サイエンス部

 

 本校のサイエンス部は、平成16年度のSSH指定と共に始まったクラブです。物理・化学・生物・地学・数学・競技科学班の6班に分かれて活動しています。各班の研究テーマは次の通りです。
【物理班】
 ・「インバーターの静音化の研究」
  電車のモーターでは、直流、交流を変換するインバーターが使用されているが、現在、可聴域外である20000Hz以上の周波数のインバーターを使用することで、騒音が減少したと言われている。しかしながら騒音がなくなったとは言いがたいため、インバーターにおける音の原因を解明し、さらなる静音化のための研究を行う。
 ・「負のダイタランシー現象の解明」
  正のダイタランシーと異なり、負のダイタランシーが起こると、液状化が起こる。これが災害時に地盤で起こると大きな被害が予想される。本研究では液状化の仕組みを解明し、液状化しないための対策について考察する。
・その他、何か気になること、興味があること、一人でも複数人でも構いません。探究していきたいと思っています。
【化学班】
 ・「エステルの構造の類似性によるにおいの比較」
  香料について興味を持ち、「においはその物質の構造が関係しているのではないだろうか」という仮説のもとで研究している。特に、カルボン酸とアルコールによって合成されるエステルに焦点を当て、54種類のエステルを合成した。2019年11月からは、島津製作所による研究支援事業の対象となり、島津製作所の分析機器を用いてにおいての定量的な分析を目指している。
 ・上記以外のテーマも研究できます。気軽に相談してください。
【生物班】
「巻貝類の殻口形態と生態」をテーマに研究を行い、内容を論文やポスターにまとめ、学会参加やコンテスト応募をしている。今後は殻断面の構造の観察や分析を続ける予定である。
【地学班】
日本の四季の星空をテーマにしたプラネタリウムの番組制作を行い、文化祭で上映などを行っている。
【競技科学班】
各種科学系コンテスト入賞を目指して、ゼミなどを行っている。
【数学班】
毎週末に開かれる競技プログラミングの大会に向けてプログラミングの練習を行っている。

活動方針

 身の回りの様々な自然現象の中で、興味を持ったこと、疑問に思ったことを研究テーマに設定し、探究活動を行う。また、積極的に研究成果を発表し、広く社会に発信する。

 

サイエンス部競技科学班が教育長を表敬訪問しました!

 

 2021年7月2日(金)に高校サイエンス部競技科学班の8名が、「第10回科学の甲子園全国大会」において総合優勝を果たしたことを受け、教育長を表敬訪問しました。

 キャプテンの德田陽向さんは、総合優勝の報告に加え、「コロナ禍において大会が開催されたのは、多くの方々が開催に向けて準備してくださったおかげです。本当に感謝しています。最高のチームのメンバーと力を発揮することができてうれしかったです。」と述べました。教育長からは、本当に素晴らしい成績であるとお祝いの言葉をいただきました。さらに、チームワークを築く上で努力したことや、大会後に行われたサイエンスオリンピアド全米競技会についての質問がありました。最後には、将来どのような道を目指しているのかについて質問があり、生徒たちは自分の将来の展望を思い思いに語りました。教育長からは、この大会での経験を今後につなげてそれぞれの分野で頑張ってほしいと激励のお言葉をいただきました。

 
 

「Road to the OLYMPIAD 交流会」に参加し、自校や他校の生徒と交流しました

 
 5月12日(水)に行われた「Road to the OLYMPIAD 交流会」において、洛北高校、園部高校、福知山高校がオンラインでつながり、科学系コンテストで優秀な成績を収めた生徒が経験談を紹介しました。本校からはサイエンス部競技科学班のメンバーが自分たちの成果を自校・他校の生徒の皆さんに紹介しました。発表の後には多くの質問が寄せられ、コンテストへ参加するやりがいや、チームで協力し合う楽しさを語りました。交流会の終了後には、科学の甲子園全国大会で実際に走らせた「シャトルウインドカー」を実演しました。話を聞きにきてくれた生徒の皆さんは興味津々の様子で、科学系コンテストへの意欲を高めてもらえたようです。ぜひサイエンス部に入部し、多くの仲間とコンテストへ挑戦してください!

