■STLメディカルサイエンスⅡ 第2回 PCRによるDNAの増幅実験○MEDICAL EXPERIENCE：第2回「PCRによるDNAの増幅実験」 ・DATE：平成27年2月27日(金) ・PLACE：本校生物実験室 ・SPEAKER：崇城大学生物生命学部応用生命科学科 准教授 西山 孝 氏／平 大輔 氏 ○SUMMARY： ・自然界には培養できない微生物や系統関係がすぐには判別できない生物がいます。これらの生物の同定や系統発生学的を明らかにするために、すべての生物が持っているrRNA遺伝子の塩基配列を調べることが行われています。この実験では、試料から抽出したDNAを材料にして、rRNA遺伝子のPCRによる増幅と増幅したrRNA遺伝子のアガロースゲル電気泳動による確認を行います。 ○INSPECTION： ・生体に関する知識と保健学領域の健康に関する理解については、「細菌・ウイルスの性質と感染症」に関する問いに対する平均得点率88%、「人体のしくみ」に関する問いに対する平均得点率83%であり、理解度は高いと思われる。分子生物学的な分野については理解度が低かったので、考査後の復習により補った。 ・DNA抽出実験のレポートから、DNAに関する基礎的な知識が習得されたこと分かった。 ・第1回医学・医療体験のアンケート結果から理解や興味・関心について、あまり深まらなかったという生徒が数名はいたが、ほとんどの生徒は高まった内容であると感じており、学習効果が見られている。授業進度に応じた内容で実体験の場面が多くあったため、理解度も高く、興味・関心も大いに高まっていると思われる。また、それぞれの講義の中に、医療・医学に関する知識だけでなく、人生観や研究者としての資質なども盛り込まれており、感銘を受けた生徒が多かった。
○QUESTIONNAIRE： (1)授業中の集中度 授業中の集中度.png)
(2)学習内容の理解度 学習内容の理解度.png)
(3)授業中の集中度 授業中の集中度.png)
(4)学習量 学習量.png)
(5)学習の活用度 学習の活用度.png)
(6)将来の進路希望(人) 将来の進路希望(人).png)
○PROBLEM： ・生徒の理解を深めるために専門的な内容の医学・医療体験を2回実施したが、基礎的な実験実習の機会を増やしてほしいという要望があった。 来年度は、授業進度を見直し基礎実験を計画的に取り入れていきたい。 また、授業内容の精選を進めながら、生物と保健を融合した内容についての検証を行い、成果物として、準教科書の作成などに着手していきたい。
○DATE：平成27年1月20日(火) ○TIME TABLE： ○第 I 部 開会行事 12:00
○第 II 部 記念講演会 12:20
・演題：「歴史が教えてくれる日本人の生き方～ある科学者の生涯～」
講師：(株)ことほぎ代表取締役 白駒妃登美 氏
■第 III 部 生徒発表 14:00～15:20
・STL海外サイエンス体験学習研究発表
研修内容及び交流会実施報告
凝固点降下における濃度限界値に関する研究
・総合文科コース英語課題研究発表
睡眠と学習の関係について
・理数科STL科学技術研究優秀班発表
生物班 花から出るでる酵母菌～花から製パン用酵母を分離できるか～
物理班 振動×発電～見過ごされるエネルギーでの発電を考える～
化学班 色素増感型太陽電池～糖を用いた長寿命・高性能太陽電池～
・科学技術プロジェクトチーム研究発表
地球惑星 太陽黒点の画像解析による自転周期の研究
物質化学 有機物を利用した空気電池の性能向上に関する研究 ○第 IV 部 閉会行事 15:20 ○第 V 部 ポスターセッション 15:30～16:30
 ○RESULT & PROBLEM：
全校的な取り組みの一環として位置付け、1,2年生全員参加で発表会を実施した。 (1) 発表会全体を通して 英語による発表は昨年度の4テーマから2テーマとした。これは発表内容の質を高める目的であった。全体的には、表現方法を工夫し、昨年と比較するとわかりやすい発表が増加した。
本年度の最大の成果は、昨年度から取り入れたポスターセッションの充実である。ポスターセッションについては、本年度は26テーマとなった。ポスター作成の過程から発表の仕方に至るまで、生徒は多くのことを学び、いきいきとポスターの説明をしていたことが印象深かった。
今回、生徒が発表を通して、自分たちの研究の過程や成果について考え、それをどのように伝えるのかを試行錯誤することで、自然科学への興味関心がより一層高まっていることを感じた。
今回のような発表の機会を生徒たちに与えることはとても重要であり、かつ貴重な経験となるため、今後とも十分な指導を行っていきたい。
一方で、課題として
・1.質疑応答の時間確保
・2.ポスター発表の時間と場所の拡充
の2点が挙げられる。
1.については、次年度の発表会では設定したい。発表を聞くだけでなく、質問時間を設定すれば、聴講の生徒も傍観的にならず、さらに充実した発表会になるのではないかと考える。
2.については、多人数が参観できる場所を確保し、ポスターセッションの時間も増やすことで対処していきたいと考える。
(2) アンケート結果より
成果発表会の発表内容について生徒を対象としてアンケートを実施したが、その結果の概要は、以下の通りである。
「印象深く興味を抱いた分野」については、「理数科課題研究」や「海外研修体験報告」の割合が多かった。
文理別で見た場合、ポスターセッションに対する興味を抱いた生徒の割合が、理系に比べ文系が大きく、総合文科コースによる英語課題研究発表、グローバルセミナーについては理系に比べ文系が多かった。次年度は文系の内容についても同時にポスター発表が考えられないか検討していきたい。
