ＳＳＨ＆サイエンス科情報発信ブログ

1月20日はサイエンス科1年生のマニュファクチャリングを行いました。

マニュファクチャリングとは「ものづくり」という意味です。探究活動に必要な試行錯誤する力を鍛えます。

今回は、プログラミングによるものづくりの3回目。

前回までは「RaspberryPi」という小型コンピューターを使って様々なデータロガーを自作しました。

今回は、いよいよ自作したデータロガーをネットワークに繋ぎ、遠隔操作できるようにします！

こちらが、本日の目標。力学台車の上にRaspberryPiとモバイルバッテリーが載っています。

さぁ、まずはRaspberryPiをネットワークに繋ぎます。IPアドレスなどを入力してWi-Fiルーターに接続。

同じネットワーク上にあるサーバーに繋いでみましょう。ＳＳＨを使って他のコンピューターに侵入するのです。

次に、RaspberryPiを遠隔操作できるようにしましょう！今回は、アプリWebSSHを使用しました。タブレットとRaspberryPiが簡単に繋がる！

さぁ、いよいよ測定しよう！Pythonで加速度センサーのスクリプトを組みました。これをタブレットで遠隔操作して･･･

壁と衝突させて、加速度の変化を測定します。

トンネル、くぐらせたくなるよね（笑い）

さて、皆の測定データがどんどんサーバーに届いています。これをGoogleドライブに移動させます。

手元のパソコンで、データを分析できます。上手く衝突を捉えられたかな？

終了後のアンケートです。

今回は結構歯ごたえのあるプログラミングを行いました。なので、難しいと答える意見多いですが･･･その分できた時の充実感や試行錯誤が楽しかったとの意見も多数！

プログラミングって成功するととっても楽しいですよね！

良い学びとなりました。

１２月２３日（土）に「第２回わくわくサイエンス教室」が開催されました。今回も県内からたくさんの小中学生が参加してくれました。

こちらはマニュファクチャリングです。マニュファクチャリングとはチームの仲間と話し合いながら「ものづくり」を行うことです。

今回のマニュファクチャリングは「飛ばして届けろ！選手権」を行いました。内容は各チームで作った飛行物を飛ばし，落ちた場所に書かれている点数と滞空時間を掛けて合計点を出すというものです。点数の高いチームが優勝となります。ただし，試技をすると１回につき１０点減点となります。

各チームとも試行錯誤しながら議論し，一生懸命作っていました。

いよいよ競技がはじまります。生徒実行委員が会場を盛り上げます。

優勝したチームには，生徒実行委員より賞状が授与されました。

こちらは実験教室です。

各班に配置された生徒実行委員がスムーズに実験が進むようにアシストします。

まず酢酸ナトリウムをビーカーに入れ，蒸留水をビーカーに加え，ガスバーナーで温めて溶かしていきます。その後，シャーレに移して冷まし，酢酸ナトリウムをガラス棒に付けて落とします。すると，過冷却状態が崩れ，一気に結晶ができました！

さて，ここからが本番です！今回は「繰り返し使えるカイロ」を作っていきます。

先程の結晶づくりと同様，まずは酢酸ナトリウムと蒸留水をビーカーに入れ，ガスバーナーで温めて溶かします。その後，発泡スチロールの箱の中でゆっくり冷やしていきます。そして，ヘアピンと一緒に袋に入れて，袋をとめたら，完成です！使うときはヘアピンで衝撃を与えて過冷却状態を崩し，使用します！また，袋に好きな絵を描いたりする自分だけのオリジナルカイロになります。自宅に持って帰って，湯煎で温めたら，繰り返し使えます！

パワーポイントスライドを使い小中学生に分かりやすく説明を行っている姿が印象的でした。

参加者の各講座に対する満足度も非常に高く，「また参加したい」というコメントを残してくださった参加者も多数でした。本校サイエンス科主催の「わくわくサイエンス教室」は全国的に大変注目されている催しになっています。次回は来年の６月に開催します。多くの参加者をお待ちしています。

