SSHエキスパート 数学専攻の活動でご指導をいただいた埼玉大学の飛田明彦先生が、

ご自身が執筆された記事の中で、本校の活動を紹介してくださいました。　

［埼玉新聞　2022.6.8.(水)８面］

見えない対称性を追い求めて.pdf

6月14日(火) の SS 探究総合は星槎大学客員教授　武田康男　先生による気象講座を行いました。

　本日お世話になった、武田康男先生は、第50次南極地域観測越冬隊員を御経験され、現在、大学の客員教授や非常勤講師として地学に携わっておられます。日本全国、海外十数カ国で空を撮影。空に見られる虹、雲、蜃気楼、オーロラといったさまざまな大気の現象を写真や映像に記録し、たくさんの書籍も出されています。またＮＨＫなど、様々なメディアにも出演されていますので、本やテレビ番組などで、空の探検家Ⓡ、武田先生の名を見たことがある方もいるかもしれません。 

　世界の気象現象や、さまざまな場所、オーロラや蜃気楼、さらには日本の気象現象などどのような原理に基づいて起こるのか説明していただきました。まだまだ、謎が解明されていない現象もあるということで、非常に興味深いお話となりました。

そして、一番素晴らしかったのは、オーロラも、雲の動きも、ほとんどの映像が動画だったことです。（ここでは動画をお見せできないのが残念ですが）現象の変化が見て取れて、非常に貴重でした。

　美しい写真に魅了されました、そして、このような写真を撮るためには、様々努力や、能力が必要だということもわかりました。武田先生は、夜中に寝たり起きたり、全く苦にならないそうです。我々も見習って・・・？自然現象を撮りたいと思わせていただける講義となりました。

武田先生、本当にありがとうございました！

本日 6月15日(水)の課題研究基礎では、教育実習生との懇談会を行いました。

実習生から研究とは何かをテーマに、大学生活や高校時代についてお話ししていただき、春高生からの質問にも答えてもらいました。

事前に生徒から募集した質問の中で頻度高く出てきた言葉を抽出したワードクラウド(下図)を用いながら話が進んでいきました。

6/12(日)は、青木ヶ原樹海のFWを行いました。先日、学校にて講義をいただいた、アジア航測の千葉達朗先生をお迎えし、青木ヶ原周辺の地形などを観察しました。

　↑富士山には傘雲が・・・、次回の気象講座の予習ですね。

　まずは樹海を入り、富士風穴を目指します。赤色立体地図を見ながら、現在どこにいるだろう？また、樹海は方位磁針が使えるのか？溶岩が流れた場所など見てまわりました。

さあ、樹海へと入っていきましょう！無事に帰ってこれるか？・・・

　↑　樹海は方位磁針が狂う噂は本当？　　　　　　　　　　　↑　富士風穴に到着。今回は中までは入りません。

　次は、西湖コウモリ穴にて、溶岩の洞窟地形を観察。こちらでは青木ヶ原樹海の形成した溶岩の洞窟へ入りました。

午後は鳴沢ジラゴンノにて、溶岩の断面を観察しました。

あっという間でしたが、青木ヶ原樹海の様子や、様々な火山地形を見ることができました。

梅雨に入り、天候が心配されましたが、晴れの中行うことが出来ました。

「観察する場合は、看板などの解説に書いてあること、教科書に書いてあることを鵜呑みにせずに、自分の目でしっかりと様子を見て、自分の頭で考えることをやって欲しい」というメッセージをいただきました。

先日の講義も含め、しっかりと振り返って欲しいと思います。

千葉先生、本当にありがとうございました！

6月9日(木) の SS 探究総合はアジア航測の千葉 達郎先生による

特別講義『赤色立体地図の基礎』と火山の演示実験を行いました。

まずはブラタモリでもおなじみの赤色立体地図の制作の裏話も含めて、他の地図と比べてどのような点に利点があるのかを丁寧に説明していただきました。・・・ほぼメリットしかありませんね。

　↑　様々な試行錯誤を経て、赤色立体地図が作成されたことがわかりました。作成後は、世界の地形、さらには月の地形までも赤色立体地図の技術が利用され始めていることを知りました。世界・・・いや宇宙レベルですね！