今回の発表会を通して、全体的には生徒の科学技術への興味関心は概ね高まったものと考えられる。また同じ学年の生徒が全校生徒の前で発表する姿は、少なくとも聴衆である生徒には刺激になったはずである。
また本年度は、講演会も併せて実施した。今回は最先端の科学技術に関する内容ではなく、先人達の科学技術に関する苦労について学び、そのことから科学技術を学ぶ尊さを学ぶことを目的とし、講師の選定を行った。生徒のアンケートも90%以上の生徒が大変満足しており、今後のSSH活動の活性化に繋がればと思う。
○SUMMARY：
発表スタイルに関しては、まだ改善の余地はあるものの、指定一年目から成果発表会を実施した効果が現れており、本年度はほぼ定着してきていると実感した。次年度の発表会は、さらに効果的でより多くの生徒が参加し、かつ生徒にとって充実し満足のいくた成果発表会となるように、実施方法を再検討していきたい。
昨年度に引き続き、本年度も全国SSH指定校、県内高校、中学校、保護者、同窓会の方々など、100名を超える外部からの参加者があり、様々な意見をいただくことができた。 寄せられた意見を参考にしながら、今後のSSH活動の質的向上につなげていきたいと考えている。
○OBJECT：
・大学や研究機関において実験や実習、体験活動を通して、科学技術リテラシーの向上を目指すとともに、生徒の科学技術に関する意識の高揚を図りながら、課題研究や学習活動の一助とする。
○SUMMARY：
・2年生全員にガイダンスを行い、希望者を募ったところ、64名(文系19名、理系45名)が参加した。
●第1日目 (7月31日 木曜日)
【理化学研究所 計算科学研究機構( AICS )】
スーパーコンピューター『京』を見学した。世界トップレベルの10ペタフロップスの計算能力を持ち、国家戦略・企業戦略の重要な部分を担い、気象予報や災害予測・宇宙の解明・新物資や新エネルギーの創成、新薬開発、人体臓器シミュレーションなど様々な分野で活用されている。世界で「二番ではなく一番」を目指して日夜研究に没頭する研究者の方の努力を知り、生徒は大変感動していた。生徒の知的好奇心を大いに刺激し、活発な質疑応答がなされた。
【京都大学総合博物館】
文化財や標本など、文化史・自然史・技術史の各分野にわたる重要な資料の見学
【京都大学に進学した卒業生4名との懇談会】
卒業生の体験談、学習方法や進路に関する相談、大学での研究内容に対する質問
●第2日目 (8月1日 金曜日)
【京都大学 再生医科学研究所・iPS細胞研究所】
この施設では、iPS細胞やES細胞といった幹細胞についての研究とその応用が行われている。再生医科学研究所の長澤教授から講義をしていただいた。iPS細胞による難病治療の可能性や、その利用と留意点をテーマに、第一線の研究者の話を聴くことができ、生徒は大変刺激になったようである。なかでも世間に現れる「成果」には目に見えない多くの協力者がいて、目に見えない研究こそが、医学を支えているのだという言葉に生徒は深く感銘を受けていた。特に医学を志す生徒の目が真剣であったのが大変印象的であった。
【(理系)京都大学化学研究所】
京都大学宇治キャンパスにあり、32もの研究室を擁する。今回は、「ケミカル・バイオロジー」、「粒子ビーム化学」、「構造分子生物化学」の3つの研究室を訪問させていただいた。それぞれの研究室で講義および体験実習がなされ、生徒は非常に刺激を受けたようであった。生徒の中には、将来学びたい内容ができた生徒も現れ、志望校やその後の進路について意識の高まりも感じられた。
【(文系)京都大学こころの未来研究センター】
「こころ」に関する学際研究を、異なる学問領域の研究者によって推進する、他に類をみないユニークな研究施設である。ここでは、同センター所属の鎌田東治教授より、ジブリ映画『となりのトトロ』と『千と千尋の神隠し』の2つの作品を比較し、日本社会の変容と日本人の価値観の変化を宗教学や民俗学的観点から講義していただいた。また東日本大震災の被災者の方にとって伝統芸能や地域の絆が「こころ」の支えになっているというお話も生徒の印象に強く残ったようである。また、MRIを用いて、「こころ」を脳の反応の変化によって科学的に調べる実験も、生徒には大変刺激的であった。
●第3日目 (8月2日 土曜日)
【海遊館】
大阪市にある世界最大級の水族館である。施設内では、飼育員の方に、水環境の生態系に関する講義を行っていただいた。飼育員の方は、講義の中で「環境保全には、一つの種の保存だけを考えるのではなく、周りの種への影響をしっかり考える必要がある」こと、さらには「自我のままに生きるのではなく、他を顧みて、他を理解しようと努める」ことなど生物多様性の重要性を考えるとともに、生徒の生き方にもヒントを与えてくれる示唆に富んだ講義であった。午後には、海遊館の施設内を見学し、生態系に関する知見を深めた。 ○INSPECTION：
・本研修における目的を達成した生徒が多いと思われる。科学の最先端技術について、本物の事物や研究者と直接接することができたことが、生徒にとって何よりもの大きな刺激になり、その後の理科や数学に対する意識の向上に繋がっていると感じた。レポートを作成することで、研修内容の理解を深めることができたと思う。
いずれも世界最先端レベルの研究機関を訪問させていただいたが、研究員・教授・スタッフの皆様がいずれにおいても大歓迎していただいたことに、生徒は大変感謝、感激しており、この点においても大切なことを学べた研修になったと思う。
○PROBLEM：
