12月12日(土)府立中高一貫教育校連携企画「サイエンスチャレンジ」

　12月12日（土）の午後に府立中高一貫教育校連携企画「サイエンスチャレンジ」を実施しました。この企画は、府立附属中学校をもつ洛北高校、園部高校、福知山高校、南陽高校の４校で連携して実施したものです。各校の会場をZoomでつなぎ、オンライン同時開催で行いました。競技内容は、４人でチームを組み、マシュマロチャレンジを行いました。マシュマロチャレンジは、乾燥スパゲティ、マスキングテープ、ひも、マシュマロを使ってできるだけ高いタワーを作り、その高さを競う競技です。４校で合わせて20チームのエントリーがあり、熱戦を繰り広げました。来年もぜひ実施していきたいと思います。

12月12日(土)第２回サタデープロジェクト内実施

12月12日(土)モノづくり基礎講座

　思いついたものを、何でも自由に作ってみる。そんな経験を提供したくて今年も開催したこの企画。モノづくりに興味はあるけど、道具もないし何をどう作っていいか分からない。そんな人、多いのではないでしょうか。
　今回は、木材とアルミ板を自由に加工してモノづくりを行いました。特に電動ドリルや金属加工は初体験という人がほとんどで、悪戦苦闘しながらも、うまくいかない部分も含めて楽しんでもらえたようです。「難しいけど楽しい」「一日中やっていたい」「今度はこんなものを作りたい」と反応も上々で、みんな文房具やスマホスタンド、卓球のラケットなどを喜んで作っていました。

12月12日(土)放射線を観てみよう！～霧箱を用いた放射線の観察

　放射線は目で見ることはできませんが、霧箱を用いると、放射線の飛跡を見ることができます。今回は13名の参加者があり、鉱物からの放射線や自然放射線を観察しました。ペルチェ素子を用いた霧箱や、ドライアイスを用いた大型霧箱（科学館に展示されているサイズ）、京大からお借りした超大型霧箱（80 cm×50 cm×高さ30 cm！！）も登場しました。放射線に関する基礎知識や霧箱の原理を学ぶと同時に、いままさに我々の周りに飛び交う放射線を視覚で感じてもらいました。観察するまでに時間がかかりましたが、その分、観察できた時の喜びはひとしおだったようです。幻想的な飛跡を観察しているとつい時間を忘れて、「帰るに帰れない」という声が聞かれました。

12月12日(土)キッチンサイエンス　ミルクプリンの科学

　｢科学の知識を使って、料理をもっと上手に美味しくつくろう！｣を目的に毎年行っている企画ですが、今回は香港でも定番の、ゼラチンも卵を使わないで固める不思議なスイーツ｢薑汁撞奶（ミルクプリン）｣を作りました。少ない材料と、温めて混ぜる！という単純なレシピなのに、とても失敗が多い（固まらない）ことでも有名なスイーツです。
　ヒミツは｢生姜の酵素｣と牛乳の｢タンパク質｣、これらの働きや性質を学び、うまく固まる条件について仮説をたて、実験で確かめました。最後は、実験の結果をもとに、自分達で考えながらミルクプリンを実際に作成しました。固まらない人もいたようですが、｢酵素がたりなかったのかも？｣｢温度を上げすぎたかも･･･｣など失敗した理由について、考察ができていたようです。ぜひ、失敗した人は家で再チャレンジしてみてね！

12月12日(土)京都工芸繊維大学コラボ企画「スポーツ心理学で真のスポーツマンをめざせ！」

　京都工芸繊維大学の来田　宣幸氏をお招きし、前半はスポーツ心理学について、後半は運動の解析について講演をいただきました。ICTを使ったコミュニケーションから始まり、ワークやクイズを織り交ぜながらの講演で最後まで楽しく学ぶことができました。最高のパフォーマンスを発揮するためには適度なプレッシャーが必要なことや、メンタルコントロールはスキルであってトレーニングで伸ばせること、運動の分析とそこから生かすために必要なこと等、多くを学ぶことができました。最後には分析に使えるアプリの紹介もしていただきました。

