ＳＳＨブログ【普通科＆サイエンス科】

２年サイエンス科の屋久島研修２日目の記録です。


朝は検温から始まります…。

８：３０から早速バスに乗って移動開始です！
今日は丸ごとフィールドワーク！
ハードな１日がスタートします。

宿泊している屋久島環境文化センターは島の東側にあります。
まずはバスでぐるっと西側へ。


やってきたのは大川の滝（おおこのたき）です！
堆積岩が変成したホルンフェルスが多く見られ
その中に花崗岩の岩脈が見られます。
生徒が散らばり、各々が注目したポイントの写真を撮ったり観察したり…。


次に、仲間（なかま）という集落にあるガジュマルを見に来ました。
"歩行樹"ともいわれる珍しい樹木です。
宮崎県の野島神社には立派なアコウの木があります。
その時の観察記録と比較して考察を深めました。


こちらは千尋の滝（せんぴろのたき）です。
背景に見える山は、一つの大きな花崗岩です。
これが削られて滝になったとか…。

生徒たちはインストラクターさんや
同行してくださった宮崎県立総合博物館の先生の解説を聞きながら
（この解説も、肝心の『課題の答え』は教えてくれない！）
与えられた課題解決のために、写真を撮ったりメモを取ったりしていました。

これで午前は終了。

午後は、いよいよ屋久杉が自生する標高1,000ｍ地点のヤクスギランドに向かいます。


こちらがヤクスギランドです！
今回は50分の散策コースを進みました。
６～７人のグループに分かれて、それぞれにイストラクターさんが付いてくださいました。
写真は、珍しいコケや針葉樹を探す一同です。


これは屋久島の特徴的な光景！
「切株更新」と呼ばれるものです。
江戸時代に切られた屋久杉の切り株から、新しい樹木が生えています。


こちらは『仏陀杉』と名付けられた屋久杉です。
推定樹齢1,800年とか。

ところで、屋久島の杉なら何でも屋久杉という訳ではなく…
・人工林の杉→地杉
・樹齢1,000年未満の杉→小杉
・標高1,000年以上で、標高500m以上に自生している杉→屋久杉
と呼ぶようです。


ヤクスギランドから下山する途中に7,300年前に堆積した「幸屋火砕流」の地層を発見。


さて、１７：３０に屋久島環境文化センターに帰ってきました。

１時間ほどの夕食の後、交代で入浴しながら残りのメンバーは
ポスター作りです。
2日間集めたデータを総合して、屋久島の謎に迫るポスターを作ります。


いよいよ明日はポスターセッション！
この日も夜遅くまで作業して、ようやくポスターが出来てきたようです…？

～３日目に続く～

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４月２７日（火）～２９日（木）
２年サイエンス科のフィールドワーク「屋久島研修」を行いました。

今回から３回に分けて屋久島研修の様子をお伝えします！

※本来ならば昨年１０月に行く予定でしたが、コロナ禍により延期されていました。

サイエンス科は宮崎県総合博物館と連携し、これまでに宮崎県の地質・植生を学んできました。
その知識を生かしながら、屋久島の豊富な森林植生と特徴的な地質を学んでいきます。

そして今回の屋久島研修はただの"研修旅行"ではありません。
いわば"探究活動強化合宿"といっても過言ではないでしょう。


こちらの高速船「トッピー」で、鹿児島港～屋久島は安房港へ向かいます。


研修に使用する大量の荷物を協力して運び込みます。


屋久島に到着しました！


まずは３日間お世話になる屋久島環境文化センターに集合。
今回の研修の目的を再確認します。


いよいよ研修の課題が発表されました。
主に『植生』と『地質』に関する課題です。
以降は自分たちで情報収集をしながら、最終日にポスターにまとめます。

そう…屋久島の成り立ちや植生をそのまま教えてもらえる旅行ではないのです！！

さらに各班には本校オリジナルの屋久島研修ハンドブックと、フィールドワーク７つ道具、そしてカメラが渡されます。

いよいよ屋久島研修が始まります！
各班、屋久島の謎を解明できるのでしょうか！？
（ちなみに、どのような課題が出たのかは次年度の事もあるためナイショにさせていただきます。ご了承ください…。）


