理数研究校としての取り組み


■ 29年度、竹早高校は「理数研究校」に指定されました。

竹早高校では、国公立志向の高まりと同時に「理系志向」が年々強まっており、今年度は、東京都から「理数研究校」に指定されました。 昨年参加した、科学の甲子園の他にも、生徒参加型の多くの企画を実施しています。

 

 

 

・東大駒場リサーチキャンパス公開2017 

  6月3日(土) 於)東京大学先端科学技術センター   参加生徒数:66名

 普段は立ち入ることの出来ない研究室内部の見学や、世界トップクラスの研究者たちによる最新の研究成果などに触れることを目的として実施した。 興味のある研究室を自由に見学することで楽しみながら最先端の研究内容に触れることができ、それにより、自分たちの未来の生活がどのように変化していくのかを考える良い機会になっていた。

  

  

 

 

 

・第1回 首都大学東京 都立高校生のための先端研究フォーラム 

  6月5日(月) 於)首都大学東京南大沢キャンパス   参加生徒数:3名

講師:首都大学都市環境学部都市環境学科 川上浩良 教授

講演内容:「化学が挑む『地球環境問題』」  

 科学・技術の分野における最新の研究成果等に関する講演を通じて、研究への意識を深めるとともに,進学後の自己の在り方や生き方への意識を高めることを目的としている。会場では、250名以上の都立高校生とともに本校生徒も講演を真剣に聴き,学生からのメッセージもきちんと受け止めていた。講演は,地球温暖化の原因物質である「二酸化炭素削減問題」に,化学の立場から取り組んでいる先生の研究成果についてのものであった。

 

 

 

・第5回東京工業大学 高校生のための先端科学・技術フォーラム

6月14日(水) 於)東京工業う大学大岡山キャンパス   参加生徒数:67名

講師:社会理工学院建築学系安田幸一 教授

講演内容:「“地球環境といのち”を思考する究極のエデュテインメント−水族館建築の魅力に迫る」  

 科学・技術の分野における最新の研究成果等に関する講演を通じて、生徒が研究することの意義に対する理解を深め、大学進学後の自己の在り方や生き方への意識を高めることを目的としている。水族館建築がテーマということで、物理系・生物系の生徒の興味関心を高められた。アンケート結果からも98%の生徒が満足したと回答していた。自由意見には「目的を持つことが大切だと学んだ。将来の幅を広げるためにもっと勉強しなければいけないと思った。」など、進路意識も高まったといった記述が目立った。

  

 

≪生徒の感想≫

・目的を持つことが大切だと学んだ。将来の幅を広げるためにもっと勉強しなければいけないと思った。大学で自分のやりたいことを見つけてみたい。

・実際の大学での研究の内容を知ることができたので、進路選択に役立てていきたいと思いました。

・今のうちから将来について考えておくことが大切だと思った。水族館には様々な技術が駆使されていることがわかった。

・建築において必要な力や心構えを学び、また、具体的に研究生活や学部について知ることができ、大学進学への意欲がわいた。

・水槽の中の水の循環について知ることができたのが嬉しかった。また、生物に対する思いやりが分かって感動した。

・水槽の水をきれいに保ったり、海の一部を切り取ったように見せるために、照明を工夫したりと、様々なことが裏で行われていることで、魚をきれいに見せていることがわかった。

・ 何をしていてもアイディアを考えてしまうと言っていて、本当にすごいと感じました。僕もアイディアが必要な職に就きたいので、それくらいアイディアが思いつくように頑張りたいです。

・ 今までは自分は生物系1本で頑張ると思っていたが、今回の話を聞いて学問は色んな所でつながっているということを実感できた。

 

 

 

・講演 「太陽電池と水素蓄エネによるエネルギーシステム」について 

 7月20日(木) 於)東京大学先端科学技術センター   参加生徒数:26名

講師:東京大学大学院工学系研究科電気系工学専攻 杉山正和 教授

講演内容:「太陽光発電の原理とエネルギーシステムへの応用」  

 生徒が、最先端の科学技術がどのようなものかに触れ、今の学習と関連づけて考えるなど、理科に対する興味関心を高めることが目的である。 具体的には、日本での現在の発電の種類と割合、エネルギー需要の現状を知り、発電量を身近なものから考える。次に太陽電池の仕組みを学び、一般家庭や社会に見られる太陽光発電と現在の先端技術の違いなどを理解する。あわせて太陽光発電のデメリットから今後の課題や対策などを考える。最後に、水素を用いた蓄電の方法を実習を通して学ぶなどである。 大学で学ぶ量子力学の内容も一部含まれていたが、高校1年生にも理解できるような内容であり、誰もが太陽電池の仕組みや、今日行われている研究内容を理解できていた。アンケートから、多くの生徒が理科の面白さを感じ、学習意欲を大いに高めたことが伺えた。

  

  

  

 

≪生徒の感想≫

・今回の講座の内容はある程度の予備知識として知っていた部分もありましたが、話を聞いて知識と興味をより深めることができました。特に興味が深まったのは、やはり水素を使うことで発電効率は下がるけど電力の長期保存ができるということでした。太陽光は光だけでなく熱自体も使うことができますし、二酸化炭素と水素を反応させる時の熱も利用できたら省エネだなと思いました。