・研究者との協議では、昨年度より多くの質疑ができたと思われるが、体験的な学習は、MRIや電子顕微鏡に触れるなど多少あったもののやはり少ないと感じる。訪問施設や滞在時間など大幅な変更が必要かもしれない。
高度な内容を扱っているので、理解できなかった生徒も見られる。今後は、事前学習を十分に行い、理解を深めたい。
○OBJECT：
本校のSSH研究開発の課題の一つが「全校体制のSSH活動の構築」である。今回、第1学年全員を対象とした校外研修を通して、九州北部地区における最先端の研究に触れながら、科学技術に対する興味関心を高めることを目的として実施した。
大学や研究機関において実験や実習、体験活動を通して、科学技術リテラシーの向上を目指すとともに、今後の学習活動の一助とする。また、事前学習を取り入れ、情報の収集方法や資料等の作成方法を学ぶ機会とした。 ○STUDENTS：第1学年1組～8組 (320名) ○DATE：平成26年7月31日(木),8月1日(金) ○PLACE：
1組・8組：崇城大学 薬学部 熊本大学 工学部物質生命化学科
2組・5組：長崎大学 熱帯医学研究所 環東シナ海環境資源研究センター
3組・6組：北九州エコタウン 近畿大学 産業理工学部
4組・7組：佐賀大学 海洋エネルギー研究センター 九州電力 玄海原子力発電所
8組：いのちのたび博物館 安川電機 ○INSPECTION：
クラス毎に2ヶ所の大学や研究機関を訪問し、最先端の研究を行う設備や講義を受け、大学で学ぶことの意義や楽しみを知り、また訪問させていただいた各施設において、特色のある実験を行っていただいたことを受け、最先端の研究を行うことに対して興味や関心を持つことができたと考えられる。特に、大学の研究室では、大学の設備を使用して実験をさせていただき、大変満足度の高い研修となった。事前指導や事前学習を行うことで、ただ受動的に見学するのではなく、能動的に興味や関心を抱き、疑問や期待感を胸に研究施設を訪問することができたように感じられる。さらに、事後のポスターセッションに向け、目的意識をもって講義や説明を受けることができ、さらに積極的に学ぶ姿勢が身についているようである。
○PROBLEM：
SSH活動の全校体制として第1学年全体で行った研修であったため、訪問できる施設の選定と開拓に苦慮した。訪問先の早期選定が課題として挙げられる。また、大学の定期試験の日程と重なっていた部分があったので、実施時期について検討する必要があると感じられた。
またアンケートより、各施設を午前と午後で2か所訪問するということにしていたが、訪問する数を1か所にすることで、施設で行われる研究をより詳しく知ることができ、さらに充実した研修内容になるのではないかという意見が見られたため、次年度以降の課題として検討する必要がある。
○「自然発火現象のメカニズム」に関する研究報告
○OBJECT：
自然発火とは、人為的に火をつけることなく出火する現象のことである。今日、日本で発生している火災のうち、自然発火現象によるものは少なくないといわれている。塗料や肥料等の化学物質の酸化熱による発火、堆肥や木材くず等の有機物が発酵する時の温度上昇による発火、落雷による発火、水の入った金魚鉢等がレンズの代用となって太陽光を集めることによる発火等がある。
平成19年8月、福岡市南区の一般住宅の庭で自然発火による火災が発生している。庭のテーブルに置かれていた水入りペットボトルがレンズの役割をして、テーブル上のドライフラワーや新聞紙が発火し、火災に至ったものと推定され、ウッドデッキの床面やテーブルも焼損し、その炎で近くにあった殺虫剤スプレー缶も爆発している。爆発音に気づいた近隣住人が消火したため、幸いにして大きな火災には至っていない。
○STUDENTS & TEACHERS：
2-3 川島 諒太／2-8 松永香奈子／1-1 田中ジョシュア／1-8 無津呂 樹
(顧問) 江﨑 公幸
○SUMMARY：
メガネのレンズや水の入ったペットボトル等の身近な物でも、太陽の光を集めることができ、自然発火を起こすことができる。今回の実験のように、ペットボトル一本でもモノを焦がすことができるため、外出時に、ペットボトルなどを窓際に置いたままにしていると、非常に危険である。
平成21年3月17日、東京都世田谷区のマンションで発生した火災も自然発火によるものである。ベランダのエアコン屋外機の上に置かれていたステンレス製ボール内の雑巾等が発火し、その側に置かれていた植木のプランターが焼損した。(ステンレス製ボール内のタオルが発火している)
これは、ステンレス製ボールが凹面鏡として働き、太陽光を集めたことで自然発火し、火災に至ったケースである。ペットボトルやステンレス製ボールのように太陽光を集めるレンズや鏡の代用となるものが身の回りには散乱しており、危険と隣り合わせの状況と言ってよい。また、この例のように夏場でなくても、集光による自然発火は起こっている。むしろ、日差しが屋内にまで深く差し込む冬場の方が、このような火災は発生しやすいという報告もあり、十分に気をつけたいものである。 ○PROJECT OUTLINE：
研究報告の詳細ファイル：PDF
○EVALUATION & PROBLEM
今回の実験で、有効な検証データを得ることができなかった大きな原因として、効率よく太陽光を集めることができず、十分に温度を上げることができなかったことが挙げられる。太陽光の入射角度等について調査し、精度良く実験ができるようにするとともに、次回は、試料の種類を増やして実験を行いたい。ペットボトル内の物質の状態や色を変えた場合、結果が変わるのか試してみたい。
また、考察で述べた、試料の色や表面の状態と発火との関係については、さらに詳しい実験を行い、有効な検証データを得たい。