まずは田代海岸を訪れました。
特徴的な赤色頁岩（せきしょくけつがん）に枕状溶岩。
どうやってこの地形が作られたのか、考えなければなりません。

ところで、屋久島は「月に３５日雨が降る」と言われるほど降水量が多く、ここでは大雨に遭遇してしまいました。


続いては春田浜にやってきました。
特徴的な隆起サンゴ礁海岸。この地形はどうやって…？
こちらでは雨はピタッと止み、青空も見えています。
屋久島の天気は変わりやすいのです。


一日目の研修が終わり、屋久島環境文化センターに帰ってきました。
開講式の様子です。２泊３日の集団生活。ルールが示されます。


食事は屋久島の食材を使ったおいしい料理です。
研修の活力になります！もちろん黙食です…。


さて、普通ならここで入浴して自由時間…ですが、これは研修。

夕食後はディスカッションです。

本日調査したことを整理し、ポスター作りに入ります。
ハンドブックの内容や、インストラクターさんの話、宮崎で学んだこと…
これらを総合して、課題の答えを導いていきます。
夜10時過ぎまで活発な議論は続き、明日の研修へと続きます…。

～2日目へ続く～

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３月23日（火）に素晴らしい連絡がありました。

２年サイエンス科の太陽光を研究しているチームが

公益財団法人環境科学会 2020年度高校活動奨励賞（クリタ活動賞）を受賞し研究助成金（15万円）に採択されました。

このチームの研究タイトルは
「太陽エネルギーを効率よく利用した発電・発熱システムの研究」です。

では、ここまでの彼らの研究を少しだけ紹介いたします。

太陽光発電時に発生する余剰な熱エネルギーを活用して
エネルギー効率を上げることが出来ないか研究しています。

詳細は研究途中のため伏せますが、ソーラークッカーやフレネルレンズを用いて計測をしていました。

そんな太陽光班は、ある道具を購入したようです。


今年度に割り当てられた研究費のほとんどを使って購入したようです。
これは･･･



巨大なパラボラです！！
太陽光を反射して熱を得ます。この大きさ、威力が凄いです。


もちろん研究室に収納することは･･･できそうにありません。
（後日、別の場所を借りて保管することになりました。）

パラボラで研究費が無くなりかけたところに、助成金を受けることができました。

となれば、今後も様々な計測器具や実験装置を購入して研究内容を深めていきます。

頑張れ！太陽光班！！

それにしても、今年度の２年サイエンス科は
科学部以外のグループも、受賞や助成金採択が多かったです。
サイエンス科として、順調に探究活動が進んでいる証です！！


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３月１３日（土）は１年サイエンス科最後の
マニュファクチャリングでした。

今回もプログラミングＰＢＬを行いました！


「皆さんは、組んだスクリプトのデバッグを行います。何度も、何度も頑張ってください。」
「デバッグとは、バグを取り除くこと。でも、なんでプログラムのエラーの事をバグと呼ぶでしょう？」
などなど、伊藤社長による「パソコン用語豆知識」が楽しいです。

ちなみにバグとは…そのままの意味で「虫」ですね。
コンピューターができた当時、巨大なコンピューターに入り込んだ虫が電流をショートさせたことが語源になっているそうな。


そんなわけで、こちらが自分のスクリプトのどこが悪いのかをチェックするコマンドです。
このような、いわば「道具」を使いながら自分のプログラムを完成させていきます。


ところで、今回のテーマは？

前回は観測データをネットを通じて送信できるようになりました。

今回は「Raspberry Piをわざわざモニターに接続してスクリプトを走らせなくても
電源が入ったら勝手に測定を始めて、データを送信する」
という事にチャレンジします。

実用的～！！



が、しかーし！そんな簡単なものではありません。
皆は相談しながらどんなスクリプトを書けばいいのか考えています。

それをクリア出来たら、課題がもう一つ。

RaspberryPiの環境は、文字だけのCUI環境です。
そこで「制御文字」を使って観測データを簡単にグラフ表示してみましょう！

つまり、時間ごとの明るさの変化を、例えば■を使って…

■■■■■■■■■■■■■■■
■■■■■■■■■
■■■■■■
■■■
■■
■■■
■■■■■■■■■
■■■■■■
■■
・・・・

というふうに、疑似的なグラフで表示してみよう！ということです。


簡単なようで、なかなか頭を使います。
今まで習ったスクリプトの書き方を組み合わせて、照度をグラフ化…できるか！？

↓↓↓


ドわ～！！画面全部が記号で埋まってしまった！！（笑）
そりゃそうだ！「照度2700」をそのまま記号にしては大変。
でも、記号で表示することはできたぞ！
あとは、どうすれば…。