・どのお話も面白かったです。一番最後に紹介された太陽電池のエネルギーの有効利用が二酸化炭素からメタンにする反応にまで繋がった事に驚きました。科学の世界の論理的でシステマチックな面がとてもよく伝わりました。

・非常に面白かったです。3年になり、半導体や燃料電池など今まで授業で習ったことが繋がっていくのは興味深いです。原理を解明し、それを効率の改善に繋げるのは、成功すれば、楽しいでしょう。炎色反応がエネルギーに関連しているものだとは思いもよりませんでした。電力を貯めるのに、水素を使うなど思いつくのが凄いと思います。実験室で見せていただいた電気循環のモデルはとても解りやすかったです。

・私はこの講義を受けるまで太陽光発電はなんだか怪しいもののように思っていました。先生もおっしゃっていたように、太陽光発電で全て賄う家といいつつ電気自動車前提の設計や実は効率が悪いなどの話をうっすらと聞いたことがあったからです。ですが先生のお話を聞いて、もちろん課題は多いでしょうが、太陽光発電は私たちの未来を明るくする可能性を間違いなく持っているのだと実感しました。技術面以外の話では、「目的を分解する」ということが強く印象に残っています。また、高効率太陽電池の話でも回路の効率を上げるのは限界があるが電池自体を改良すれば一気に効率が上がるというお話に、目的を見極め、自分のすでに得ている知識や技術を的確に活かすことが大切なのだと教えていただきました。私はもともと理系とはいえど農学部以外には興味がありませんでした。しかし私がやりたいこと、目指したいものを実現するには必ずしも道は一つではないのだと知りました。本当にありがとうございました。

・今まで更新できてなかった記録を原因が水素ではなくて太陽電池であることを見抜いてそれをすぐに実験に使って記録を更新したこと。物事を幅広く見れば違ったものが見えてくるものだと、今まで例えば物理の問題を解くことがあれば、そのときやっている単元のことばかり考えて解こうとしていたけど、もっと広く見て今まで学んだことを使って行こうと思う。

・最初の内容はとても難しく、よく分かりませんでしたが、先生の説明で理解できました。また、その実験を使い説明してもらってよく理解することができました。ぼくは、今後理系に進もうとぼんやりと思っていましたが、この講座を聞いて理系に行きたいと強く思うよいきっかけとなりました。

 

 

 

・講演、実習 「骨格模型で学ぶ人類学」 

 7月20日(木)、21日(金)、25日(火) 於)竹早高校(生物室)   参加生徒数:41名

講師:国立科学博物館 人類研究部名誉研究員 馬場悠男 氏

 通常の授業では体験できない専門家の講義を、骨格模型や石器などの実物に触れながら体験的に学ぶことで、科学的好奇心や探究心を深めるとともに、講師の話を通じて、今後の自己の進路選択を考えることを目的とする。

 霊長類の特徴、化石人類からの進化などの講義とともに、ゴリラ、オランウータン、チンパンジー、ヒトの頭骨模型から、各種の特徴、眼窩上隆起、大後頭孔の位置の違いなどを具体的に知る。5種類の化石人類の頭骨を比較しながら、人類進化の大まかな道筋を理解する。石器でフランスパンを切って食べるなどの実習も行った。 実際に骨の模型や、石器に触れながら行う実習が多かったので、生徒は主体的・能動的に人類の進化を考察することができた。特に骨をみてどんな動物なのか推測する実習と、石器でフランスパンを切る実習は、他ではできない体験であり、多くの生徒に好評であった。

  

  

  

 

≪生徒の感想≫

・直接模型などを手で触れ、皆で何の動物なのか考察するのがとても面白かったです。貴重な体験を得ることができ、よかったです。

・人類は本当に猿から進化したと、猿や人間の手足の骨をみてわかりました。手の骨は想像していたよりも細く長いなという印象でした。人とチンパンジーなどとの違いがわかりました。実際にみてさわることができてよかったです。

・実際に骨格模型や石器などを触ることができて、とても貴重な経験ができたので面白かったです。また、どうやって今の人間の姿に進化したのかや、他の動物との違いを骨から学ぶのも初めてだったので新しいことを沢山知ることができました。フランスパンを石器で切るのも楽しかったです。どうやって進化するのかを知って改めて進化ってすごいなと感じました!

・教科書でしか見たことがなかった石器に直接触って、実際に使用するというとても貴重な経験をさせてもらった。磨製石器ともなると包丁に匹敵する切れ味で、普通に欲しくなった。石器を作りたくなった。

・石器でフランスパンを切ってみる体験では、どこが切れ味がいいのかを見極めるのが難しく、さらにしっかりとした持ち手がついていないので切るのに苦労しました。包丁に持ちかえると切りやすかったので、現代の職人の技術の凄さを感じました。

・骨から、立ち方やどんな物を食べていたのかとか様々なことが分かることを知って、骨はとても面白いと思いました。

・少しの時間だったけど、今の私たち現代人になるまでの過程に触れられて、自分がその時代にタイムスリップしたような気持ちになれました。

・博物館での勤務は憧れだったので、日本を代表する研究者の方のお話を聞くことができてとても光栄でした。ありがとうございました。

・骨を触らせてくれてありがとうございました! 実際に骨を見てどの生き物か当てたり、歩いたりして楽しかった。人間の考え方について行動や体のつくりからおもしろく学べたと思います。とてもためになりました!

