ＳＳＨ＆サイエンス科情報発信ブログ

学校設定科目Data Science（ＤＳ）の進捗を報告します。

１年サイエンス科では、ＤＳを週２時間学んでいます。
ＰＢＬ課題を配布され、自力で学び解いていくスタイルの授業。

課題が解けても、先生は一人ひとりに質問をぶつけてくるので
本当に理解していなければクリアできません。

現在は統計学を学んでいます。


本校教諭の作成したオリジナル教材。
しっかり読めばわかるように作られています。

しかし、自力で統計学が理解できるようになるのでしょうか。

・・・なっています。



データのばらつきに関してのＰＢＬ課題。
問題を解くだけならすぐに出来る生徒も多いです。

「先生、課題ができました！！」

「よくできたね～！確かに、数値は合っているよ。
　では、不偏標準偏差って何だろう。説明してみて。」

「・・・。ええと、勉強してきます。」

このようなやり取りを、２回、３回・・・それ以上に繰り返して
本当に説明できるまでに成長します。


ＤＳでは、科学探究で実験を行った際に、適切にデータ処理ができるよう
様々なＰＢＬ課題が配布されています。
彼女は、与えられたデータをもとに誤差グラフを作成しています。


完成したグラフをチェックしてもらっています。
しかし・・・う～ん残念！あと一歩！
どこが違うのか考えながら、再び勉強をします。

指導する先生は２名です。

それぞれの学習ペースに差があるため、きちんと課題チェックは回っています。

しかも、全員が着実にＰＢＬ課題を進めています。

早い生徒は、もうすぐ相関分析そしてＴ検定に入っていきます。
１年生の１学期には、データ分析の手法を一通り学び終えます。

彼らの行う科学探究が楽しみですね！！


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６月１３日（土）に行った
海洋実習の事前学習（１年サイエンス科）の最終回です。

さて、今回の海洋観測の目玉のひとつが水深２００ｍ海域の採水です。
海水温や、pH測定、塩分測定などを行い、表層の海水との違いを調べます。


これがバンドーン採水器です。
ワイヤーロープにセットしたこの採水器を海中に沈め、採水を行うのですが・・・
水深２００ｍとなると、沈めて引き上げるまでに時間がかかります。

やりなおしはできませんから、各班ともミスが無いようにしっかりと使い方を学びました。


で、このゴム蓋が難しい。
セットの仕方を間違えると、採水器が開きっぱなしのまま上がってきます。
コツがあるのです。


このように、筒の両サイドのゴム蓋を引っ張り、金具に固定します。
沈めた後に、「メッセンジャー」と呼ばれるおもりをワイヤーに沿って落とすと…
（写真右にメッセンジャーを持った手がありますね。）


バンッ!
金具が外れ、海中でゴム蓋が閉まるのです。
よくできていますね～！

これで水深２００ｍの海水を採取します。

いかがでしたか。

これ以外にも、生徒たちは様々な課題を与えられ、実習までにしっかりと考えています。
海洋実習などのフィールドワークは、研究者の卵として得るものが非常に多いです。

これらの経験が、やがて始まる科学探究ＡＣＴ－ＳＩに活かされるのですね。


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６月１３日（土）に行った
海洋実習の事前学習（１年サイエンス科）の続きです。


砂浜の砂をふるいにかけると、マイクロプラスチックがたくさん見つかりました。

さて、観察で必要な技術がスケッチです。

見つけたものの特徴をしっかり捉え、記録を残すために
実際に取り出したマイクロプラスチックのスケッチをしてみます。


綺麗に書けていますね。特徴もしっかり書き込んでいます。


スケッチには、線で描く、色を塗らない…などの基本があります。
先生が書いたスケッチの見本を見せてもらいながら、基本を学びます。

さて、海洋実習では採集したプランクトンを、後日顕微鏡観察してスケッチを行います。
そのプランクトンはどうやって捕まえるのでしょう？


これがプランクトンネットです。
海水面近くや、池などの微生物を採集する道具です。
１班に１つ配布され、実習船でプランクトンの採取を行います。


先端には採水器がついており、ここに濾しとられたプランクトンが集まります。
コックの形状を確認し、現場でミスをしないように備えます。

このネットを海水面で引きながらプランクトンを集めるのですが、
引く速さや引き上げる向きにもコツがあります。

その後、採取したプランクトンは現場でアルコールに保存し、持ち帰ります。

プランクトンといえども、命を持っています。
その重さに応えるべく、きちんとスケッチの練習を行いました。


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６月１３日（土）の報告です。

この日は、午前中の４時間を使って１年サイエンス科が
海洋実習の事前学習を行いました！

その様子を数回に分けて報告します。

海洋実習の本番は、７月１０日（金）です。

宮崎県立宮崎海洋高校の実習船「進洋丸」と連携し
海洋観測や、プランクトンの採集、マイクロプラスチックの採集などの
海洋実習を通して、海洋研究の重要性を学びます。


実習船に乗せていただくので、しっかりとした事前研修が必要です。
実習のしおりをもとに、事前学習を進めていきます。

実はこのしおり、様々な課題が詰まっています。

まずは、マイクロプラスチックについて学びます。


ここに、宮崎市のある海岸の砂が２リットルあります。
この砂を各班に配布します。
パッと見た感じ、どのくらいのプラスチックが入っていると思いますか？
５ｍｍ以上の大きさは？
３～５ｍｍの大きさは？