「Road to the OLYMPIAD 交流会」参加生徒
●第10回科学の甲子園全国大会 総合優勝・実技競技③優秀賞、サイエンスオリンピアド全米大会出場
 田中 友翔、德田 陽向、飯田 健太、小田 涼一郎、宗野 真幸、髙畑 倫太郎、関 子龍、嶽釜 伸太郎
●2021年第31回日本数学オリンピック(JMO)優秀賞、第62回国際数学オリンピック(IMO)日本代表選考合宿参加
 德田 陽向
 

サイエンスオリンピアド全米競技会(オンライン)に参加しました!②

 

当日の感想

 「Chemistry Lab」では、50分間で130もの膨大な問題を解くことが求められ、知識問題と計算問題で分担して取り組みました。エントロピーとエンタルピーといった、日本の現行の高校化学では扱われていない内容についての出題や、over saturatedとsuper saturatedといった区別し難い選択肢などに苦労しました。日頃の学習をフル活用しながら時間いっぱい取り組みました。

「Forensics」では、犯罪の証拠品から犯人と思われる特徴を導き出すというハイレベルな問題が出題されました。指紋の一部から推察される犯人の特徴を考えたり、動画で示された実験から導かれる内容を考察し血液型などを特定したりしました。難しい問題ばかりで手応えはあまりありませんでしたが、犯罪捜査を体験することができ楽しむことができました。

「Water Quality」では、窒素循環などのハイレベルな出題に苦戦しました。また、英語の問題を理解するのに時間を要しました。しかし、写真から魚の名前を答える問題など、得意分野の問題を回答することができました。

「Write It Do It」では、事前に公開された物品(トランプ、トイレットペーパー・キッチンペーパーの芯、アメリカの硬貨、レポート用紙など)で作られた構造物を写真で示され、Writerが25分間でその作り方を書きます。数日前に練習をしましたが、実際に出題された構造物はかなり複雑でした。DoerはWriterから伝えられた作り方を元に25分間で構造物を作ります。英語で指示された物品はキッチンペーパーの芯だったようで、用意していたキッチンペーパーからペーパの部分を急いで外すというオンラインならではのハプニングもありましたが、日頃のチームワークを発揮し、かなり再現性の高い構造物を作ることができました。

 このような貴重な経験ができたのは、National Science Olympiad事務局の方々、科学技術振興機構の方々、通訳の方々にご尽力いただいたからに他なりません。中でも、科学技術振興機構理数学習推進部才能育成グループの方々には、事前の準備から当日の運営まで、多大なご支援をいただきました。この場を借りて心から感謝申し上げます。
 

サイエンスオリンピアド全米競技会(オンライン)に参加しました!①

 
 5月23日(日)に競技科学班8名が「サイエンスオリンピアド全米競技会」(オンライン)に出場しました。この大会はアメリカの中学生・高校生を対象とした科学コンテストで、今年で37回目となる伝統ある競技会です。今大会は、アリゾナ州立大学で開催予定でしたが、コロナ禍のため初めてバーチャル開催となり、本校は学校からオンラインで参加しました。アメリカからは中学生部門と高校生部門それぞれにおいて、州大会を勝ち抜いたチーム(各60、計120チーム)が全23競技で競い合いました。本校は、第10回科学の甲子園全国大会優勝による文部科学大臣賞の副賞としてこの全米大会への参加権を獲得し、グローバルアンバサダーチームとして出場しました。
●SCIENCE OLYMPIAD 2021 NATIONAL TOURNAMENT
https://www.soinc.org/2021-national-tournament
●OPENING CEREMONY Japan Global Ambassador Team Welcome(YouTube 57:03〜57:43)
https://youtu.be/rGXlHTG8oMk?t=3423
●AWARDS CEREMONY Japan Global Ambassador Team Congratulations(YouTube 16:54〜17:59)
https://youtu.be/g31ekfuRRTY?t=1014
 