講座後も残って熱心にチャレンジする生徒。


「あ！やっとできた～！！」
おめでとう！！
緑色の〇で明るさのレベルが表示できましたね。


という訳で、今回は株式会社ランバーミルの伊藤社長のご協力をいただきました。
ありがとうございました！
これからも、宮崎北高校のマニュファクチャリングはより深く、濃くなっていくのです…！

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３月６日（土）のマニュファクチャリングについてです。

この日は、前回のプログラミングPBLの続きでした。
今回から株式会社ランバーミルの伊藤社長にもご協力いただき
更に高度なプログラミングPBLに挑戦しました。


今回の大きなテーマは、Raspberry Piのネットワーク接続です。
今まではオフラインで使っていたため、計測データをその都度マイクロＳＤカードから取り出す必要がありました。

そこで、オンラインで計測データの取り出しができるようにしていきます！


ただし与えられるのは最低限のヒント！
説明書のスクリプトを丸写しでクリアできるものではありません！
もちろん相談や教え合いはＯＫです。


活発に話しながら課題を解決するためのスクリプトを組んでいきます。
時間は確保していますので、たっぷり試行錯誤をしてもらいました。
（細かい文字を見ながら…みんなよく頑張りました）


今回は伊藤社長がサーバーを用意してくださいました。
（サーバーは北海道にあるそうです。宮崎から北海道にデータを送信しています。）
上手くいけば、１人１人の測定データが画面に表示されていきます。


「お！上手く送信されてるね～」
「やった！」
苦労して作ったスクリプトが上手く走った時は
思わずガッツポーズですね（＾＾）

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２月６日（土）からの「マニュファクチャリング(ＭＦ)」では
プログラミングＰＢＬ（課題解決型学習）を行いました。

これまでのＭＦでは、クラフトＰＢＬとして
ものづくりを通して試行錯誤をしてきましたが

今回からはプログラミングで試行錯誤をしてもらいました！


用いるのは、マイコンの「Raspberry Pi（通称ラズパイ）」です。

とても小さなコンピューターですが、その汎用性は高く
優秀な各種センサーとして科学探究に応用することもできます。

１回目となる授業は、マイコンによるデータロガー作成を行いました。
ラズパイにセンサーを接続し、そのセンサーを動かすためのプログラムを作ります。


…と、その前に。
ラズパイに命令をするには、プログラミング言語「Python」を用います。
こちらに慣れてもらわなければ進めません。

そこで、必要最低限の基礎だけを伝え、自分たちでスクリプトを組んでもらいました。
定番の「Hello! World」の表示や「占い」の作成など…。

何しろ、スクリプトを組む概念すらない状態からのスタート。
何度エラーが出ても、生徒たちは必至に頑張りました。


そして…


ようやくデータロガーの作成に移り…
４時間で気温や照度などのデータを取れるようになりました！
画面に１秒ごとに計測データを表示しています。
表示するデータを変えたり、生徒たちはそれぞれで試行錯誤していました。

かなり頭を使った今回。
しかし、次回はさらにレベルが上がっていきます！


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２年サイエンス科のマイクロプラスチック班のついてです。

※彼女たちの活動概要はこちらの記事をご覧ください。

本校のマイクロプラスチックの研究は
公益財団法人中谷医工計測技術振興財団の科学教育振興助成事業
に採択されており、助成金をいただいております。
※助成金についてはこちらの記事をご覧ください。

彼女たちは先日、こちらの財団が主催する
令和２年度科学教育振興助成成果発表会に参加しました。


今回はその賞状と記念品（エコバッグ！）が届きました。

これからも研究に頑張ってくださいね！


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サイエンス科が科学探究（ACT-SI）を行う教室に
とある装備が追加されました！