○OBJECT：
本プロジェクトは地球科学に関する特定分野について自主的な研究活動を進め、基本的な研究能力と発表能力を高めるためのものである。
しかし、これまでの課題として、本プロジェクトは高文連等の郊外に対する発表を行うことはなかった。そこで研究を進めてポスターとパワーポイントにまとめ、郊外でのポスター発表および校内でのステージ発表を通して発表能力の向上及び研究に対する意欲の向上を狙いとした。 ○INSPECTION：
以下の2つの場にて発表を行った。後日発表者に感想文を提出させた。
・ポスター発表：「第29回福岡県高等学校総合文化祭
自然科学部門福岡県大会ポスター(パネル)部門発表会」
・DATE：12月13日(土)
・PLACE：福岡工業大学
・ステージ発表：「平成26年度福岡県立明善高等学校SSH成果発表会」
・DATE：1月20日(火)
・PLACE：久留米市市民会館 ○SUMMARY：
「太陽黒点の画像解析による自転周期の研究」：井上 文宏(2-9) 足立 昌洋(2-5)
地球上で私たち人類をはじめ多くの生命が育まれているのは、太陽があるからである。その太陽について知見を深めたいと思い本研究を始めた。SWC宇宙天気情報センターのホームページから太陽の表面の画像をダウンロードし、黒点の日時と座標のデータを収集した。その黒点の軌道をエクセルで解析し、太陽の自転軸の傾きを算出したところ、太陽は、地球の公転面に対して6度傾いていることが分かった。緯度と自転周期の関係性をグラフ化したところ、自転周期は極のほうが長いという文献に合う結果が得られた。太陽が流体であることが原因と推測されたので、実際に極の自転周期が長くなるのかを、ボールに流体である蜂蜜を塗り、回転させることで検証した。 っ○PROJECT OUTLINE：
研究内容の詳細ファイル：PDF
○EVALUATION & PROBLEM
足立 昌洋(2-5)：人生で初めてのステージ発表を体験し、自分に自信を持つことができました。
井上 文宏(2-9)：疑問が出た時の部活の仲間との意見交流が楽しかったです。
以上のように、生徒の研究に対する意識に変化が見られた。意見交流が活発になったことで、質問に対する対応能力も発表を重ねるにつれて高くなっている。また、発表者のみならず、部の後輩も明確な目標と研究の模範ができたことで、自分たちの研究テーマの設定に関する議論が活発に行われるようになった。
今年度の研究において教員側からの助言が多かったことは来年での課題である。教員が研究の軌道修正をすることは必要だと考えるが、生徒自身が自身の力で科学的に考察し、課題解決していく能力を高めさせたい。
○PLOROGUE：
本年度、本校SSH推進課は、具体的目標として(1)知識基盤社会に対応できるリーダーの育成、(2)科学技術リテラシーの向上、(3)研究活動の充実と体験学習の推進、④科学技術系の人材育成、を掲げた。この体験学習では、大学・研究所・高等学校での研修を通して世界最先端の研究に触れること、英語による高度なコミュニケーション能力の育成、プレゼンテーション能力の向上を主な目標としており、これらの目標を達成することが、上に挙げる推進課の目標の達成に準ずるものとなると考えた。昨年度以上に内容を充実させる中で、最終的に、将来、国際社会で活躍する生徒を育成すべく海外体験学習を実施した。
○STUDENTS & TEACHERS：
・参加者：職員2名 生徒20名 計22名
・引率者：主幹教諭／白井 雅伸 教諭／江頭 美沙
・生徒：1年男子／9名 女子／5名 2年男子／4名 女子／2名
・生徒代表 2年8組 濱﨑 悠貴(研究班)
・研究班長 2年8組 吉開 貴仁
・交流班長 2年8組 手嶋 遥
[研究班]
伊集院 拓也 白井 杏奈 尾上 樹 黒田 航一 三瀬 周平 山田 琳太郎 武田 玲依奈 金堀 優作
[交流班]
加藤 聡 財満 誠 寺島 実遥 大藪 和之 黒田 海 藤本 梨沙 山下 薫 猿渡 直司 丸山 映美
○SCHEDULE：
・12/8(月)：ボストン マサチューセッツ工科大学
・12/9(火)：ボストン ハーバード大学所属ダナ・ファーバー癌研究所
ブロード・インスティテュート MITミュージアム
・12/10(水)：ワシントンDC スミソニアン博物館群国立自然史博物館 国立航空宇宙博物館
・12/11(木)：オーランド サイエンスハイスクール
・12/12(金)：オーランド NASAケネディスペースセンター
・12/13(土) 、14(日)：帰国
○SUMMARY：
アメリカでの全日程を通して、初日よりも2日目、2日目よりも3日目と、生徒の成長が著しく見られたのは大きな成果である。特に初日、ダナ・ファーバー癌研究所での講義で質疑応答の時間になった時、生徒たちは非常に消極的であった。実際に、事前研修の時に、癌や研究所についての疑問を多数抱え、質問も準備していたのだが、普段自ら積極的に手を挙げ質問することが少ないことや、日本での受け身の授業が習慣化していたこと、自分たちの英語が間違っているのではないかという不安が壁となっていたようである。講師の方から「海外で、講義に対して質問が出ないのは非常に失礼なことです。」と注意を受けたのを機に、徐々に生徒たちは質問をするようになった。ロボティクスワークショップ、オーランドサイエンスハイスクールでは格段に英語での質問や担当者との会話も増え、それと共に生徒の意欲、充実感も高まっていったようである。最終日のNASAでは、質問が多すぎて時間が足りず、スプリンガー氏は生徒たちの積極的な姿勢を褒めていた。今回、初めての経験となったオーランドサイエンスハイスクールとの交流は、生徒にとって何にも代え難い経験となったようである。実験・調査の段階で何度も行き詰まり、400回近い実験を繰り返した。11月になり結果がまとまり、全員で協力してプレゼンテーションの形に仕上げた。今回、高く評価したいのは、20名全員が非常に多忙な時間を送っていたにも関わらず、実験に失敗しやり直しが生じた時にも、班長の指示のもと迅速に動き不満を言うこともなく黙々と活動を続けたことである。この結束力は現地に行っても保たれ、あらゆる場面においてプラスに働いた。一人ひとりの生徒がそれぞれの場所に興味・関心を抱いており、その想いは体験学習を終えて更に強まり、結果として科学・英語の学習意欲の向上へと繋がっている。