●プログラム(PDF)
https://www.soinc.org/sites/default/files/uploaded_files/SO_2021_Nat_Tourn_Program_final_.pdf
●朝日新聞の記事「全米の高校生が集う科学大会、洛北高生がオンライン参加」
https://www.asahi.com/articles/ASP5R6RXSP5RPLZB007.html
当日は、科学技術振興機構から4名、通訳の方4名にお越しいただき、以下の4競技に参加しました。
「Chemistry Lab」:酸と塩基の水溶液に関する科学分野の競技。
出場生徒:飯田 健太、関 子龍
「Forensics」:科学捜査の競技。シナリオと容疑者が与えられ、証拠をもとに犯罪を解決する。
出場生徒:田中 友翔、德田 陽向
「Water Quality」:海洋および河口の水生環境の理解と評価が問われる競技。
出場生徒:小田 涼一郎、嶽釜 伸太郎
「Write It Do It」:Writerが物体の説明とその構築方法を記述し、Doerがその説明を元に材料から物体を構築する競技。WriterとDoerは別室で参加する。
出場生徒:髙畑 倫太郎(Writer)、宗野 真幸(Doer)
 
 

物理班 物理学会Jr.セッションで研究発表 奨励賞受賞!

 

 2021313()、第17回日本物理学会Jr.セッション(2021)がオンラインで開催されました。全国の高校などからおよそ100件の研究発表があり、11のミーティングルームにわかれての発表となりました。本校サイエンス部からは物理班が発表しました。以下に要旨を紹介します。

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タイトル「土壌中の水分量と地震の振動数の違いによる液状化現象の様子の変化」

 本研究では、人工的に地震を起こし、実験Ⅰでは土壌内に含まれている水分量を変化させ、実験Ⅱでは揺れの振動数を変化させて、液状化現象が発生する様子を観察及び沈降の深さを計測し、発生条件を調査し、考察を行った。その結果、液状化現象と土壌内の水分量や揺れの振動数との間の関係性が見られた。

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査の結果、奨励賞を受賞しました!
https://www.gakkai-web.net/butsuri-jrsession/data/2021/shinsa.html

 

第10回科学の甲子園全国大会 初優勝!!

 

 3月19日(金)〜21日(日)につくば市で行われた「第10回科学の甲子園全国大会」において、サイエンス部競技科学班のチームが見事、《優勝》しました。

 優勝メンバー:德田陽向(キャプテン)、飯田健太、小田涼一郎、関子龍、
        宗野真幸、髙畑倫太郎、嶽釜伸太郎、田中友翔

 この大会は、全国の606校の中から選抜された各都道府県代表47校が筆記競技、実技競技3種目において競い合うものです。本校は総合成績で《優勝》となり、文部科学大臣賞、CIEE Japan/ETS TOEFL賞、副賞としてサイエンスオリンピアド全米競技会への参加権を獲得、さらに実技競技③で第1位となり、優秀賞を受賞しました。

 昨年の大会は新型コロナウイルスの感染拡大を踏まえ中止となり、今年も開催が危ぶまれましたが、今年は日程を1日短縮し、感染の危険性の高いイベントを中止するなど、徹底的に感染対策を講じることで開催されました。

  3月19日(金) 開会式、筆記競技
  3月20日(土) 実技競技①、②、③
  3月21日(日) 表彰式、優勝校記者会見

 各競技の内容について紹介します。

 筆記競技では、理科、数学、情報の分野から出題される問題を6人で解きます。まずは分担を決めて問題を解きますが、解けない問題は互いに助け合い、協力しながら解きました。筆記競技に向けて学校では学んでいない科目の勉強もしました。当日の競技では各分野で手応えがあり、高得点を期待できる内容となりました。

