理科教育

理科授業

化学反応式の係数と量的関係

1年普通科が化学基礎でアセチレンの燃焼実験をしました。

水で満たした水槽にカーバイドを入れ、アセチレンを発生させ水上置換で捕集し、空気とアセチレンの混合比率の違いによって燃焼の仕方に差が出ることが確認できました。

 

 

 

 

クジラはどの哺乳類に近いのか

3年理数科 生物選択者が分子系統樹の原理と作成法を学びました。

クジラはカモノハシ、カバ、イエネコ、オオカンガルー、フクロネコの5種類の哺乳類の中で、どの種に最も近縁かを外部形態を元に仮説を立てたのち、分子系統樹を作成しました。

 

 

今回利用したのはMEGAというフリーソフトです。

NCBI(米国立生物工学情報センター)のサイトを利用して

それぞれの動物のヘモグロビンのα鎖のアミノ酸配列のデータを調べ、それをMEGAに入力します。

 MEGAに入力したらアミノ酸配列を並びなおします。(アライメント)

 すると種間のアミノ酸の差異数が表示され、そこから系統樹が作成できます。

 系統樹の作成は教科書にも掲載されている内容です。

今回の結果から、クジラはカバと近縁なことが分かりました。

 

また、学名から系統樹を感覚的に理解できるOneZoomを使って、様々な生物について調べ、その生物の分類体系や、どの生物と近いかなどを調べました。

赤ワインの蒸留

2年理数科が赤ワインの蒸留実験をしました。

 

まず初めに、マッチの使い方とガスバーナーの付け方の確認のため、

全員がガスバーナーを付けて消す、という操作をしました。

 

ガスバーナーを使うのは中学校以来という生徒がほとんどでしたが、問題なく点火することができました。

 

今回の蒸留の実験は、実験書に書いてある手順通りに「作業」すれば実験結果が得られる、という実験スタイルでは無く

器具の組み立て方や、実験手順などもある程度自分たちで考えて実験を進めました。

今まで学んできた知識や経験をもとに、実験をしていきます。

何度くらいで抽出が始まったのか、温度計の数字を読んでいます。

 

生徒たちは抽出したエタノールもワインの匂いがすることや

赤ワインにマッチの火を近づけても火がつかないことで頭の中に「?」が生まれたり、

抽出したエタノールととパンの匂いがどことなく似ていると言い、

パンを作るのにも、ワインを作るのにも「酵母」が使われていることに気づき、頭の中に「!」が浮かんだりしたようです。  

レナード彗星

12月2日(木)午前4時20分 松山高校の屋上にある天体ドームの望遠鏡で撮影したレナード彗星です。

地学部顧問の吉田先生が撮影しました。

明け方の東の空に見えます。本日12月2日時点で6等星ぐらいですが、これからまだまだ明るくなります。

 

 

中和滴定の実験

1年普通科と、2年理数科が中和滴定の実験をしました。

彼らにとって初めての化学実験です。

10倍に薄めた食酢を、0.1mol/Lの水酸化ナトリウムで滴定し、中和点を慎重に探っていきます。 

目指すのは、フェノールフタレインで薄くピンクに色づくところです!

 

 

目盛りを読むときはメモリの位置と目の高さを合わせます。これをメニスカスと言います。(目に透かすではなく、外国語です)

また、測定値は最小目盛りの10分の1まで読みます。

コロナ禍でしばらく実験が出来ませんでしたが、これからは今まで出来なかった分の実験を計画しています。

来週は赤ワインの蒸留を予定しています。

霧箱の実験

3年物理選択者を対象に霧箱の実験をしました。

 

容器の中にあるフェルトにエタノールをしみこませ、ドライアイスを使って冷やします。


すると容器の中が過飽和の状態になり、放射線が通ると飛行機雲のような白い細い筋が見える、という実験装置です。

 

霧箱は、目で見ることの出来ない放射線を観察することが出来るのです。

 生徒たちは放射線の軌跡を見て、歓声を上げていました。

 

生徒が撮影した動画です。

一瞬、細く白い筋が観察できます。 

(3-5脇田君撮影)

音の実験

2年理数科の物理の時間に「音」の実験をしました。

授業はクイズ形式で進められ、答えは実験して確認しました。

 

実は、問題を出す前に先生から密かにヒントとなる解説がされているのですが、それに気づける生徒は少なく…

 

実験を通じて音に関する知識を深めることが出来ました。

 

 

この記事を見てくださっている方にも音の知識を深めてもらうべく、授業でやった問題を出しますので考えてみてください。

問題

音が伝わる速さは、伝わる物によって変化します。次のうちで最も早く伝わる物はどれでしょうか?

a.空気中 b.水中 c.真空中 d.同じ

 

 

 

 

 

 

 

 

答え

 b.水中

 

どうしてでしょうか?考えてみましょう!