 

 

 

・講演、実習 「ショウジョウバエで学ぶ生命科学」 

 7月24日(月) 於)お茶の水女子大学   参加生徒数:22名

講師:お茶の水女子大学 基幹研究院 自然科学系 近藤るみ 准教授

 大学の設備を借りて、通常の授業では体験できない生きたショウジョウバエを用いた実習の体験を通して、生命科学に対する好奇心や探究心を深めることを目的とする。

 ショウジョウバエは古くから遺伝の研究に用いられてきたモデル生物で、眼の色や翅の形など、見てすぐわかる突然変異の系統が多種ある。性決定様式はヒトと同じXY型であることや、動物愛護の観点から無脊椎動物であるショウジョウバエは管理上の手間が必要ないなどの説明を受け、なぜショウジョウバエが遺伝研究に用いられてきたのかを自然に理解することができた。講義後の実習では、机上に配られたショウジョウバエを麻酔にかけ、双眼実体顕微鏡で観察し、野生型の雌雄の選別、2種類の突然変異体の観察などをおこなった。実習の最後には、観察した2種類の突然変異体を交配させたらどんな子や孫が生まれるかを考察、実際に交配実験した結果を確認した。初めて双眼顕微鏡を使い、身近にいるショウジョウバエを観察したことで、面白かった、新鮮だった、楽しかったという生徒が多かった。また、交配実験の結果を予想してからショウジョウバエを観察したことで、予想、実験、結果、考察に繋がっていく面白さに触れられたという意見もあった。研究室や論文に興味をもつなど、大学での研究に触れる良い機会となった。

  

 

 

≪生徒の感想≫

・正直ハエは気持ち悪かったが、研究者とはどういうものかを知れてよかった。自分は文系寄りだが、好きなことをいろいろ調べられるというのは良いなと思う。理系に対する意識が少し変わった気がした。

・遺伝子組み換えをされた、教科書で見るようなショウジョウバエをたくさん顕微鏡で見ることができて、とても面白かったです。

・突然変異体が子供や孫で目の色や羽が少しずつかわっていて見るのが面白かったです。

・生物で早く遺伝について学んでみたいと思いました。

・あの小さなショウジョウバエが遺伝の研究に経済面や寿命の長さなどの理由で最も適しているのに驚きました。最初は麻酔が切れかけたショウジョウバエを瓶に入れるのに苦労しましたが、しだいに慣れ、うまくできるようになりました。楽しかったです。

・特別に研究室の中を見せてくれて、とても興奮しました。特に、ハエの育成場はとても涼しくて貴重な体験をさせて頂きました。

・とても楽しかったです。また、久しぶりに双眼実体顕微鏡をつかい、作業をすることが出来てうれしかったです。よく見るとそれぞれのショウジョウバエで異なるところがあり、面白いと思いました。とても楽しくてためになる時間でした。ありがとうございました。

・普段はそこらへんにたくさんいるショウジョウバエを、観察するというのが初めてだったので、面白かった。初めて双眼顕微鏡を使い、様々な特徴を持ったショウジョウバエを観察して、それぞれについてどうしてこうなったのか、と考察するのが楽しかった。また、最後の方に研究室や論文を見せてもらって、大学がすごいものだと感じられたし、大学で1つのことを研究できることはとても面白そうだなと思った。

・生きている虫をこんなにしっかり見たことがなかったし、こういう機会がないと見れないから良かったです。最初はショウジョウバエがたくさんいて少し気持ち悪かったけれど、だんだん可愛く思えてきて研究職を目指したいと思う人の気持ちが少し分かった気がしました。最後には研究室の見学もできて良かったです。

・普段は邪魔なものとして扱っていたハエが遺伝子の研究や、病気などの研究に使われてると知って驚きました。また研究職は発見する楽しさがあっても続けることが大変なのだなと思いました。

・ショウジョウバエと聞いて、最初は少しこわいと思っていましたが、顕微鏡で1匹1匹観察していくうちに、それぞれの違いがわかり、かわいいと思えてきました。麻酔を使うのも初めてで少しすると起きてくるショウジョウバエもいて、本当に生きていると実感しました。最後には他の部屋も見せて頂いて、大学生になったら、どんな研究をするのか楽しみになりました。初めての体験も多く、とても勉強になりました。

・人間の肌や目の色が違うように、ショウジョウバエも目の色や羽が違うものがあったので、面白かった。

・ハエを使った実習は貴重な体験になりました。また、組み換えを学び、一番最後に人は先祖代々が持っていた染色体の一部を受け継いでいたことが分かり、とても興味深く感じました。まだ授業をとっていない生物の科目に触れることができたので、科目の選択に役立てていこうと思います。

 

 

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