10月10日(土)第２回サタデープロジェクト内実施

10月10日(土)高校物理・化学・生物を紐解く微分方程式の世界

　微分方程式は高校の授業ではあまり扱われませんが、サタデープロジェクトだからこそ、普段は学ばない高度な内容を勉強しました。Zoomでの参加者もあり、学校と自宅をつないでの実施となりました。
　まず初めに、物理で登場する運動方程式は微分方程式であることから始め、様々な物理現象が数式で記述できることを学びました。さらに、放射性同位体が崩壊する過程を微分方程式で記述し、化石の年代をどのように測定するのか学びました。また、生物の増減についても、微分方程式を立て、個体数の増減に制約をかけない場合とかけた場合（ロジスティック式）について議論しました。得られた式は、アメリカの人口増加をうまく説明することも学びました。
　参加者からは「人間活動や環境という不確定要素が多いものについても、微分方程式を立てて、その解を求めると、数式で表すことができると知り、とても驚きました。」という感想がありました。

10月10日(土)「遺伝子鑑定」入門～「PCR」ってどんな技術？～

　生物実験室では、新型コロナウィルスの検査で注目されている「PCR」について学ぶ実験講座が行われました。
　ここでは、PCRを用いた犯罪捜査を行うという設定で、犯行現場から採取したDNAと4名の容疑者のDNAとをPCRで増幅･比較して、容疑者を絞り込むことを目指しました。
参加した生徒たちは、慣れない器具の扱いに苦戦しながらも、バイオテクノロジーの発展に大きく寄与している技術を体験し、この分野への関心をさらに深めてくれました。

10月10日(土)ガラス細工体験＋ろうそくの科学

　ガラス細工体験では、ガラス管を「切る」、「曲げる」、「封じる」体験をしました。ガラス細工は初めての経験でしたから、新鮮な驚きと戸惑いがありました。ガラスが柔らかくなるまで加熱する作業は根気との勝負になりましたが、苦労して作ったオリジナルのマドラーは好評でした。
　後半は巨大ろうそくを使って、実験を通してろうそくの燃焼の仕組みに迫りました。ガスバーナーの炎は明るくないのに、どうしてろうそくの炎は明るいのか。ろうそくの炎の中では何が起こっているのか。実験結果からじっくりと考え、理解することができました。

10月17日(土)京都工芸繊維大コラボ「色とりどりの七宝焼きを作ってみよう」

　10月17日（土）に、京都工芸繊維大学の竹内信行氏をお招きし、「色とりどりの七宝焼きを作ってみよう」と題して、サタデープロジェクトとして実験講座を行いました。七宝焼きは金属板に釉薬を塗り、焼き固めたものです。釉薬にはシリカと金属の化合物が含まれており、金属の化合物によって特有の色があらわれます。講座では、ひとり１つ七宝焼きを作り、その色の変化を観察しました。目に見える色は光がどの様に合わさり、吸収されて見えているのかを学んだあと、焼く前後の色の変化について、竹内先生に解説していただきました。伝統工芸に潜む科学（化学）に触れるよい機会となりました。

9月12日(土)第１回サタデープロジェクト内実施

9月12日(土)紙コップをつかった探究活動

紙コップの不思議をグループで探究しました。今回は、実験室で参加する生徒とオンラインで参加する生徒でグループを作り、実験室とオンラインとで共同して実験に取り組み、協力して紙コップで起こる不思議を解明しました。オンラインで協力して１つのことに取り組むのは初めての経験だったと思いますが、互いに協力しあって、最終的に各自の答えを順番に発表するところまでたどり着きました。今回の題材で身近なところに不思議が隠れていることに気付いてもらえたと思います。また、新しい生活様式でのワークを体験する良い機会になったことと思います。

9月12日(土)数学の課題研究を体験しよう

展開図をテーマにした探究活動を行いました。よく知られた展開図であっても、折り目を一度消して「自由に折り目を考えてよい」というルールのもとで立体を作ると元と全く異なる立体ができるという事実を体験しました。ここまでは中高一貫コースが授業で体験したことと同じですが、今回は実際にコンピュータと手作業を組み合わせて「新しい折り目」を探す活動をしました。次々と新しいアイデアが出てきて、数学における探究活動の一端を垣間見ることができました。

