同じ乾燥機に入れてしばらく待ちます。ところが、乾燥までに４時間かかる間は手持ち無沙汰になる上に、機器の操作が高校生には難しいということから今日はここまでになりました。また後日に伺う予定です。

　研究を進めていくと、どのような結果が出て今後にどのように影響を与えるのか、期待と不安でいっぱいになります。でもそこにこそ研究の醍醐味があるように感じられます。

６月２7日（金）６、７限目に応用数理科107HRにおいて、ScienceIntroductionの授業で、徳島大学ｐLEDフォトニクス研究所から、時実　悠　先生をお招きして高大連携授業を実施しました。

最初は研究者になった経緯と現在の研究、そのやりがいについて自己紹介と合わせて、説明していただきました。研究者になった経緯では、大学見学に行った際、「大人が一生懸命取り組んでいることに面白い」と感じ、研究者を目指されたそうです。、また、研究と学習について「答えが分かっている問いかどうか」「分かってないことを分かることが面白い」というお話しをしていただきました。

ご自身が行っている研究は「光りを使った計測」だそうです。例を上げ、分かりやすく説明していただきました。

最後は、実際にレンズの公式を使った実験を行いました。高校受験にも良く出題される、光源、レンズ、スクリーンを使い、はっきりと像を結ぶ位置を測定し、蛍光灯の明かりでは、どうなるのか考えました。

光源からの距離が遠くなると、レンズからスクリーンまでの距離がとても短くなることが分かり、小学生の頃、太陽を虫眼鏡で光りを集めていた現象は、「太陽そのものを写していた（向きは上下左右逆です）」ことを説明していただきました。身近な現象が科学的に分析されることは、とても面白いことだと感じました。

本物と出会うことで、自然現象が科学的な見方から見る力が養われる。ぜひ、よい気付きを生む機会をどんどん提供していきたいです。

6月24日（火）13：30から徳島文理大学薬学部を訪問させていただき、AdvancedScience　生物専攻　の授業として、応用数理科3年生を対象に高大連携授業を行いました。

授業は、「血球と生体防御」をテーマに講義と実習行いました。最初は講義していただき、様々な血球の説明や好中球やその他の食細胞の働き、さらに好中球の特徴である分葉核は、血管壁等をすり抜けるためのものであることを説明していただきました。

その後、マイクロピペット等を使い、血液飛沫標本を作製し、メイグリュンワルド・ギムザ染色により血液細胞を染色し、顕微鏡で観察しました。さらに、細菌感染させたマウスの筋組織の切片を作成し、細菌感染により変形した筋組織や細菌を排除しようとして好中球が集まっているところを観察しました。

血液飛沫標本を作製しています　　　　　　　　　　　　　　　顕微鏡で観察しています

生徒たちは、実際にマウスの血球を見て、好中球を見つけるのに一生懸命でした。実際に手を動かし、考え、学ぶ、大学の本格的な学びに少し触れることが出来たでしょうか。高校での学びと大学での学びをつなげることで、生徒の主体的な学びを推進し、科学的な見方考え方を育成していきたいです。

マウスの病気の筋肉に好中球（紫の細胞）が集まっています　　血球のほとんどは核を持たない赤血球ですが･･･

６月２5日（水）１３：００～社会科教室にて、応用数理科２年生が「理数探究」で実施している課題研究の中間発表Ⅰがありました。第一回目の発表であり、まだまだ予備実験等の段階ではありますが、結果のまとめや考察について、担当教員と一緒に考え、発表スライド・発表原稿を作成できました。

今年度は徳島文理大学との連携が始まり、関わり方の大小はありますが、計5グループが指導や分析機器等をお借りしながら進めています。

高大連携の活用により例年と比べ、実験が進んでいるグループが増えたとかんじました。

まだまだ、発表に自信がなく、まとめや考察に関しても十分ではないですが、発表会を経験してくことで、自信を持って発表や質疑応答が行えるようになります。課題研究における一連の経験で論理的思考力が育成され、問題解決能力、プレゼンテーション能力、実験計画能力やコミュニケーション能力が向上されると考えます。我々教員も一生懸命サポートします。ぜひ、応用数理科での経験から課題を見いだし、解決方法を考える力を身に付けて欲しいと思います。

今年度の研究班は１１班で、発表テーマは以下の通りです。

生物分野：放線菌における代謝物の成分及び機能について（文理大連携）、トリプタンスリンの抗菌活性効果について（文理大連携）、アオサノリの養殖に向けて（文理大連携）、ミジンコの突起の形成を引き起こす要因、ゴキブリの光走性とその学習効果　

地学分野：かんむり座Ｔ星の観測徳島における

化学分野：PFASの残存量（文理大連携）、にし阿波の土と野菜のミネラルを調べる（文理大連携）、海部刀研究Ⅲ〜刀剣の成分を調べる〜、匂いと濃度の関係

物理分野：効率の良い集音モデルを考える、かまぼこ板に働く現象

関わりの大小ありながら、文理大連携グループが増えてきました。高大連携を活用した課題研究の推進を進めていきたいと思います。

6月17日（火）～6月21日（土）以前SSH海外研修で訪問していたSanFsrancisco Sacred Heart Cathedral Preparatory(以下SHCP)校の生徒・先生が本校を訪問し、一緒に授業受講しました。さらに事前に、ホストファミリーを募集し、SHCPの生徒達はこの間、本校生徒の家にホームステイを行いました。

6月17日（火） 本校ホストファミリー生徒とSHCPホームステイ生徒が交流し、今後の計画を立てました。ホストファミリー生徒はバディとなり、SHCP生徒の授業受講のサポートを行います。

その後、体育館にて全校生徒で歓迎会を行いました。

ホストフェミリーとホームステイ生徒と交流です　　　　　　体育館で歓迎会を行いました

6月18日（水）19日（木）は一緒に授業を受講しました。城南高校の先生方も工夫していただき、ポイントを英語で講義したり、SHCP生徒と一緒に楽しめるイベントを企画したりしていただいて、本校生徒にもとてもいい経験になったと感じました。

6月20日（金）は、今年度から徳島県に導入されたラーケーションを活用し、ホストフェミリーがSHCP生徒と一緒に徳島県の観光名所等を訪れました。鳴門の渦潮を見に行ったり、祖谷のかずら橋を訪れたりと非常に楽しい経験になったみたいです。、また、夜には花火をしたり、流しそうめんをしたりと、思い出に残る一日となりました。

6月21日（土）は本校に集合し、バスで関西国際空港に帰るSHCP生徒達をお見送りしました。最後は、涙のお別れで、非常に深い交流になったと感じました。SHCP生徒は「次年度も来るよ」「San Fsranciscoに来て、ホームステイをしてね」との話をして、お別れしました。柔軟な高校生の時に、多様な価値観を持つ人々と交流することは、これから人種や民族を越えて協働していく社会において非常に重要なことだと思います。今後も、この様な機会を計画していきたいです。チャンスがあれば、ぜひSan Fsranciscoへ行き、Sacred Heart Cathedral Preparatory校に行ってみたいと思いました!

　　　　　最後みんなで記念写真を撮りました