○生徒の感想
・1年8組 武田玲依奈(研究班)
六か月、長いようであっという間に過ぎてしまいました。班決めから始まり、何十回もの実験を重ね、夕方遅くまで残って活動してきた時間は毎日が充実していて、私にとってとても刺激のある日々でした。様々な準備をしていざ飛び立った私たちは、MIT、ハーバード大学、NASAなど世界のトップレベルの施設を訪問し、世界で活躍する方々の講義をうけ、そのレベルの高さに驚き、感動し、また同時に自分自身をその高いレベルから見つめなおすことができました。もとから海外に出て働くということに興味を抱いてはいたものの、実際に現地で働く方の、グローバルな関係を自ら築いてゆく逞しさと積極性を持ち、毎日が刺激と充実と新たな発見や進歩で満ちた生活を送られている姿を見て、将来は私も必ず世界で活躍する人になろうと決意しました。この研修で経験したことは一生私の財産となると思います。今の熱い感動とやる気に満ちたこの気持ちを忘れずに、これからもっと自分に挑戦していきます。
・2年8組 猿渡 直司(交流班)
今回の海外サイエンス研修を通して私が一番学んだことは「学業・商業・文化等の様々な分野においてグローバル化が進みつつある」という世界の現状です。マサチューセッツ工科大学やハーバード大学においても、現地では数えきれないほどの海外留学生を目にし、彼らが国境・文化・人種の壁を越えて、英語で会話をしている姿が特に印象的でした。NASAやダナ・ファーバー癌研究所において、スペースシャトルは世界各国の技術力を結集したものである事や、癌研究所の職員の方々も様々な国から来訪して研究を重ねていることを教わりました。私は研修期間以前、英語を喋ることばかりを意識していたのですが、一番大事なことは「喋る」ことよりも「会話しようとする姿勢」が大事なのだと今回の研修で学び取ることができました。グローバル化が進む今だからこそ、これからは英語を話す能力だけでなく英語で発信する能力も身に付けていこうと思います。
○OBJECT：
一昨年度は2年生理数科、昨年度は2年生理数科、及び総合文科コースを対象に実施された本セミナーを、2学年生徒全員を対象に実施することで、SSH活動の効果を普通科へ拡大、浸透させる。昨年同様、様々な分野を専門とするALT、更に今年は大学の研究者を招き、科学技術に係る内容に興味・関心を持たせ、理解させる。○STUDENTS & TEACHERS：
・参加者：第2学年 理数科40名／総合文科コース40名／普通科234名 ○DATE：平成26年10月14日(火) ○PLACE：2年各教室、講義室121、講義室131、講義室211、社会科講義室、大会議室、共通講義室1、共通講義室2、視聴覚教室
○ARRANGEMENTS：
10月9日(木)のHRの50分間を利用し、事前に各講師から送られた資料を読んだ。辞書を使い分からない単語の意味を調べたり、科学的専門用語についても、電子辞書の広辞苑を使ったり、後日インターネットで調べるなどして当日の学習に備えると共に、質問事項を英語で準備した。 ○RESULT & PROBLEM：
今年度は、独立行政法人日本学術振興会(JSPS)の講師派遣制度(サイエンスダイアログ)を利用し、大学及び茨城の研究機関より4名の研究者(表No.1-4)を講師として招くことができた。昨年度以上に科学技術、理科・数学教育に焦点をあてるという意図があったため、他12名のALTに対しても科学的内容を講義の中で扱ってもらいたいという要望を出したが、現実としては、来日しているALTの殆どが文系分野を専門としているため、その実現は困難であった。
結果として、理数科と普通科理系4クラスの生徒が、より専門的理系分野を扱う表No.1-5(5は理系専門のALT)の講座を選択し、約40名の生徒から成る講座を受講し、他文系3クラスの生徒がNo.6以降の講座を選択し、約10名程度の少人数型講座を受講することとなった。
目的に挙げている、SSH活動の効果を普通科へ拡大、浸透させ、科学技術に係る内容に興味・関心を持たせるという点では非常に有意義であったが、一方で、より専門的な理系の内容を扱う講座である程、日程を上手く調整し、理系の生徒にも少人数の講座を受講させた方が効果が出るのではないかという課題が残った。 講師と積極的にコミュニケーションをとることを優先するのか、英語で専門的な科学の知識を深めることを優先するのか、その運び方に今後改善の余地がある。
■英語課題研究・対象クラス 2年7組(総合文科コース) ・指導担当者 Patricia Laemoa、西田 瑞穂、豊福 修、江頭 美沙
○PLOROGUE： 英語課題研究の目的は、科学に係る様々な内容を学習し知識を広げること、それらの内容を英語で学習し、4技能「読む」「書く」「聞く」「話す」の育成を図ることを目標としている。この目標を毎回の授業で確認しながら、1学期~2学期を通して英文を読むことを中心に、3学期にはそれぞれ生徒が興味を持った話題を持ち寄り、調べ学習を進めながら、最終的にSSH成果発表会に向けて研究発表を完成させることを行った。