9月12日(土)プラズマ発生実験

固体・液体・気体のいずれでもない物質の第４状態「プラズマ」。未知の存在プラズマについて、どういうものか知り、見て、そして自分で作り出しました。初めて見る超高温のプラズマは印象深く、成功した人の実験に目を奪われることもしばしば。自分の実験がうまくいったり、次の回には何も起きなかったりに一喜一憂。初対面の人にも積極的にコツを聞くなどしながら試行錯誤を繰り返し、最後は人工ルビーの合成にチャレンジしました。ルビーの完成者は少ないものの楽しんでもらえたようです。

9月12日(土)医療用画像解析の原理と実際

　主にＸ線画像診断、ＣＴ、ＭＲＩ、ＰＥＴについて説明しました。この分野はものすごい勢いで発展してきているので伝えたいことが尽きませんでした。難しい内容があったと思いますが、受講者も興味を持ってくれたようでよかったなと思っています。未来の医療従事者や技術開発者になってくれる人がいたらいいと思いますが、そこまでは言いません。社会の様々な技術に興味を持つ機会になったら良いなと思っています。興味がある人はいつでも説明しますよ。

6月20日(土)「化学オリンピックの問題に挑戦！」

　6月20日(土)に毎年夏に行われる化学グランプリに向けて、過去問を解いて高校生同士で学び合いました。内容は、①分子の構造を電子の反発から考える、②化学反応の形態や物質の状態変化は何が決めているのか？でした。難問に苦戦しながらも、高校化学～大学化学の内容を楽しみました。参加者からは、「吸熱反応がエントロピーとの兼ね合いで起こりえることが分かったのが面白かったです。」「これが理解できたら楽しそうなので、頑張って勉強しようというモチベーションは上がりました。」という声が聞けました。
現時点で、今年度の化学グランプリは開催の目処が立っていませんが、１・2年生は来年のグランプリを視野に入れて勉強してみましょう！

5月30日(土)「恐竜と共に生きた哺乳類」

　5月30日(土)に「恐竜と共に生きた哺乳類」と題して、愛媛大学 楠橋 直 准教授にご講演いただきました。今回は、コロナウィルス感染拡大防止の観点から、サイエンスチャレンジ初のオンラインでの開催でしたが、60名強の生徒の皆さんが参加しました。講演の中では、中生代に生きた哺乳類たちの進化についてや、化石からどうやって種を特定するかについてお話いただきました。講演の後は、質疑応答に加え、実際に研究室の標本をオンラインで見せていただいたり、大学院生さんのお話をお聞きしたりするなど、まるで研究室を見学させていただいたような疑似体験ができました。

通年実施「洛北算額」

　月に1回程度、生徒昇降口近くのディスプレイに問題を掲載しています。これは2015年から行われているもので、生徒のみなさんから解答を募集しています。簡単な問題と難しい問題を両方出題しており、誰でもチャレンジできるようになっています。今月の問題は、シンプルながら非常に奥の深い問題になっていますし、夏休みなので特別に8月いっぱい解答受付中です。ぜひ解いてみてください。問題は本校のwebページにも掲載されていて、過去の問題も見られます。たとえば左の図は2016年7月の問題です。これは何を表しているでしょうか？

通年実施「ラグランジュの会」

　毎月１回の頻度で、中学生・高校生対象に開催している「ラグランジュの会」ですが、今年度も京都大学名誉教授の上野健爾先生をお招きして、数学に関するご講義をいただきます。
　昨年度の高校生は、「行列」、「行列式」に関する講義をいただきました。今年度については、新型コロナウイルスの影響で開催が遅れておりましたが、８月28日（金）にオンラインでの開催を予定しています。

１月22日(水)　「ライフサイエンス実験講座「緑色に光る大腸菌を作ろう」

　1月22日（水）の放課後、生物実験室において、洛北サイエンスチャレンジ2019 ライフサイエンス実験講座「緑色に光る大腸菌をつくろう！」を実施しました。この講座では、大腸菌に、緑色に光るタンパク質GFP(緑色蛍光タンパク質)をつくる遺伝子を導入する実験を行いました。それだけでは何をやっているのかよくわからない実験でしたが、翌日結果を見ると、本当に光る大腸菌ができていました。今年度の実験では、青い色素ができる遺伝子も同時に入れていたため、導入する遺伝子の違いで異なるタンパク質がつくられました。