その後は、アイデア火山実験です。火山模型にリンスインシャンプーを流して、土石流の流れを予想したり、軽石を水に浮かべて観察したり、発泡火山実験を行ったり、

千葉先生の様々なひらめきは身近なアイデアから生まれるというメッセージを体現するように、みんなでワイワイ演示実験を楽しみました。

最後に偶然残ったメンバーで記念写真（この場にいなかった人ゴメン・・・）。本日も充実した講座になりました。

千葉先生　本当にありがとうございました。

話はここで終わらず、実は、6/12には探究総合のメンバーで千葉先生と青木ヶ原樹海ＦＷに行く予定です。今回の学習がどのくらい生かせるのでしょうか！楽しみです。次のＦＷも充実させましょう！

本日の課題研究基礎では、第３回 画鋲スローを行いました。

画鋲スローでは、誰がいつやっても同じ結果にするためにはどうすればいいのかという『再現性』について考えていきます。

再現性のない実験から得られた結果には信憑性がなく、良い研究とは言えなくなってしまいます。

第１回の実験結果では、画鋲をトレーに 300 回入れ、画鋲の針が上を向く（表、針が下を向く場合を裏とする）確率を求めると、班ごと、クラスごとの確率にばらつきがある結果となっていました。

第２回では、再現性を高めるためにはどのようにすべきか、各クラスで考え、同じ実験を行う、つまり、環境・条件を一致させるために「各班で投げ方を統一する」ことになりました。

今回は、第２回で決めたクラス内のルールを確認し、画鋲を 300 回トレーに投げ入れました。

磁石の付いた棒に画鋲を貼り付け、机の端に引っ掛けてトレーに入れる班

iPad を立てた上端から投げ入れる班

ペットボトルに入れた画鋲をトレーに入れる班

机の端からそっと落としトレーに入れる班

iPad ２台を用いて坂を作り、滑り落とす班

最後は、『再現性』がなぜ必要か、この実験から何が言えるかについて考え、意見を交換しました。

今回学んだ『再現性』について、今後の研究活動に役立ててください！

5/31(火)に「屋久島フィールドワーク オンライン研修会」を

屋久島で一緒に活動する「茗溪学園中学校・高等学校」と「屋久島環境文化研究センター」

とをリモートでつないで行いました。

現地でお世話になる屋久島環境文化研修センターの渡邉先生に

屋久島についてご指導いただきました。

屋久島の「世界遺産エリア」は島の２１％だそうです。

世界遺産エリアが海岸に面している「西部林道地区」は信号機もトイレもないそうです。

屋久島特有の地形のため、九州から北海道まで植物がみられます。

これを「垂直分布」と言います。

「屋久杉」とは「樹齢が1000年以上の自生の杉」のことです。

屋久島固有の昆虫、爬虫類、哺乳類も生息しています。

貴重な自然はいくつかの法律によって保護されています。

屋久島の多くは林野庁が管轄する「国有林」です。

国有林を調査する場合は守らなければならないことが数多くあります。

それを踏まえ「入林届」を提出しなければなりません。

渡邉先生が今回のフィールドワークのために入林届を出してくださいました。

我々の質問にも丁寧に答えてくださいました。

研修会の２回目は６月末に予定しています。屋久島に行くのが楽しみです。

5月29日(日)は秩父・長瀞FWを行いました。

　最近コロナ禍において、科学系の部活やＳＳＨエキスパートの生徒に限定しがちだった参加対象を、今回は「希望者誰でも参加可能」という形で、生物と地学の基礎的なフィールドワーク体験を行いました。