 実技競技①「Challenge-18」では、競技会場に用意された2台のパソコンを用い、情報に関する問題18問を100分間で解答します。2月に事前公開資料が与えられ、プログラミング言語「Python」の習熟が求められました。当日は前半にトップに躍り出るほどの順調な滑り出しで、最終的にほとんど全ての問題に解答することができ、高得点を獲得しました。

 実技競技②「Xの正体を暴け!〜アスコルビン酸と有機酸Xの滴定〜」では、高校化学で学ぶ「酸化還元滴定」、「中和滴定」を用いた実験が題材でした。アスコルビン酸に混ぜられた未知の粉末Xの同定に挑戦しました。化学の知識はもちろん、全9回にもおよぶ滴定実験を素早く、適切に行うという力も試されました。当日は、有機酸Xの分子量にズレがあったものの、Xの正体「リンゴ酸」にたどり着くことができました。

 実技競技③「シャトルウインドカー〜全集中!科学の呼吸〜逆風を追い風に」では、事前公開資料をもとに「シャトルウインドカー」の作製に取り組みました。この競技は製作したウインドカーで規定のコースのスタート・ゴールエリアからリターンエリアの間を、荷物なしと荷物ありでそれぞれ往復し、スタートからゴールまでの2往復にかかった時間およびゴール時の荷物の重量を競うものです。ウインドカーは自作したファンをモーターに取り付けた機構(送風機構)から送り出される風のみを推進力とし、車体の向きを変えずに進行方向を反転させる機構(反転機構)を備えます。2月に事前公開資料や製作部品等が届いてから、毎日のように実験室での製作に励みました。最終的な形に辿り着いたのは大会直前でしたが、満点を狙うことができる形を見つけました。当日は、製作時間60分間で一からウインドカーを作り、事前の練習どおり満点をたたき出しました!これにより実技競技第1位優秀賞※が授与されました。

※予定では、レースは2回行われ得点の高い方が採用されることになっていましたが、地震の発生によりレースは中断し、2回目のレースは行われませんでした。1回目のレースで満点を獲得していた7校には、「アジレント・テクノロジー賞」「ナリカ賞」「優秀賞」が抽選により授与されました。

 このように、どの競技でも高得点を獲得できたことから、総合成績で優勝できたと思います。表彰式ではチーム全員が登壇し金メダル、優勝旗、トロフィー等を授与していただきました。以下、表彰式での関子龍くんのインタビューを紹介します。

 「このメンバーの中で優勝できたことは本当に嬉しいことで感動しています。

 自分たちは、このコロナ禍の中であまり集まることも良しとはされていない環境の中で、筆記の勉強だけでなく実技競技の練習をどううまくやっていくかということに一番苦しみました。

 今のこの苦しい状況の中で、そもそも開催してもらえたことが本当にいろいろな人たちの力があってのことなんだなと感謝していますし、ここまで支えてくださった教職員の皆様にも両親にも感謝したいし、こうやってみんなで集まれたことが本当に嬉しいです。みなさん、本当にありがとうございました。」

●第10回科学の甲子園全国大会結果速報
https://koushien.jst.go.jp/koushien/selection_result/result.php

●大会当日、YouTubeで配信された配信プログラム一覧https://koushien.jst.go.jp/koushien/tournament/index.html#viewing

●科学技術振興機構報
https://koushien.jst.go.jp/koushien/selection_result/loadFile.php?name=pdf

会場に到着!
表彰式での優勝校スピーチ
記者会見後の記念撮影
 

日本生物学オリンピック2020 【金賞】受賞!!

 

3年生の川本青汰君が「日本生物学オリンピック2020代替大会」において、見事、【金賞】を受賞しました。金賞は、二次試験に参加した120名の中で二次試験の成績が上位から15名の者に授与されます。なお、昨年度は同大会で銅賞&「国際生物学オリンピック」日本代表に選出、その「国際生物学オリンピック」では銀賞受賞という偉業を成し遂げています。おめでとう!!