○CONTENTS： (1) 4月～8月 教科書やインターネット、雑誌等を用いて英語で科学についての内容に触れた。 ・Deep Down into the Ocean's Zones ・The High-Pressure Task of Deep-Sea Fish Study ・"Happiness," the Logical Extension of Humanistic Psychology このような内容を扱う過程で、生徒たちには常にインターネット、新聞等で科学的内容を意識させるようにした。 (2) 9月～11月 各自、興味を持った科学の話題を持ち寄り、グループワークの形式で発表した。その中からプレゼンテーション用とディベート用のテーマに分け、プレゼンテーション用のテーマを選んだ2グループは文献やインターネットで研究を進め、一方でディベートを選んだ2グループは、毎回の授業のなかでディベートを行った。 (3) 12月 クラス内発表を行い、SSH成果発表会の代表班を選考した。その後、選ばれたプレゼンテーションの班は、研究を更に深めると共に、パワーポイントや原稿の作成、発表の練習を行った。代表班以外の生徒は、代表の発表内容に関係する資料を集めたり、プレゼンテーションのデータ収集に加わったりした。
○QUESTIONNAIRE： ・質問1：「授業を通して、科学に対する興味・関心は高まりましたか」 ・回答 非常に高まった／5% 少し高まった／42% 変わらない／39% あまり高まらなかった／13%
・質問2：「授業を通して、最も身についたと感じた力は何ですか(複数回答可)」 ・回答 英作文力／42% 語彙力／28% 英語プレゼンテーション力／18% 科学に関する知識／15% 自分の意見を述べる積極性／5%
・質問3：「授業を通して、感じたことは何か」 ・回答 プレゼンテーションの準備を通して、科学的分野についての英作文書き、発表などすることで、長文が読みやすくなったし、自信がついた"、“テキストを使うより、より英語に積極的に触れ合え、知識も増え、総合文科コースにいるという感じがした" 他の英語の授業の内容と差をつけ、より科学的内容を取り上げ生徒の意欲を高めたいという指導者側の気持ちは強かった。しかし、週1時間の授業で一つ一つのテーマを深く追及する時間は十分に確保できず、浅く広く学習し、いつの間にか成果発表会の準備に移ったという印象である。 ○SUMMARY： この英語課題研究という授業がSSH活動に準ずるものであるため、授業の内容を科学的なものに絞り進めていくという点では、文系生徒にとっては多少難しい部分があったことは否めない。しかし、ここ数年、日本人のノーベル物理学賞受賞等、科学分野における日本人の活躍が目覚ましかったこともあり、そういった話題を英語で紹介し、生徒の科学的意識を高めるという点では、非常に有意義な時間となった。 総合文科コース2年7組には、グローバルに活躍する日本人に触発されている生徒も多く、課題研究の授業を通して、科学的知識を育成し、且つプレゼン能力をつけるということが、将来の人材育成の一助となるであろうことは間違いない。
○Representative Group Announcement Outline： Theme : The Relationship Between Sleeping and Learning Abstract : The human brain needs about 20% of the body's energy, although it accounts for only 5% of the body's weight. It needs a lot of energy and rest by sleeping. We researched the relation between sleeping and learning by studying the difference between non-REM sleep and REM sleep, the analysis on ideal sleeping hours by an American researcher and “the forgetting curve" which represents the relationship between time and memory. We eventually reached the idea that the ideal amount of sleep for effective learning is 6 or 7 and a half hours a night. After learning something we must sleep soon after and must not be interrupted by other input before we go to bed. If we put these things into practice, we can achieve a maximum effect of learning efficiency and use it for our life. ■STL科学技術研究（1年）
■STLキャリア（1年）○HYPOTHESIS：
情報化社会を学習の場として、様々な情報手段について学ぶとともに、科学的な事物・現象や環境をはじめとする様々な諸問題に関する情報を収集・精査し、ICT機器を活用してプレゼンテーションの作成、発表を行うことで、プレゼンテーション能力を身に付けるとともに、自然に対する関心や探究心を高め、科学的に探究する能力と態度を身に付けた生徒が育つであろう。