「１０個くらい？」「７個くらい？」いろいろな意見が出ます。
実際に、ふるいを使って調べてみましょう！


まずは５ｍｍのふるいにかけてみましょう。
ザーッとふるいにかけてみると…


あれれ！？思った以上に大きなプラスチックが多いですね！！
流木や石などを取り除いても、結構な数のプラスチックが入っていました。


では、５ｍｍのふるいにかけた砂を、３ｍｍのふるいにかけてみましょう。


結構な量の小さなプラスチックが入っています!!
各班協力して、プラスチックの数を数えました…。


結果がこちら。
２リットルの砂に含まれるプラスチックは…
５ｍｍ以上が平均して２８個！
３ｍｍ～５ｍｍが平均３２個！

思った以上に入っていました。

それより小さいプラスチックとなると…まだまだありそうです。
これらが海洋を漂っているのですね。

今回の海洋実習では、全長約３ｍのニューストンネットを用いて
海洋のマイクロプラスチックを採集する予定です。

大きなプラスチックでさえこの量です。
さらに小さなマイクロプラスチックは一体どれほど取れるのでしょう…。

プラスチックによる海洋汚染は深刻な状況です。


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本校生徒の研究がマリンチャレンジプログラムに採択されました！

マリンチャレンジプログラムとは、日本財団と株式会社リバネス主催の研究助成プログラムです。

海・水産分野・水環境などの分野を研究する中高生を対象に、
最大５万円の研究資金助成や、研究アドバイザーによるオンライン面談での研究コーチが行われます。

今回採択されたのは、本校科学部の生物班です。

研究テーマは
「ハクセンシオマネキのウェービング～画像解析と信号処理による分類～」
です。
ハクセンシオマネキが発しているシグナルを解析し、縄張りの構造を明らかにしようとしています。


先日、初めてのオンライン面談が行われました。

株式会社リバネスの担当者の方と
アドバイザーとなる京都大学の先生に
研究の説明を行いました。

慣れないWeb会議システムに四苦八苦していましたが
何とか自分たちの研究を伝えました。

アドバイザーの先生からは、いろいろな質問がありました。

今後もオンライン面談を重ね、研究を深めてください！

これまで、２年生の様々な研究班を紹介してきました。

今回は科学探究の指導をしている先生たちを紹介。

現在、サイエンス科２年生の科学探究は科学部顧問の先生たちで指導しています。

毎回、授業前には各班の進捗状況をまとめ、それぞれに質問するポイントを議論しています。

科学探究は２時間連続の授業です。
その時間、生徒は自由に研究活動を行っていますが、
先生たちは各班を見回りながら、その日の研究計画などを聞き取りしています。

先生たちは思います。

. 。○（こうしたら、うまくいきそうだよなぁ･･･）
. 。○（これよりも、あれを使えばいいのに･･･）
. 。○（この方法よりも、あの方法が適しているなぁ･･･）

でも、それを絶対に言いません。
生徒の成長を願いながら、質問をしています。

非常にもどかしい想いをすることもあります（笑）

でも、質問しなくとも、より良い方法に気づく班や、
我々では思いつかないユニークな実験を行う班も多いです。

やはり考えて動くということは大切なんだと、指導しながら実感します。


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今回は物理工学研究領域から、太陽光発電の研究を行っている班を紹介します。

この班にも、他の班同様に大きな目標があります。
しかし、まずはスモールステップでいろいろな実験を行っています。


最初の実験を経て、研究計画を練り直しています。
ホワイトボードを使って議論していますね。

ん？
太陽光発電なのに、この器具は何でしょうか。


おや？
器具に液体を入れたものを、ホットバスで温めています。

この班は、主体的に議論を重ねて、先生たちも思いつかない
ユニークな実験を考え出しました。

さて！うまくいくかな？
楽しみに見守っていきます。


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今回は物理工学研究領域から、歯車の研究をしている班を紹介します。

この班は、最終的に「ある便利な道具」を作ろうとしています。

設計図を書き、必要な材料を購入しましたが、想定外の事態が続出？


購入した金属が、想定よりも大きかったのかな？
いきなり金属で加工をするのは難しいと判断したようです。


そこで彼らは、学校にあるレゴブロックに目をつけました！
なるほど！
金属の歯車で作る前に、より軽い材料で試行錯誤することにしたようです。


同時進行で必要な材料を整理しています。
頑丈なバネ。ちょっと長かったようです。
切断するために、ヤスリでゴリゴリ･･･気が遠くなりそうです。
写真では普通のバネに見えますが、ものすごく堅くて丈夫なバネです。



頑張りました！なんとかヤスリで切断成功！
とにかく試行錯誤で一つずつ解決していく。
そんな姿を見せてくれました。


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今回は物質機能研究領域からスライムの研究をしている班を紹介します。

彼らがスライムを何に使うのか･･･それはまだ内緒です。
現在はスライム作りをしています。

この班は薬品を使用するため、白衣・ゴーグル・手袋の着用が義務づけられています。
慣れない白衣はちょっと暑いかもしれませんが、これも事故を防ぐための決まりです。


スライム作りの材料です。

ホウ砂は取り扱いに注意が必要です。


ソーシャルディスタンスを保って研究を行うのも大変なようです。
それにしても、白衣を着るとグッと研究者の卵に見えますね。


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以前、刺激応答研究領域からアサリ班の紹介をしました。

その彼らが、アサリがより快適に過ごせるように
水槽の改良を始めたようです！


足りない装置があり、カタログを見ながら
残り予算も考えて購入申請書を記入しています。

きちんと購入理由が記載できないと、購入許可も下りません！
厳しいですが、研究者として必要な経験です。

購入申請から届くまでは約一ヶ月かかります。
研究計画をしっかり立てて、やりたい実験を考えておかないと
このタイムラグで時間を無駄にしてしまうことも･･･。


さらに、新たに大きな水槽を２つ借りることができたようです！
丁寧に洗って、引っ越しの準備をしています。

毎日のお世話も大変ですが、環境を整える作業も一苦労！
頑張ってくださいね（＾＾）

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