●国際生物学オリンピック日本委員会(JBO)公式HP 
  「日本生物学オリンピック2020代替大会 二次試験 成績優秀者一覧」
http://www.jbo-info.jp/jbo/jbo2020/jbo2020alt-02-result.html

 

化学グランプリ2020 【銀賞】【銅賞】受賞!!

 

「化学グランプリ2020」において、3年生の川本青汰君が【銀賞】、3年生の嶋村悠君が【銅賞】を受賞しました。数ある科学系グランプリの中でも難しいとされる化学グランプリにおいて、大変優秀な成績を収めました。これまでの学びの成果が存分に発揮された結果だと思います。おめでとう!!


●日本化学会HP  【お知らせ】「化学グランプリ2020」各賞受賞者決定!!
http://www.chemistry.or.jp/news/information/gp2020.html

●化学グランプリHP
http://gp.csj.jp/

 

京都府立中一貫教育校連携企画「サイエンスチャレンジ」【第2位】!!

 

 2020年12月12日に行われた「サイエンスチャレンジ」において、競技科学班4名のチームが第2位を受賞しました。このコンテストは今年度から始まった取り組みで、府立の中高一貫校(洛北・園部・福知山・南陽)をオンラインでつないで競技しました。全体では20チームの参加があり、本校サイエンス部からは3班が出場しました。そのうち1チームが2位入賞を果たしました。チームで考えながら競い合い、楽しみながら参加することができました。皆さん、お疲れ様でした。

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第10回科学の甲子園全国大会京都府代表に決定

 

 先月行われた科学の甲子園全国大会京都府予選の結果、本校が1位となりました!!
よって、来年3月に行われる全国大会へ京都府代表として出場します。
全国大会へ出場するのは4年ぶり2回目の快挙です。
予選会に出場した4名を含め、競技科学班8名で挑みます。

科学の甲子園全国大会
 

第37回京都府高等学校総合文化祭自然科学部門 口頭発表

 

 2020年11月1日(日)に、京都学・歴彩館で発表してきました。この大会は、京都府の高校で、自然科学系部活動に所属している生徒が集まり、発表し合う場です。今年は物理班が「液状化現象の解明~負のダイラタンシー現象の数値化~」というテーマで発表しました。

 

第10回科学の甲子園全国大会京都府予選会

 

 2020年10月17日(土)に京都リサーチパークで行われた科学の甲子園全国大会京都府予選に参加してきました。この予選会で1位だった学校が全国大会へ推薦されます。今年度は、大会の規模が縮小され、筆記競技のみ実施されました。
本校からは、サイエンス部競技科学班の8人チームの中から4名が参加してきました。出題された内容は6分野(数学・物理・化学・生物・地学・情報)で、90分間相談しながら競技を行いました。ハイレベルな問題ばかりで苦戦した分野ありましたが、これまで学んだ内容を最大限発揮することができました。結果は11月上旬に発表されます。

 

川本青汰君、国際生物学オリンピック2020にて快挙!他

 

● 【快挙!】 川本青汰君が、国際生物学オリンピック2020リモート大会(第31回国際生物学オリンピック2020長崎大会の代替)において日本代表として出場し、見事、銀賞を受賞しました。
 また、国際的な科学技術コンテストにおいて、特に優秀な成績をおさめた者として、文部科学大臣賞の受賞が決定しました。(文部科学省URL:https://www.mext.go.jp/b_menu/houdou/2020/1418182_00002.htm)

● 化学班の研究「エステルの構造の類似性による匂いの比較」が学校代表として、SSH生徒研究発表会に出場しました。

● 化学班が島津製作所の研究者の方とディスカッションを行いました。
  化学班は昨年度から、島津製作所に連携いただき、合成したエステルのにおい分析、ガスクロマトグラフ質量分析を行っていただいています。

 

令和元年度(平成31年度)活動実績

 