　生物基礎しか勉強していない１，２年生には少し難しい内容も含まれていましたが、実際に大腸菌の性質を変えてしまったことで、現代バイオテクノロジーについて興味をもってもらえる講座となりました。

11月２日（土）「キッチンサイエンス～お菓子を科学する～第3回」

10月４日（金）京都府立医科大学 特別講義「脳のできかたと進化」

　テスト最終日の10月４日（金）の午後、京都府立医科大学大学院神経発生生物学教室の野村真先生をお迎えして特別講義を実施しました。１時間の講義でしたが、ハチュウ類から進化した鳥やホニュウ類は脳が大きいこと、生物による脳の形の違い、幹細胞から脳の神経細胞に分化するメカニズム、医科大での研究のお話などを、とても分かりやすく説明していただきました。少人数講座となりましたが、講義後もたくさんの質疑応答で、参加した生徒達はとても充実した時間となったようです。

９月14日（土）「スポーツサイエンス 第1回」

９月14日（土）「度量衡とThe Facter-Label Method」

９月14日（土）「キッチンサイエンス～お菓子を科学する～第2回」

９月11日(水)　「HTML5,Java Script」第２回

　９月11日（水）にJavaScriptの勉強、2回目を行いました。前回はHTML5のみで、一方向の命令だけでしたが、今回はfor文（繰り返し命令）、If文(条件分岐命令)、関数(反復作業の命令)などを学んで、ラケットゲームのボールのスピードを上げたりハートを飛ばしたりして楽しみました。これで一通りのプログラミング言語に必要な基礎知識は習得できました。JavaScriptは、どのPCでもすぐに取りかかれ、既存のプログラムのソースも見やすいです。あとは調べながら様々なプログラミングについて学び、新しい世界を作っていってほしいなと思います。

８月20日(火)　「理化学研究所・キューピー工場見学」

　８月20日（火）に希望者を対象としたサイエンスチャレンジの一環として神戸理化学研究所、キューピー神戸工場を訪問しました。神戸理化学研究所では、サイエンスコーディネーターである高橋涼香さんに、女性研究者への歩みや生命機能科学研究センターの概要、最近の理化学研究所での研究成果についてお話していただきました。細胞の挙動を調べる方法や、iPS細胞の応用研究についてのお話は非常に興味深く、普段学んでいる自然科学の応用について理解を深めました。また、透明化したマウスやiPS細胞の実物も観察し、貴重な体験となりました。

　キューピー神戸工場では、マヨネーズが容器につめられ梱包されるまでの過程を見学しました。様々なロボットが活躍し、次々と作業を進めていく様子は迫力満点で、驚きの声をあげている生徒もいました。また、廃棄物の再利用や、工場の衛生管理についても学び、1つの商品をつくるために様々な工夫がなされていることを知りました。

神戸理化学研究所／キューピー神戸工場

８月９日（金）「嵯峨野・洛北 課題研究交流会（京都ふれあい数学セミナー）」

　８月９日（金）に、京都府立嵯峨野高等学校の生徒と数学分野の課題研究の交流会を行いました。それぞれの発表のあと、お互いの高校の生徒やゲストの大学院生からコメントをもらいました。他校のおもしろい研究テーマから得たインスピレーションや大学院生の厳しい指摘をうけて、本校生徒の課題研究がよりよくなることを期待します。

７月10日（水）「HTML5,Java Script」

　７月10日(水) にHTML5,Java Scriptを実施しました。演習では、アスキーデータ、バイナリーデータといったデータの形式の基礎を学び、HTML言語を使ったホームページを作成することによって、プログラミングの仕方について学習しました。「"」があったりなかったりで動作が変わってしまうため、最初は慣れないことも多かったかと思いますが、皆、ホームページを作ることができました。ホームページ作成後にはJavaScriptによる動的なプログラムを使って、素数の探索プログラムを実行しました。10万までの素数の一覧も作成できたようです。効率の良いプログラムに作り替えて、より大きな値の素数を出力してくれる生徒が現れるのではないかなぁ、と期待しています。

