教育内容

 

 令和3年、今年も、2年理系生物選択者を対象に、森林総研との連携授業を開始しました。

学校林を題材にし、調査をとおして科学的に探究する力を身につけることを目的としています。
今年度は、土壌の分解能力調査やシカによる食害調査など、様々な調査を行います。

 第一回目は、国立研究開発法人森林研究・整備機構森林総合研究所関西支所の中尾 勝洋氏から御講義をいただき
早速調査を開始しました。

 

 3月10日(水)の午後、2年生理数コース物理選択者のうち希望者16名が、京都大学宇治キャンパスを訪問し、研修を受けました。
(1)講義「量子ビームの世界」
(2)光学実験「光の色を探る」
(3)加速器ビームによる元素分析と施設見学
 京都大学の先生方や学生の皆さんの丁寧な御指導により、物理の面白さや奥深さを感じる、中身の濃い大変充実した一日となりました。

 

 2年理系生物選択者を対象に、3回目の森林総合研究所との連携講座を実施しました。新型コロナウイルス感染症拡大防止の観点から、発表を行うことはできませんでしたが、各自でデータをレポートにまとめました。まとめたレポートは、国立研究開発法人森林研究・整備機構森林総合研究所関西支所の中尾 勝洋氏に御高覧いただき、コメントをいただきました。

 

11月9日(月)および13日(金)に、2年生理数コース物理選択者対象に、京都教育大学名誉教授の沖花彰先生をお迎えし、「IH調理器の仕組みを探る」というテーマで出前授業をしていただきました。
IH調理器を使って電気や磁気に関する様々な実験を行い、その結果からIH調理器の仕組みを探りました。
最後は、IH調理器を実際に分解してその仕組みを確認しました。
身近にあるIH調理器を使った今回の実験を通して、生徒たちはより物理に親しみを感じることができました。

 

 2年理系生物選択者を対象に、2回目の森林総合研究所との連携講座を実施しました。今回は、9月に設置した材料を回収するとともに、新たな材料を設置しました。
 さらに、国立研究開発法人森林研究・整備機構森林総合研究所関西支所の中尾 勝洋氏から、森林調査の意義や考え方を教えていただきました。
 第3回目は1月を予定しています。

 

10月26日(月)、2年生理数コースの物理選択者を対象に、京都教育大学教育学部教授の村上 忠幸先生をお迎えし、「紙コップの不思議を探る」というテーマで出前授業をしていただきました。

紙コップにお湯を入れると、底面にくもりが生じます。そのくもりの原因を、マルチプル・インテリジェンス理論に基づいて分けられた班のメンバーで知恵を出し合い、仮説を立て、実証実験を行い、解明していきます。

仮説が間違っていた時の落胆は大きいですが、その分正解を実証できた時の喜びは大きいものでした。

今回の授業を通して生徒達は、身近な現象から不思議を見つけて、探究することに大きな意義を感じ、よい経験をすることができました。

 

 国立研究開発法人森林研究・整備機構森林総合研究所関西支所の中尾 勝洋氏をお迎えし、2年理系生物選択者が学校林の調査を開始しました。
 第1回目の今回は、身近な学校林を材料とし、森林が人間生活と密接な関係にあることを科学的に探究し、さらに自然科学的な手法を学び、科学の基本的な素養を身に付けることを目的にしています。

 

令和元年「森林総合研究所との連携講座」で実施していた学校林の土壌分解に関する研究の成果を、3月末に開催された「第131回 日本森林学会大会 高校生ポスター発表」で発表しました。

 ポスターの審査の結果、本校が発表した「Tea Bag Indexを用いた学校林の土壌分解速度に関する研究」が特別賞をいただくことができました。

 昼休みや放課後の時間を使い、生徒達が頑張ってつくったポスターは非常に完成度が高く、研究データの解析や考察も評価されたようです。名古屋での発表がなくなったことは残念だったのですが、このような賞に選ばれ、生徒にとっても誇れる探求活動になったのではないかと思います。


※発表したポスターは下記のリンクからPDFでご覧いただけます。

 
 

ファイル名:sinringakkai_2019_todo.pdf

PDFファイル容量:【589.7KB】

※PDFを開くには下記「第131回 日本森林学会大会 高校生ポス...」をクリックして下さい。

Tea Bag Indexを用いた学校林の土壌分解速度に関する研究
 

 2月15日(土)、2年生理数コース物理選択者のうち希望者15名が、京都大学宇治キャンパスを訪問しました。

 初めに放射線や加速器についての講義を受けたのち、グループに分かれ、分光器を使い光の性質を学ぶ実験を4種類行いました。最後に加速器の実験施設を見学し、加速器によって加速されたイオンビームによる元素分析の実験を見せていただきました。