・京都科学グランプリ2019兼第9回科学の甲子園全国大会京都府予選
 優秀賞 サイエンス部競技科学班Aチーム 8名
 優秀賞 サイエンス部競技科学班Bチーム 8名
・日本生物学オリンピック2019 銅賞(第31回国際生物学オリンピック日本代表)
・日本生物学オリンピック2019国内大会予選  優秀賞2名、優良賞1名
・第30回日本数学オリンピック予選 aランク 本選出場1名
・令和元年度京都・大阪数学コンテスト 最優秀賞1名、奨励賞2名
・第14回科学地理オリンピック日本選手権 銀賞2名
・第12回日本地学オリンピック 本選進出1名、奨励賞1名
・第19回日本情報オリンピック予選 二次予選 Bランク 敢闘賞
・日本動物学会 第90回大阪大会 ポスター発表  優秀賞2名
・第39回近畿高等学校総合文化祭京都大会 自然科学部門 ポスター発表  奨励賞 
・朝永振一郎記念第14回「科学の芽」賞 「科学の芽」賞受賞
・第11回坊っちゃん科学賞研究論文コンテスト(高校部門)  入賞
・脳科学オリンピック 日本代表候補1名、予選3位1名
・第14回全国高校生金融経済クイズ選手権「エコノミクス甲子園」京都府代表2名 筆記部門全国1位
・日本言語学オリンピック 銅賞 1名

 

平成30年度活動実績

 

【口頭発表、ポスター発表】
(1)平成30年度第1回京都サイエンスフェスタ
平成30年6月10日(日) 京都大学
 口頭発表:物理班(3年)「水の冷却曲線の違い」
口頭発表:地学班(3年)「固まらない食塩をつくる~食塩を用いたアミドによる媒晶作用の検証~」
(2)第35回京都府高等学校総合文化祭 自然科学部門
平成30年10月28日(日) 京都工芸繊維大学
口頭発表:物理班(2年)「電磁的物体加速器の省電力化に関する研究」
 (3)第10回全国数学生徒研究発表会(マスフェスタ)
平成30年8月25日(土) 関西学院大学
     ポスター発表:数学班(3年)「パップス・ギュルダンの定理を用いた高次元球体の体積の計算」
【科学系コンテストへの参加】
(1)京都科学グランプリ2018 兼 第8回科学の甲子園全国大会京都府予選会
    平成30年10月20日(土) 京都府総合教育センター
    競技科学班 Aチーム優秀賞
競技科学班 Bチーム優秀賞
 (2)第18回日本情報オリンピック予選 Bランク敢闘賞1名
 (3)日本生物学オリンピック2018国内大会予選 優秀賞1名、優良賞1名、奨励賞1名
 (4)第13回科学地理オリンピック日本選手権 銅賞1名
 (5)第13回全国高校生金融経済クイズ選手権「エコノミクス甲子園」京都府代表
【論文投稿】
(1)筑波大学 第13回「科学の芽」賞(高校生部門)
地学班(3年)「固まりにくい食塩をつくる~尿素を用いた八面体食塩の作製~」
科学の芽賞
物理班(3年)「加熱の有無による水の冷却曲線の違い-密度が冷却曲線に与える影響-」奨励賞
(2)東京理科大学 第10回坊ちゃん科学賞 研究論文コンテスト(高校部門)
地学班(3年)「食塩におけるアミノ化合物の媒晶作用について」入賞
物理班(3年)「水の冷却曲線の違い-初期条件による影響-」入賞
物理班(3年)「スライドバーによる音色の違い」
(3)第62回日本学生科学賞京都府審査委員会
地学班(3年)「尿素を用いた八面体食塩の作製」読売賞
物理班(3年)「加熱の有無による水の冷却曲線の違い」
(4)神奈川大学高校生論文コンテスト
地学班(3年)「尿素による八面体食塩結晶の生成について」努力賞
物理班(3年)「加熱の有無による冷却曲線の違い」

 
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