これは…マルチラックですね。

以前書いたこちらの記事の通り
宮崎北高校の科学探究では、１グループに１スペースが与えられています。

この範囲であれば、暗室を作ろうが何をしようが
基本的に自由です（危険でなければ）。

しかし、実験道具やいろいろなもので手狭になってしまい
実験や論文作成がしづらくなってきました。


そこでこのマルチラックです！

収納スペースが増すことで、作業がしやすくなりました。
マイクロプラスチック班も広々と実験しています。


これは…今後も荷物が増えそうですね（笑）
いいぞ！どんどんやってくれ！！


マルチラックの登場でさらに整ってきた実験室。
今後の成果が楽しみです。
（空きスペースに見えるのはこれから入る１年生のスペースです。）

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２年サイエンス科英語ポスターセッションの続きです。

場所を移し、今度はSDGs文化交流会です。

実は、生徒たちは科学探究の研究グループ以外にも、
「Earth Science」でSDGsについて調査するグループに分かれていました。


SDGsにおける１７の課題から１つを選び、その原因や解決事例をプレゼンしました。
そして、実際に海外の方とディスカッションしながら、自分達の調査について、様々なコメントをいただきました。


今後、世界はどのようにすべきか。
英語で議論をしています。


自分たちの考えを、海外の先生にじっくり聞いていただける機会は
なかなかありません。
大変貴重な時間になりました。


さらに、文化交流の部では…

・母国語で役に立つフレーズや言葉（※あいさつや、お礼の言葉など）
・人気のあるスポーツ
・日本と自分の国を比べたときの違い
・祝日はどんなお祝いがあるか

などを、留学生やALTの先生にプレゼンしていただきました！
（画像は、お題を提示する本校ALTの先生です。）


珍しいフルーツがたくさん！
ミャンマーの市場の様子などを見せてもっていますね。

楽しい時間はあっという間に過ぎ、生徒たちは
「もっと英語を学んで、表現力を高めたい！！」という欲求が増したようです。

そうですよね…。

ブログ筆者の私（理科）でさえ、一緒に参加していて英語力を渇望しました。
伝えたいのに、言葉が出ないのは相当もどかしいです。
勉強しかない！

これからの英語学習の情熱に繋がったようです！

なお、サイエンス科に限らず、本校の多彩な国際交流の記録は
こちらからもご覧いただけます！

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３月９日（火）の活動です。

２年サイエンス科の英語ポスターセッションを開催しました。


宮崎大学大学院のアジアの留学生（タイ、ベトナム、ミャンマー、スリランカ）１０名と、
ＡＬＴ３名（アメリカ、ウェールズ）を招いて英語ポスターセッションとＳＤＧｓと文化交流会を行いました。


約８０分のポスターセッション。
一生懸命、何度も英語で説明し、英語で質疑応答をしています。



最初は聞き取れなかった英語が徐々に聞き取れるようになってきます。


何度も繰り返すうちに、英語での説明にも慣れてきました。


今回は科学探究（ACT-SI2）で研究しているポスターを全て英語に書き直しています。
英語ポスターの作成にも多くの時間をかけてきました。


留学生の皆さんも研究者です。
当然、研究内容についてのアドバイスもたくさんいただきました。


今回は１３作品のポスターが出展されそれぞれに審査員が１名ずつ付き、交代しながら聞いてくださいました。


今回のポスターセッションに参加したことで、あらためて英語の重要性に気づき
「英語をもっと話せるようになりたい！」と感じたようです。

その情熱を糧に、バリバリと英語の勉強をしてほしいですね！
次回は同日行われたＳＤＧｓと文化交流会についてお知らせします。

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３月９日（火）の活動です。

１年生サイエンス科の「Scientific Thinking」の授業で
研究倫理のSkitを行いました。

「Skit」とは「寸劇」という意味です。


現在、Scientific Thinkingでは研究倫理をテーマに学習しています。

様々な事例を英文にまとめて、これを英語の寸劇で表現するのです。


「研究論文の締め切りが迫っているよ～。」
「あ、他の論文に綺麗な写真があるなぁ…。」
「こっそり、使ってしまおうかなぁ…。」
など、研究者としてやってはいけないことを演じています。