晴天の中（暑い日でした）行うことができました！

まずは、「お金に不自由しない」と伝えられる銭神様が祀られている聖神社で、将来を祈ります。

①美の山付近の植生　　植物を見分けるポイントは？

②取り方の大露頭　　特徴を掴むためにスケッチ！

③前原の不整合　　どこが不整合・・・？　

④長瀞岩畳　　日本地質学発祥の地の碑の前で　いつも通り写真撮影！

 今回はじめてＦＷ経験した者は、消化不良になるくらい、様々な事を教わりました。

ぜひ今回の経験を活かして欲しいと思います。みなさんお疲れさまでした。

本日の SS 探究総合では、教育実習生とともに大学で学ぶ意義について実習生の大学・研究生活の話を聞きながら考えました。

まずは、春高生が思い描く大学生活について模造紙に書き出してみました。

イメージと現実にどのような差があるのか実習生の実体験を元に考えていきました。

最後に大学で学ぶ意義とどのように自分の将来を考えていくべきか実習生と共に考え、終了しました。

今回、出てきた意見を記録した模造紙は特別教室棟２F SciLC(化学講義室と化学実験室の間にあるスペース)に貼ってありますので、ぜひご覧ください！

本日の課題研究基礎では、第２回 画鋲スローを行いました。

前回の実験結果では、班ごと、クラスごとに確率が違う結果となっていました。

この原因を考え、「実験方法は再現性がある」と言えるためには同のようにすればいいのか班を越えて議論しました。

原因には「投げる高さが異なる」「投げ方が異なる」「投げる人が違う」「300 回投げる人数が異なり、疲れが違っていた」等、様々なことがあげられました。

再現性を高めるためにはどのようにすべきか、各クラスで考え、「各班で投げ方を統一する」ことになりました。

どのような投げ方がいいのか考えたクラスもありました。

投げ方の模索

投げている様子を動画に撮り、スロー再生しながら考える生徒

高さを揃えるには…？

前回画鋲を 300 回投げている様子を振り返りながら考えるクラスも

新しく挑戦する投げ方（一例）

5月17日(火) の SS 探究総合は日本工業大学 共通教育学群 教授 佐藤 杉弥先生による

特別講義『プラズマの世界』を行いました。

まずは、これまでに先生が行ってきた研究について教えていただきました。

プラズマが衝突したときに起こる現象や電離層に高周波を打ち込んだ時に起こる現象等について

研究されていたそうです。

一家に１枚「未来をつくるプラズマ」(科学技術週間 https://www.mext.go.jp/stw/、最下部もご覧ください。) を

用いながら、プラズマの基礎知識を学びました。

電磁誘導による実験（左：レールの上を金属棒が運動する、右：発電し LED ランプを光らせる）を

見せていただきました。

クルックス管内の電子ビームが磁場の影響を受けてらせん状になる様子を見ることができました。

最後に先生が自作したプラズマ放電実験を見せていただきました。

真空容器内の圧力の変動により放電方法が変わり、光り方が変化していく様子を見ることができました。

見せていただいた実験を実際に生徒も行いました。

身近にはあまり存在しないプラズマを間近で見ることができる講義でした。

閉じ込めてコントロールすることが難しいプラズマですが、

理論上、核融合反応による発電など私たちの生活を豊かにするものであると言われています。

将来、春高生の皆さんが実現してくれることを願っています！

本日の課題研究基礎では、第1回 画鋲スローを行いました。

トレーに1つの画鋲を 300 回投げ入れ、表(画鋲の針が上を向く状態)と裏(画鋲の針が下を向く状態)のどちらが出るかを記録し、表が出る確率を求めました。

班ごと、クラスごとに確率が違う結果となりました。

この結果は科学的な意味を持っているのかどうか、トレーに画鋲を投げ入れるという同じ作業をしているのにも関わらず、異なる結果となるのはなぜなのか次回考えていきましょう。