 京都大学の先生方や学生の皆さんの丁寧な御指導により、物理の面白さや奥深さを感じた有意義な一日となりました。

 

12月7日(土)に京都工芸繊維大学松ヶ崎キャンパスにて高校生特別授業が行われ、本校の2年3組の生徒35名が参加しました。

1日の内容:午前 大学院生の留学経験談

         老田達生先生(元分子化学系 教授)の模擬講義

         施設・研究室見学

      昼食 学生食堂(生協)にてランチ

      午後 実験「界面の不思議、マーブル染めなど」

 生徒たちは模擬講義や研究室見学など、普段の高校生活では体験できない事ばかりで、興味を持って見たり聞いたりしていました。昼食では実際に大学の食堂でランチをし、大学生気分を少し味わいました。午後からの実験では、全員が積極的に実験に取り組めていました。今回の貴重な体験を踏まえて、これからの自分たちの進みたい進路について考えていって欲しいと思います。

 

 森林総合研究所との連携講座の第5回を実施しました。今回はこれまでの調査結果をグループでまとめ、発表しました。グループごとにテーマを決めて考察をしましたが、それぞれが独自の視点で今回の調査をまとめており、同じ調査でも発表内容はまったく違うものになっていたと思います。

 発表の最後には、森林総合研究所から来ていただいた講師の先生に講評をいただきました。今年の調査は地味な作業の繰り返しでしたが、そういう地味な積み重ねが研究には大切であるということ、そして、そうやって得たデータから考察していく際に、自由な発想をもって行うことが大切ということでした。

 最初はおっかなびっくりだった生徒達も、何度も学校林に入っていくことにより、野外調査の楽しさや研究の醍醐味を少しくらいは感じてくれたようです。この経験を今後に活かしていってくれたら嬉しいです。

 この連携講座は、今回の発表で授業としては終わりとなります。ただ、今回調査した内容は、さらに解析と考察を重ねた上で、3月にある「日本森林学会大会 高校生ポスター発表」に参加して発表しようと考えています。

 

 森林総合研究所との連携講座、第4回調査を実施しました。実際に学校林に入る調査としては今回が最後となります。前回埋めたティーバッグの回収、前回乾燥させたティーバッグの重量測定をして、その後は、森林総合研究所から来ていただいた講師の先生より、今後のデータ解析・考察についての話がありました。

 みんなで学校林に入るのも4回目ですが、冬が近づき生い茂っていた草が少なくなってきたこともあり、今回は林内で素早く行動することができたように思います。昨夜の雨で足下が少し悪かったのですが、特に何事もなく調査を終えることができて良かったです。学校林から戻ってからは、今後の発表に向けた説明を聞きました。今年の調査の意義を再確認し、これからのデータ解析や考察、班発表に向けて気持ちを新たにできたと思います。

 ここからしばらくは、パソコンを使ったデータ解析をして、班ごとに発表準備をしていきます。次回は研究発表になりますが、春からやってきた調査の結果をどのようにまとめてくれるのか楽しみです。

 

森林総合研究所との連携講座、第3回調査を実施しました。今回は第2回と同じく、前回埋めたティーバッグを回収し、また新しいティーバッグを埋めるという作業でした。学校林調査も3回目となり、生徒達も少しずつ慣れてきているようですが、草原などでは夏場にぐんぐん育った植物をかき分けて進んでいくのに苦戦していました。

 作業後は生物実験室に戻り、前回の調査で回収して乾燥させていた第1回のティーバッグ重量を測定しました。紛失していたり、穴が空いてデータにならないものがあったりもしましたが、数値的にはどれも最初より小さく(軽く)なっており、地中に埋まっている間にしっかり分解されていたことが確認できました。

 次回の調査は11月、今回埋めたティーバッグを回収します。学校林に入る調査としては次回が最後になりますが、その後は、データをまとめて班ごとに発表をしてもらう予定です。

 

 山城地区の高校では、毎年夏休みに小学生を対象とした「やましろ未来っ子サイエンスラリー」を実施しています。今年の莵道高校は「昆虫をつかまえて標本をつくろう!」というテーマで、実際に学校林に入って昆虫採集をして、捕まえた昆虫を使って標本をつくるという内容を行いました。

 あらかじめ学校林に採集用トラップを仕掛けていたこともあり、カブトムシやコクワガタ、オオセンチコガネ、カナブン、ミヤマカミキリなど、さまざまな昆虫を捕まえることができました。特にカブトムシの出現には、小学生のテンションが最高に上がっていました。その後、校舎に戻って標本をつくっていきます。昆虫針(虫ピン)を使った本格的な「展足」は初めてだったようでしたが、とまどいながらもしっかりと説明を聞いてやってくれました。