すると、エンジェルとデーモンが現れ
「それはいけないよ！」「時間がないし、やっちゃえ！」と葛藤するのです。

最後は「あなたはどう思いますか？」と投げかけ、この問題をみんなで考えます。

※以上の流れを英語で行います。


今回は、寸劇がより伝わるようにシナリオや小道具なども
各自で検討しています。
寸劇の英文シナリオを自分たちで考えるのは、結構面白いようです。

「Scientific Thinking」では、今年度は２本の英語論文を読み解いたり
このような寸劇を交えて学んだり、科学と英語がつながる授業が展開されています。

そして、この流れは２年生での英語ポスターセッションに繋がっていくのです。

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少し前ですが、１月２０日（水）のことです。

１年サイエンス科の３学期の科学探究（ACT-SI1）が始まりました。


まずは集まり、全体に「実験室の約束事」を再確認しました。
備品の管理をしっかりと。


さて３学期は、２学期に練った研究計画をもとに「研究計画ポスター」を作ります。
研究計画書の内容をピックアップして、わかりやすい研究計画ポスターを作ります。


先輩の研究計画ポスターを参考にしながら「イラストを多く使って分かりやすく」
などのポイントを確認します。
（ちなみに、現在の先輩のポスターは研究も充実し、パソコンで作られた濃密なポスターになっています。）

この後、１年生は研究計画ポスターセッションを行い
研究計画の改善点などを発見するのです。

３学期が始まったころの話です。

探究活動で生徒が使用するタブレットやパソコンが届きました。

しかし…届いただけでは使えないのがパソコンやタブレットです。
アカウント登録やパスワード、Wi-Fi回線の設定…etcの
スタートアップ作業をしなければなりません。

教育開発部でICT環境の整備をしてくれている先生が、
夜な夜な大量の電子機器のスタートアップ作業をしていました。


画面右下の細かい白テープは備品シールです。
テプラで１つずつ作って貼ります…。
本体の他、コードやアダプターにも。
ＳＳＨ事業で購入したものなので、紛失は許されません。
全てに備品シールを貼って管理します。

た…大変だ…！


所狭しと並んだパソコン。
同時進行で作業を進めています。

その数は…


なんと４０台！
まだまだあります。

わかる範囲でお手伝いをしながら、スタートアップ作業を進めました。
影の苦労です。

探究活動がもっと深まることを祈って…。

３月16日（水）

公益社団法人日本金属学会が主催する
日本金属学会2021年春期（第168回）講演大会
第５回「高校生・高専生ポスター発表」に出場しました。

今回はオンライン開催です。
最前線で活躍する研究者の方にポスターを見ていただける貴重な機会です！

宮崎北高校からは、２年生の科学探究９班が参加しました。


今回は、約１００分間のポスターセッションです。
パソコンの前で待機していると、研究内容に興味を持った先生が
ログインされますので、そこで説明開始です！


キノコ班です。思わず身振り手振りが出ます。
このようなわかりやすい動きがオンライン発表では特に大切ですね。


マイクロプラスチック班です。
多くの大会に出場し、オンライン慣れしています。
研究成果の示し方をアドバイスしてもらいました。


車いす班です。
スピードを出すのか、押す力の軽減なのか…。目的はどこにあるのか。
そのための作業は何が必要なのか。
研究をより良くするための助言をいただきました。


太陽光班です。
太陽光発電のエネルギー効率を上げたいこの班。
ペルチェ素子の利用も考えています。
そのような熱電素子の利用は、金属学会でもホットな分野とのこと。
貴重なご意見をいただきました。


暖かい空気班。
ストーブの熱を効率よく反射させて、部屋全体を暖めたいと考えています。
実験装置の改善点、データの取り方、熱力学や電磁気学に関する助言などを受けていました。


他にも、多くの班が様々な助言をいただくことができました。
平均して４～５回はポスター説明を行ったようです。

今回は、３つの部屋をそれぞれ３つにパーテーションし、各部屋に無線LANを用意して
それぞれの個室ブースで９組がオンライン大会に臨みました。
準備も大変でしたが、得られるものがとても多い大会でしたね！

本日の経験をもとに、さらに研究を深めましょう！！


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