12月23日～24日にかけて熊本県の崇城大学にて

令和5年度 九州高等学校生徒理科研究発表大会が行われました。

九州各県から、理科に関する探究活動や科学部の研究が

100件（生徒約400人）集まりました！

宮崎北高校からは、化学部門、地学部門、ポスター部門に合計5作品を出展しました。

化学部門は１件です。

「ヒドロキシプロピルセルロース液晶の圧力応答性の数式化（2年生）」

圧力によって虹色に変化する液晶の研究を行っています。

地学部門には２件出ました。

「もっとたくさん流星を見たい！（1年生）」

ペルセウス座流星群の観測結果から、流星をたくさん見る方法を考察しました。

「太陽フレアとヨーロッパコマドリの関係性（2年生）」

「太陽黒点が多い時に、渡り鳥が迷う」のは本当かを大量のデータから分析しました。

ポスターにも２件です。

「段差でこけない自転車（2年生）」

段差に乗り上げたときに自転車がコケない条件をモデル実験とプログラミングで研究しました。

「消しかすからPVCを効率的に取り出す（2年生）」

学校で大量に出る消しカスから、消しゴムを再生できないか研究しています。

そして今回…

見事、地学部門の「太陽フレアとヨーロッパコマドリの関係性」が優秀賞を受賞しました！

おめでとう！

この受賞作品の要旨はこちら。

さて、生徒達の研究は今後も続いていきます。

今回は、九州各県の代表作品を観覧できたうえ、活発な質疑応答も経験しました。

学び多く、次に繋がる大会となりました。

九州は理科の探究活動のレベルが高く、学生科学賞の上位受賞校の約１／３が九州の高校生であるほど

激戦区です。

今後も九州の高校生たちが切磋琢磨してほしいですね。

11月3日に宮崎市にて行われた

令和5年度宮崎県高文連自然科学プレゼンテーション大会にて

本校の科学部が物理、化学、地学部門で最優秀賞に輝きました！

４分野のうち、３分野で最優秀賞を頂くのは初めてです。

これにより、来年8月に岐阜県で行われる

全国高等学校総合文化祭自然科学部門への出場が決まりました！

選ばれたのは以下の３作品です。

物理分野「段差でこけない自転車」

化学分野「ヒドロキシプロピルセルロースの圧力応答性の数式化」

地学分野「太陽フレアがヨーロッパコマドリに与える影響」

今後とも応援よろしくお願いいたします！

８月末から行っている１年サイエンス科の「宮崎・屋久島研修」、第３回目の「県北フィールドワーク」を１０月７日（土）に行いました。

※第１回目はこちら→第１回「博物館研修」

※第２回目はこちら→第２回「青島フィールドワーク」

雨が心配されましたが、この日も快晴の中、日向・日之影・延岡の地質と植生に注目して観察しました。

今回も宮崎県総合博物館の岩切先生（植生担当学芸員）と福島先生（地質担当学芸員）に講師をしていただきました。

最初に「フクトが浦海岸」にて地質と植生の観察を行いました。

尾鈴山火山の噴火による溶結凝灰岩や柱状節理が作る景色について学びました。

また、前回に引き続き海岸性の植物の特徴などについて学びました。

次に「権現崎」へ移動し、照葉樹林などの観察を行いました。

スダジイ、盤根、イヌビワ、ギャップ、陰樹、・・・

「日之影町旧役場前の河原」へ移動し、地質に関する観察を行いました。

付加体、溶結凝灰岩、緑色頁岩、石灰岩、斑状花崗岩、チャート、・・・

「槙峰・梁崎橋」へ移動し、枕状溶岩の観察を行いました。

最後に「比叡山展望所」へ行き、地質と植生の観察を行いました。

前回のフィールドワークを生かして写真の撮り方やメモの取り方が良くなっていました。

後日振り返りを行い、プレゼン作成に向けて班でまとめて話し合う姿も見られました。

次回はいよいよ１１／１（水）～３（金）で行われる「屋久島フィールドワーク」！！

８月末から行っている１年サイエンス科の「宮崎・屋久島研修」、第２回目「青島フィールドワーク」を９月３０日（土）に行いました。

※第１回目はこちら→第１回「博物館研修」

快晴の中、約２時間半かけて青島神社周辺を地質と植生に注目して観察しました。