 つくった標本はお土産として持って帰ってもらいました。家で大切に保管して欲しいと思います。参加してくれた小学生のみんな、保護者の皆様、ありがとうございました。

 

 森林総合研究所との連携講座、第2回調査を実施しました。今回も、森林総合研究所から講師の先生に来ていただき、一緒に学校林に入りました。前回の調査で埋めたティーバッグを回収し、新しいティーバッグを設置するという内容でしたが、生徒達は暑い中、汗を流しながら作業をしていました。

 回収したティーバッグは風乾させてから重量を調べます。約2ヶ月の間、地中に埋まっていたティーバッグは、明らかに中身が軽くなっているものも多く、どれくらい分解されたのか測量するのが楽しみです。

 次に学校林に入るのはまた2ヶ月後、今回と同じようにティーバッグを回収し、次のティーバッグを設置します。次回も暑くなりそうです。

 

 2年理数コースの生物選択クラスでは、森林総合研究所(森林総研)関西支所との連携講座を実施しています。森林総研から研究者の方を講師としてお呼びし、専門的な指導を受けながら、莵道高校の学校林「莵道の森」の調査・研究を行います。

 今年の研究テーマは「ティーバッグを使った土壌調査」です。これはTeabag Indextという世界中で実施されている手法で、2種類のティーバッグ(茶葉)を土壌に一定期間埋め、地中で分解されて減った質量を測定するという調査です。ここから、土壌の分解速度を出したり、物質循環について考えることができます。

 今回は第1回ということで、森林総合研究所から講師の先生に来ていただき、一緒に学校林に入って、ティーバッグを埋めたり、土壌の温度(地温)やpH(酸度)を計測しました。学校林に入るのは初めてという生徒も多く、戸惑いながらも頑張って作業をしていました。調査後は、講師の先生から今回の研究の目的や意義について詳しい講義をしていただきました。

 今年の調査は春・夏・秋の全3回を予定しています。次回は7月に、今回埋めたティーバッグを掘り出して質量を計測し、新しいティーバッグを埋めていきます。

 

 兵庫県の神戸国際展示場で開催された「第66回日本生態学会大会 高校生ポスター発表」にて、今年度の森林調査の研究発表をしてきました。12月のサイエンスキャッスルと同じポスター発表でしたが、さらに考察を深めて行ってきました。

 今回は日本生態学会大会の一環でしたので、高校生の発表だけでなく、大学生・大学院生、さらにアマチュア研究者、プロ研究者のポスター発表まで見て、話を聴くことができ、参加した生徒は非常に刺激を受けていました。

 

 大阪明星学園明星中学校・高等学校で実施された「サイエンスキャッスル2018」にて、今年度の森林調査の結果をポスター発表してきました。ポスターは、11月のグループ発表が終わった後、希望者が集まって学校林全体としての結果をまとめて考察し、作成したものです。

 当日の発表では、審査員や他の参加校の生徒に対して、研究内容を説明し、ディスカッションを行いました。また、他の学校のポスター発表を見に行ったり、レベルの高い口頭発表を聴いたり、参加した生徒にとって、とても有意義な時間になったと思います。

 

 第8回は、5月から行ってきた森林調査の結果をまとめ、グループごとに発表をしました。グループは植生ごとに2班ずつ分かれる形で、計6班の発表となりました。

 班ごとにデータを解析し、それぞれが自分達なりに考察したものを、パワーポイントにまとめ、発表しました。それぞれユニークな考察をしており、半年間の成果を出せたのではないかと思います。森林総合研究所からも講師の先生に来ていただき、各班への質疑応答で理解を深めていただきました。

 授業としての連携講座はこの第8回をもって終了となりますが、今回の調査結果は、さらに解析・考察を深めて、12月に大阪で行われるサイエンスキャッスル2018で発表する予定です。

 

 第7回の森林調査では、前回設置した秋期のピットホールトラップを回収し、採集できた動物の分類・同定をしました。今回は森林総合研究所から講師の先生に来ていただき、アドバイスをもらいながら作業をしていきました。

 夏期の調査に引き続き、オオセンチコガネが大量に採集された他、草原の植生では初のマイマイカブリも採集できました。

 これで春~秋のデータが揃いましたので、今回は調査結果をパソコン(Excel)に入力する作業もしました。次の発表に向けてのデータ集計・解析の方法も説明していただいたので、ここから調査のまとめに入っていきたいと思います。

 しばらくは授業等を利用して、班ごとにデータ解析、考察、パワーポイント作成をし、そして来月、研究発表を行う予定です。