科学的な事物・現象や環境をはじめとする様々な諸問題に関する情報を収集・精査することで、将来の科学技術者として、社会との関連から自己の在り方、生き方を考え、主体的に進路を選択することができる生徒が育つであろう。
○INSPECTION：
・対象：理数科 1年8組 40名
・期間：2年間(1年次1単位、2年次1単位 通年) *本年度は1年次1単位 ・検証方法：校外研修や講演会については、感想文の分析によって検証を行う。また、演習については、提出されたレポート内容の分析によって検証を行う。 ○SUMMARY：
・1学期：コンピュータ・カメラ・プリンターネットワークドライブなどのICT機器の仕組みと基本操作について学ぶ。 ・2学期：インターネットを利用した情報検索、マルチメディア(画像、動画)の作成および編集、プレゼンテーションの作成について学ぶ。
・3学期：著作権などの法律、情報セキュリティや「STL科学技術研究」と連携し、プレゼンテーションの発表技術について学ぶ。 ○EVALUATION：
・定期考査：コンピュータやICT機器のしくみを定期考査で取扱い、PCの操作能力をタイピングや演習の際のレポートで評価し、それを合算して評価を行った。 ・発表会や講演会：発表会では説明の内容、スライドの構成、発表者の発表の仕方の三項目について、発表者以外の生徒が5段階で評価した結果を集計して評価とした。また、講演会については、事後レポートの提出や報告会の内容から評価を算出した。 ○RESULT & PROBLEM：・成果
年度初めから取り組んだICT機器の基本操作の習得や、年度途中から取り組んだプレゼンテーションを行う上での基本知識と技術の習得に関しては、提出物や定期考査等を踏まえると応用とまではいかないまでも、基本的な部分については、習得していると考えられる。また、ICT機器の操作技術だけでなく、ICT社会の仕組みや情報収集の手段として使用する場合の留意点についての理解が深まっていると考えられる。しかし、より明確に内容を伝えるための発表技術に関して、習得しているとは言い難い。
校外研修や講演会において、ICT社会との関連を踏まえて、疑問点を自発的に調べたり、問い合わせたりする姿が見られた。将来の科学技術者として、自然に関する関心や探究心が高いことは、必要不可欠な要素ではあるが、「研究」を進めるにあたり、文献や資料を基にした仮説が大変重要になってくる。その際に、最も必要な能力が、情報の収集力と情報の正確な把握、精査である。本年度は、特に情報モラルや情報セキュリティに関する具体的な内容を押さえ授業を行った。しかし、情報の収集力としての科学的な事物や現象について科学的に探究しようとする能力と態度は身に付き始めていると考えているが、モラルやセキュリティといった情報を扱うものとして身に付けておく必要のある能力については、意識の希薄さが課題として残った。 ・課題
現在理数科のみの科目であり、この時間他のクラスは総合的な学習の時間が設定されている。そのため、学年での各取り組みを総合的な学習の時間に行う場合、STLキャリアにおいてはどのようにするのかを年度初めに、学年内で十分に協議し、決めておく必要がある。それとは別に、本年度は、SSHの事業を学年全体に広げる新たな取り組みを行ったため、理数科では授業の一環として取り扱うのに対し、普通科でどのように取り扱うのかを十分に協議することができていなかった。そのため、学年からは、生徒への連絡や感想文、レポートの取り扱いについて一貫性を持った指導が困難であったという意見がでた。したがって、次年度に向けたSSH事業の枠組みと位置づけを委員会等で協議し、学校全体に周知徹底しておく必要があると感じた。
今日の科学技術を理解しながら、そのことに関する自らの意見を発表するには、情報機器の活用が欠かせない。しかし、情報機器をより有効に活用していくためには、機器の使用技術を習得し、技術の向上に精を出すだけでは、自らの意見を正確に伝えることはできない。より明確に内容を伝えるためには、発表技術も同時に習得する必要がある。この両方の技術を習得する場として「STLキャリア」の授業は非常に有効であった。また、先端科学技術体験学習の研修報告をポスターによって行ったことで、理数科単独での事業ではなく学年全体としての事業であると強く感じさせることができた。しかし、SSHのカリキュラムで自らの意見を発表する方法を専門的に学習する場として情報の学習をしている理数科と情報という教科として学習をしている普通科には、やはり技術的な格差が生じていることは否めない。
様々なSSH事業を通して、社会との関連から自己の在り方、生き方を考える機会を与えることができた。今後は、学校行事とも補完し合いながら、将来の科学技術者として、社会との関連から自己の在り方、生き方を考え、主体的に進路を選択する態度の育成に努める必要があり、次年度では教科との連携も含め、情報機器の使用技術と発表技術の習得と向上を学年全体で推し進めていくようなカリキュラムを開発するとともに、シラバスのさらなる充実が必要であると考えられる。 ○校外研修の際の生徒の感想
・発表の際に、何を聞かれても大丈夫なように、理解を深めておく必要があると思いました。 ・研究を行うテーマには、日常の素朴な疑問をテーマとしているものが多いことに気が付きました。 ・研究を発表するということは、資料の書き方や見せ方を工夫したり、説明の仕方を工夫したりと「工夫」が大事だと思いました。
・体験実験は、幅広い年齢層に来場者が楽しめて、かつ、その理屈がわかるようなものばかりで、とても工夫されていると感じた。