今回も宮崎県総合博物館の岩切先生と福島先生に講師をしていただきました。

弥生橋手前の砂浜で、青島の地質や海岸性植物の概要などを説明していただきながら観察がスタートしました。

鬼の洗濯岩では地質に関する説明や観察を行いました。

砂岩・泥岩の違い、どうやってできたのか、コンクリーションとは、・・・

青島神社では２グループに分かれて、神社前の地質観察と、神社内の植物観察を行いました。

節理とは、クワズイモ、・・・

その後、神社を１周しながら地質と植生について観察を行いました。

初めてのフィールドワークでしたが、いろんなものに興味を持って観察することができました。

写真の撮り方やメモの取り方も実践しながらよい方法を模索中です。

次回は第３回「県北フィールドワーク」です。

９月３０日に開催された

宮崎県高等学校総合文化祭自然科学部門にて

本校の科学部が３つの研究分野で最優秀賞を受賞しました！

宮崎市民プラザで開催された本大会。

県内の科学部が集い、日頃の探究活動の成果を発表します。

こちらは宮崎北高校の自転車班。

地道なデータ取得と、プログラミングによる解析を行いました。

本校の科学部は県内でも珍しいほどの大所帯です（笑）

今回は、下記のような受賞結果となりました！

【物理部門】

「段差でこけない自転車の研究」･･･最優秀賞！

「空間ノイズキャンセルによるカエルの鳴き声の消音」･･･生徒投票賞

【化学部門】

「セルロース誘導体液晶の圧力応答性の研究」･･･最優秀賞！

「消しかす中のＰＶＣを効率よく集める方法」･･･優秀賞

【地学部門】

「太陽フレアの発生と生物の生起頻度の低い行動との関係」･･･最優秀賞！

「宮崎県沿岸の地形とマイクロプラスチックの分布」･･･優秀賞

２学期に入り，３年サイエンス科生は各チームで行ってきた研究を「日本語論文」にまとめ上げています。

各チームとも端末を使い共同編集するなど，論文執筆を加速させています。

論文が仕上がったら，各チームとも添削指導を受けて，論文の精度を高めていきます。

日本語論文が終わると，次は「英語論文」作成に入ります。３年サイエンス科生の活躍がまだまだ続きそうです。

１年サイエンス科はプレ探究活動としてフィールドワーク「宮崎・屋久島研修」を行います。

８月末から１０月にかけて宮崎で地質と植生について学び、１１月上旬に屋久島で地質と植生について学ぶという企画です。

全部で４回シリーズとなっており、今回は第１回目「博物館研修」を行いました。

８／２６（土）午前中に博物館にて研修を行いました。

全体で挨拶を行った後、２グループに分かれて講座を受けました。

県総合博物館の岩切勝彦氏に植生の講座を行っていただきました。

県総合博物館の福島佑一氏に地質の講座を行っていただきました。

座学だけでなく、標本や展示物を見ながらの説明もあり、より深く理解できたようです。

また、フィールドワークの要である「見る」ということも意識できました。

次回は９／３０（土）に青島にてフィールドワークを行います。

８月４日（金）に宮崎県総合農業試験場にて第１３回理系女子支援講座を行いました。

まず始めに農業試験場の概要を副場長に説明していただきました。

次に畑作園芸支場の與田　眞音（よだ　まお）様に講演をしていただきました。

女性研究者としての歩みやご自身の研究内容についてお話をしていただきました。

その後、女性研究員１０名と参加者でグループを作り、フリーディスカッションを行いました。

各女性研究員の紹介や参加者からの質問など、自由に話をしました。

細かいところまで聞くことができたようです。

最後に研究施設を見学させていただきました。

今回は土壌環境部の養液栽培やリアルタイム診断、生産流通部のおいしさ診断について見学しました。

今回の理系女子支援講座も参加者の満足度は高く、農学関係の研究について知る良い機会となったようです。

また、女性研究員がどのように進路選択をしたか、現在どのような生活を送っているかを知ることができ、女子生徒が研究職に進むことを大いに後押しすることができたようです。