画鋲の表裏を iPad で記録

5月10日（火）のSS探究総合は本校物理科教諭の酒巻 愛先生による

『「見る」こととは　プラズマ事前講義 』を行いました。

酒巻先生は大学院で「宇宙ステーションISS」にある「全天X線監視装置MAXI」を用いた

宇宙の観測に関する研究を行っていたそうです。

「宇宙ステーションISS」は約92分で地球を１周します。

その１周の間にこの機械がX線を用いて宇宙全体を観測し、新天体などを見つけ出します。

宇宙では色々な場所でX線が発生します。それを光の代わりに観測し宇宙の様子を調べます。

先生が主に研究の対象にしていたのは「IGR J18483-0311」という天体だそうです。

天文学は「数学」を縦横無尽の使用します。

「フーリエ変換」を用いて天体の出す複雑な信号（X線）を正弦波に分解し星の公転周期を割り出します。

観測した生データをどの様に理想の値に近づけるかが一つのテーマになってきます。

ここからは「プラズマ」に関する話になります。

「オーロラはなぜ極地で見られるのでしょうか？」

これは「放射線」を測定する機械です。

宇宙からは常に「放射線」が降ってきています。

太陽からの放射線は磁場によって極地に導かれ、それがオーロラになります。

酒巻先生からのメッセージです。

失敗を恐れずに取り組んでいきましょう。

5月8日(日)は筑波山FWを行いました。

筑波山FWは夏休みに実施している、屋久島FWの事前練習も兼ねて、茨城県の茗溪学園さんと合同で行います。昨年、一昨年と実施できませんでしたが、今年は素晴らしい天気の中、行うことができました！

地質班と植物班に分かれ、茗溪学園の先生方に筑波山を案内していただきました。

・最初にまずみんなで、スダジイを見るところから始まり、

地質班

 　　↑走行・傾斜を測る練習　　　　↑フィールドノートの使い方など　　　↑この岩はどのようにできた？

植物班

　　↑山頂の巨大なスギの木を観察

そして、最後にみんなで、集合写真。

 今回はじめてＦＷ経験した者は、山登りが大変だったでしょうか？

それぞれの班で、FWの基本を丁寧に教えていただきました。今回のFWをしっかり復習し、本番の屋久島FWに向けて準備して欲しいと思います。

講師を含めて本日お世話になった、茗渓学園の先生方、生徒のみなさま、本当にありがとうございました。屋久島に向けて引き続きよろしくお願い致します。

本日の 1 学年 SSH 課題研究基礎では、1-1 をスタジオにオンラインでレポートづくり説明会と文献調査の方法についてのガイダンスを行いました。

レポートづくり説明会では、すでに生徒の iPad にダウンロードされている『SS 課題研究基礎　ハンドブック』を用いながら、レポート作るまでの実験で記録をしていないとレポートが書けないことを学びました。

レポートづくりのための実験ではありませんが、行った実験について他者に説明するために必要な情報を漏らさないようにしっかり記録をしていきましょう！

文献調査の方法について、本校司書の柴田先生にガイダンスを行っていただきました。

実験に関するキーワードが 2、3 つしか浮かんでこない場合は知識不足のため、事前調査が必要になります。

図書館オリエンテーションで教えていただいた図書館の活用方法をよく思い出し、よりよい実験になるよう準備をしていきましょう！

事前調査等で用いた文献は、利用できたものもできなかったものも今後の活動に生かせるよう記録していくことも大切です。

次回からモデル実験が始まります！

オンラインでの説明会、ガイダンス

本日の SS 探究総合では、大道仮説実験授業『ころりん』を行いました。

研究には、既知の事柄から『仮説』を立て、『検証』し、結果から『考察』し、また『仮説』を立て『検証』することが必要であることを学びました。

『ころりん』では、「缶ジュースとシーチキンの缶ではどちらのほうが速く坂を転がるか」という『疑問』から様々な『仮説』を立て、『検証』しました。

本日の SSH 課題研究基礎では、春高 SC の説明を含むガイダンスと NASA ゲームを行いました。

春高 Science Code (春高 SC) とは「疑問→仮説→先行研究の検索→テーマ設定→検証→考察」のルーティーンで考えで考察されたもの、と定義されています。

この流れを用いて疑問を解決していく経験をこれから２年間で行っていきます。

今回は「NASA ゲーム*」と通して、「検証」や「考察」等で一人ではなく、他者と意見交換する中でよりよい考え方や選択ができるという経験をしました。

今後行われるモデル実験では今日の経験を生かしていきましょう！

ガイダンス

本日、「SS 探究総合」についてのオリエンテーションが行われました。

SS 探究総合での活動内容の説明や 2 年生からエキスパート研究の専攻について聞きました。

今後、特別講義やエキスパート研究を行う中で様々な刺激を受け、人生に役立つ力を身に付けてください。