・すごく興味をもつことができた。 ・聴衆の興味を惹きつけるような発表を心掛けたい。 ・自分の科学に関する知識の乏しさを通過しました。この知識の乏しさを補うために、物理、化学、生物の授業の完全理解を目指す。 ・非常に収穫の多い一日で、とても充実していました。 ・普段の生活から、面白そうな研究テーマを貪欲に探していきたい。 ・日頃から意識していろんなところに目を向け、新たな発見と疑問をもちたいと思いました。
■STLキャリア（2年）
■STLメディカルサイエンスⅠ第1回ミクロの世界からのメッセージ○OBJRCT：理数科1年生(3単位)で実施している。実生活に有益な健康、環境などに関わる生物学と保健学を融合した内容を学習する学校設定科目である。このSTLメディカルサイエンスでは、ヒトのからだについて理解し、病気や健康について様々な情報を正確に捉え、自己判断ができる能力の育成を目標としている。その際、生物分野と保健分野の学習内容を統合することにより、具体的な人間生活と健康との関わりについて触れながら、生命尊重の心を育成する。 また、生命に関する基礎知識を体系的に理解した上で、ヒトに関わる様々な問題を身近なものとして捉え、原因究明や解決方法を科学的に思考し、医学・医療、バイオテクノロジーなど生命科学研究の重要性にも目を向けさせる。 ○HYPOTHESIS： (1) 実生活に有益な健康、環境などに関わる生物学と保健学の内容を融合した学習により、自分のからだのことを理解し、病気や健康について様々な情報を正確に捉え、自己判断ができるようになる。 (2) 「STLメディカルサイエンス」の中で、医療専門家による「医療・医学体験」授業を実施し、医療の現状や課題を体得することで学習内容をさらに深化できる。 ○INSPECTION： ・仮説(1)について ：考査問題として、生物学領域の生体に関する知識と保健学領域の健康に関する出題をし、理解度を評価する。また、実験実習を実施した場合は、レポートを作成させ考察力を評価する。 ・仮説(2)について ：医療・医学体験の内容に関する下記のアンケートを実施する。 ○GUIDANCE： 
○MEDICAL EXPERIENCE：第1回「ミクロの世界からのメッセージ」 ・PLACE：本校視聴覚室 ・SPEAKER：日本細菌学会前理事長/千葉大学大学院医学研究院病原細菌制御学教授 野田 公俊 氏
○SUMMARY：
微生物たちは常に私たちの住む世界に様々なメッセージを送ってきている。人間は、そのメッセージを上手に利用して、彼等の共同作業で豊かな日常生活を築き上げてきている。
しかし、このミクロの世界からのメッセージに正しく対応しないと、私たちは想像を絶する脅威を受けることがある。つまり、人間をはじめ動物や植物などの生命が脅かされ、ついには奪われてしまうことも多くある。
ミクロの世界を、日本だけではなく地球的規模で調査し、正しく理解することが必要である。
・生徒の状況：質問をよく行うなど、大変熱心に講義に参加し、充実した講義であった。 ・生徒感想：今まで微生物に関する興味関心は、あまりありませんでしたが、ヒトには見えないところで膨大な数の微生物が活動し、ヒトの生活に大きな関係があると分かり、大変有意義な内容でした。今後の授業に生かしていきたいと思います。 ○QUESTIONNAIRE： 1 今回の講義の内容を理解できましたか。 | よく理解できた 58％ | 理解できた 49％ | できなかった 3％ |
2 授業での事前学習により講義内容の理解は深まりましたか。 3 今回の講義を通して、あなたの理数教科に対する興味・関心は高まりましたか。
| 非常に高まった 32％ | 高まった 61％ | 高まらなかった 17％ |
4 今回の講義の内容は、あなたの学習に役立ちましたか。
| 大変役に立った 67％ | 役に立った 25％ | 役に立たなかった 8％ |
5 今回の講義において、これからの学習や社会に活かしたいと思う内容は何ですか。
| ・微生物には、私たちに役に立つ働きがたくさんあり、その力を見逃さず正しく利用し、共存しなければならないと思う。 | | ・研究には長い歴史があり、どんな疑問でも諦めずに追求されてきた結果が今日につながっている。 | | ・ 微生物には、まだ分かっていない部分が多くあり、今後の研究によって、さらに新しい微生物の働きを発見することにより医療の発展につながると思う。 |
■SSHサマーサイエンスフェスタin北九州2014
○スーパーサイエンスハイスクール事業の一環で、7月20日(日)に九州工業大学で行われたサマーサイエンスフェスタin北九州2014を参観しました。SSH事業に携わる学校で活動している生徒間の交流、生徒の発表技術の向上や研究の手法の獲得、情報処理能力の向上が目的です。 高校生と教員を含めた高校関係者が520名、小中学生と保護者が2,000名近く来場され、参加者の多くが長時間滞在して身近な科学の体験と最先端の科学に楽しく触れることができていたようです。 主な内容は、SSH校の研究課題のプレゼンテーション、ポスターセッション、高校生による科学実験等です。生徒は、熱心にプレゼンテーションを聞き、メモを取りながら来年度に本格的に行う課題研究のテーマの見つけ方や実験・観察の進め方、発表の方法等を学習していました。 また、会場を提供していただいた九州工業大学の学生が企画している科学実験等、生徒の興味関心を掻き立てる企画が多数ありました。帰りのバスの中では、見学したブースの内容や参加した実験の内容、また、自分たちの課題研究のテーマについて話したりする姿が見受けられ、大いに刺激を受けた研修でした。
■平成26年度科学者の卵講座 |