６月19日（水）「数学オリンピックの問題にチャレンジ」

　６月19日（水）の放課後に第一回を実施しました。日本数学オリンピックの予選の問題の解法を生徒同士で相談しながら考えていきました。そして、解けた問題の解説を生徒から先生に向かってしてもらい、数学に対する理解を深めてもらいました。じっくりと時間をかけて考えること、考えたことを人に伝えることなど、普段の数学の授業ではあまりできないことが経験できたと思います。年間を通じて複数回実施します。次回の予定は後日教室に掲示してもらいます。

６月８日（土） 「科学の甲子園模擬問題に挑戦（園部高校コラボ企画）」

　６月８日(土)に科学の甲子園を想定した模擬問題にチャレンジする企画を行いました。また、園部高校とWeb会議を利用してお互いに中継し、練習試合形式で交流・成果を競う新しい取組となりました。

　各校２チーム作成し、限られた枚数の紙を使ったペーパークレーンコンテストと、鉱物の結晶の体積や原子数などを模型を使って数学的に求め、実際に探すものと２つの課題に取組みました。

　競いながらも、皆科学が好き！ということで園部高校の生徒と結果を褒め合ったり、驚いたり、楽しく交流している様子が印象的でした。

「熱流体研究室」

　熱と流体の性質に様々なアプローチで迫る本プログラムも今年で５年目。現在は、太陽熱温水装置の大型化を研究しています。元々は屋根の上に設置し、太陽の光エネルギーを高効率で熱エネルギーに変換することで、ランニングコストがほぼ０の給湯器として利用するものです。それを大型化して、光熱費０でプールを温水化できないかと、水泳部の有志とともに研究を進めています。現在は適温なので実験は休止していますが、秋からまた再開しますので、その際にはプールを校舎から観察してみてください。

６月１日（土）「キッチンサイエンス～お菓子を科学する～第１回」

６月１日（土）「モノづくり基礎講座 第１回」

６月１日（土）「4 次元の図形を「見て」みよう」

５月30日(木)　ライフサイエンス特別セミナー「iPS細胞のつくりかた」

　5月30日(木)、京都大学iPS細胞研究所の中川誠人博士、京都産業大学の川上雅弘博士をお招きして、ライフサイエンス特別セミナー「iPS細胞のつくりかた」を開催しました。まず、川上先生の指導の下、『幹細胞研究やってみよう！』というボードゲームで遊びながら、細胞の分化とiPS細胞の特徴などについて楽しく学びました。その後、中川先生からiPS細胞について、どのようにつくるのか等の具体的な説明に加えて、最新の応用研究についても、たいへん詳しく、わかりやすくお話しいただきました。

　講義後の質疑応答では、iPS細胞に関するさまざまな疑問に加えて、研究生活などについての質問もあり、たいへん活発なセミナーとなり、終了後も先生を囲んでしばらく議論が続いていました。先生方にはこれ以降の継続的な連携もお願いしています。興味のある人はどんどん質問や要望を出してください。何かびっくりする展開があるかもしれません。

４月２日(火)「海外の数学コンテストに挑戦」

　4月２日（火）、高校１年生６名が海外の数学コンテスト「Purple Comet! Math Meet」に参加しました。これはインターネットを通じて参加する形式で、チームで相談することはもちろん、電卓やエクセルなども使って問題を解くことができるコンテストです。参加生徒の人数が昨年より増加しており、来年もより多くの生徒が参加することを期待します。

通年実施「ラグランジュの会」

　７月22日（月）に、京都大学名誉教授の上野健爾先生をお招きして、数学の講義を行っていただきました。

　ラグランジュの会のメンバーから中学生２名、高校生５名が参加し、中学生は「多項式の微分」、高校生は「行列の演算と逆行列、行列式」についての講義を受けました。

　中学生は、高校２年生レベルの微分について熱心に聞いていました。高校生は行列式の計算やそれに関わる定理の証明に悪戦苦闘していましたが、「行列」という新しい概念を取り入れようと一生懸命頑張っていました。

通年実施「洛北算額」

　月に１度、掲示板および総務企画部の前で数学の問題を出しています。ここには難しい数学の知識が無くても取り組める代わりに、高校２年・３年生の知識でもすぐに解決することはできないような奥の深い問題が出題されています。取り組んでくれた人や正解者の名前は、本校のwebページに掲載されます（希望があれば載せないこともできます）。