 

ウニの発生実験

3年生物選択者対象に、授業2コマを使ってウニの発生実験をしました。

 

今回の発生実験は、日本財団「海と日本PROJECT」のイベントとして実施し、お茶の水女子大学より卵と精子を提供していただきました。

1コマ目の授業ではウニの卵と精子を観察したのち、受精させて受精膜が上がる様子をリアルタイムで観察し、あらかじめ用意しておいた初期発生胚の観察をしました。

 

 

ウニの卵の大きさは0.1㎜で人間の卵とほぼ同じ大きさです。そしてウニの発生は途中までヒトと同じように進みます。生徒たちは、自分たちも元々はこの大きさから育ったことを意識したり、顕微鏡下で卵割が起きる様子を観察できた生徒もいて、生命の営みの尊さに触れることもできました。

受精卵(150倍 1目盛り10㎛)

 

2細胞期、4細胞期

4細胞期

 

また、生徒たちは受精させた卵の発生が進んでいく過程を目の当たりにして、どこからが生命なのか、生命とは?といった問いを持つ生徒もいました。

 

先日実施した養護教諭の先生が主催の松高塾「超紳士学」は、女性の生理や排卵についてでした。つまりそれはヒトの発生についてです。

養護教諭の吉田先生が、ウニの発生に興味をもって、実験を見に来てくださいました。

 

 

ウニは発生してから2日ほどでプルテウス幼生という姿に形を変えます。

 

2コマ目の実験では、1コマ目では見られなかった原腸胚からプルテウス幼生まで発生が進んだ様子を観察し、幼生の体の中に骨片や胃などができているのを確認しました。

 偏光板を利用することで骨片を光らせ,発生段階によりどのように骨が成長していくのかも観察しました。

 

(3-5 石川君撮影)1目盛り2.5㎛

 

 

 

 

(3-5石川君撮影)

 

 

 

生徒たちは、時間をずらして受精させた様々な段階の胚や幼生を観察し、よく観察できているものを共有していました。

 

 この実験で、発生や遺伝子の発現など様々なことを学びました。

 

◆◆生徒のレポート◆◆

 

 

 

 

ないことが多く、これからの研究分野の1つでもあります。

味覚修飾物質の実験

3年生物選択者を対象に味覚の実験を行いました。

味覚には甘味、塩味、酸味、旨味、苦みがあります。

味覚修飾物質として知られているミラクルフルーツに含まれるミラクリンや、ギムネマ茶に含まれるギムネマ酸により味覚がどのように変化するのかを、自らの舌を使って確認しました。

 チョコレートやレモン、グミ、マシュマロ、砂糖などが準備されているのを見た生徒たちは大喜びでしたが、実験により味覚が変化し、お菓子そのものの味を堪能できる訳では無く…。

それぞれの味覚修飾物質にどんな効果があるのかは生徒自身が食べて確認。

想像もしていなかったような味覚の変化に生徒たちはびっくりしていました。

 

校長先生、教頭先生も実験に参加してもらいました。

 

味覚については未だ解明されていないことが多く、これからの研究分野の1つでもあります。

盲斑・黄斑の実験

3年生物選択生徒が盲斑・黄斑の実験をしました。

 

私たちの視野は欠けること無くあるように感じていますが、実は見えていない部分があり、それを盲斑といいます。脳がそれを補っているので見えてない部分があるように感じることはありません。

 

 

また、色に関しても視野全体をカラフルに見ているようで、視野の端では色の認識は曖昧です。眼球の中で色を認識している部分が黄斑です。

 

生徒たちは紙の重さや比を利用して、自分の盲斑の大きさを計算したり、色を認識できる角度が限られていることを確認しました。