理数科について

松山高校理数科は、平成元年に埼玉県の公立高校として初めて設置された専門学科です。本校の進学面において牽引的な役割を担っています。

理数科の教育方針

 1 科学的・数学的に考える力や探究する態度を養い、科学技術の発展や情報社会に貢献できる人材を育てる。

 2 創造力豊かな問題解決能力の高い生徒の育成と進路に関する目的意識を持たせ、その実現を図る。

 

理数科の魅力

 1 数学・理科は履修単位が多く、 理系四年制大学への進学に最も適した教育内容です。

 2 数学は、理数数学Ⅰ・Ⅱにおいて、高校2年生までにすべての範囲を終了し、3年次では大学進学に向けての実践的な問題演習を行います。

 3 理科(物理・化学・生物・地学)から4科目履修で医学部等難関大学進学にも対応しています。

 4 確かな学力を身に付けるために少人数による学習を行っています(数学・理科)。

 5 3年間クラス替えがなく、落ち着いた環境の中で学習できます。                                 

 

理数科在籍数

   令和6年度  1年生39名、2年生40名、3年生38名

理数科教育課程

     教育課程表(R4年度入学生 理数科).pdf

     教育課程表(R5年度入学生 理数科).pdf

   教育課程表(R6年度入学生 理数科).pdf

 

スーパーサイエンスハイスクール指定
  平成29年度~令和3年度まで文部科学省施策「スーパーサイエンスハイスクール(SSH)」Ⅰ期、Ⅱ期に指定。
  令和4年度は経過措置。
  令和5年度から令和9年度までⅢ期に指定。

       概要についてはSSHのページをご覧ください。

 

理数科体験授業

  毎年、理数科体験授業を実施しています。
  本校で行っている物理・化学・生物・地学・数学の授業(模擬授業)です。
  学校説明会の補助業務、授業の補助業務を生徒が行いますので、先輩に直接話を聞くチャンスです。
  時期が近づきましたら、当ウェブサイトに案内が出ます(ウェブ上から参加申し込みができます)。

理数科

理数科

かずさDNA研究所 ALDH2遺伝子の多型解析

3月12日(火)理数科1年SS生物の時間に、かずさDNA研究所と連携してリモート実験実習を行いました。

 

千葉県にあるかずさDNA研究所の広報・教育支援グループ 研究員 長瀬 隆弘先生に、オンラインで講義と実験指導をしていただきました。

長瀬先生は、松山高校のOBでもあります。

今回の実験はALDH2遺伝子の多型解析です。

ALDH2はアルデヒド脱水素酵素(aldehyde dehydrogenasese)のことです。

体の中に入ったアルコールを分解するときに使われる酵素がアルデヒド脱水素酵素です。このアルデヒド脱水素酵素は12番染色体上で1554個の塩基からできているのですが、1510番目のDNAにアジア人に多い個体差があり、この違いにより脱水素酵素の働きに違いがでる、つまりお酒に強いか弱いかの違いとなるのです。

今回の実験で、生徒たち一人ひとりの遺伝子を解析してALDH2遺伝子の多型解析を調べます。

 

まず初めにマイクロピペットの練習をしました。

マイクロピペットは微量な液体を出し入れできる器具です。DNA実験や細胞の実験には欠かせない器具です。

 

いよいよ実験スタートです。

まず、ほおの内側の細胞を採取します。

綿棒でほおの内側の細胞をこすり取ります。

こすり取った細胞から試薬を用いてゲノムDNAを取り出し、サーマルサイクラー(PCR装置)にかけてDNAを増幅します。

 

PCRは1時間ほどかかるので、待ち時間の間に長瀬先生にDNA研究とバイオテクノロジーについての講義をしていただきました。

 

PCR終了後、電気泳動用のゲルにアプライし電気泳動を行いました。

 細かい作業で手が震えてしまいますが、手を添えて慎重に作業します。

電気泳動終了後、トランスイルミネーターでバンドを確認しました。

生徒たちは自分の遺伝子型の結果が分かり、大騒ぎをしていました。 

 

遺伝子型にはGG、GA、AAがあります。

GGはお酒に強いタイプ、GAが飲むことはできるがすぐに顔に出るタイプ、AAが全く飲めないタイプです。

日本人はGGが50%、GAが45%、AAが5%いるそうです。

今回の実験で自分の体質としてお酒に強いか弱いかが分かりますが、強いからと言ってお酒をたくさん飲んで良いということではありません。将来、飲酒の機会があった場合の判断材料の1つとして活用できます。

 

最後に今回の実験内容についての解説がありました。

DNAの研究は食料・農業分野、医療・生活分野、産業・環境分野など様々なところで役に立っています。

  

生徒の感想 岡田浩太朗(川越市立大東中学校出身)

今回はかずさDNA研究所の方々の講義や指導をもとにPCR法を用いてALDH2遺伝子の多型解析実験に取り組みました。講義では、かずさDNA研究所の方々が解明したシアノバクテリアのゲノム配列、DNA関係の豆知識、遺伝子組換やゲノム解読、編集などのバイオテクノロジー、バイオテクノロジーと様々な分野の関わりといったように、多くのことをご教授いただきました。講義で特に印象に残ったのは、ひと1人のDNAをつなげた長さが太陽系の直径の約8倍の長さに等しいというものです。血管をつなげた長さが地球の円周の葯2.5倍という話を知っていましたが、それと比べても規模が大きく違いました。また、遺伝子解析の実験の手順はとても工程が多く複雑で事前に学習した知識では工程一つ一つに含まれる意図をすべて理解するのは困難でした。ですが、かずさDNA研究所の方々の正確な指導によりDNAの解析に成功したため、とても有意義な経験が出来たと思いました。

 

探究Ⅰ授業

探究Ⅰの授業で、理数科2年生の山田君が、これから本格的に探究を始める理数科1年生に探究の進め方について話をしてくれました。

  

時間の使い方や実験の内容について具体的に話をした後、質疑応答で1年生からの質問に答えていました。 

1年生はこの後、物理、化学、生物、地学、数学のグループに分かれて探究を始めます。

SDGs講義

8月19日 理数科特進合宿中に理数科1年生を対象に、SDGsの講義(「2030SDGsゲーム」)を行いました。

 

 

講師は生物科の三上先生です。

SDGsに関する講義の後、SDGsの各目標がつながっているパートナーシップの大切さについてカードを使ったゲーム方式で学びました。

 


生徒の感想 今井来夢(東松山市立松山中学校出身)

松高の勉強合宿中にSDGsについての授業を行いました。三上先生に来てもらい、SDGsのゲームについての説明をしてもらい、実際にクラスでグループに分かれて行いました。このゲームのルールとしては、与えられたお金と時間を使って、プロジェクト活動を行うというものでした。プロジェクトを各グループが行うごとに、経済や環境、社会が変わっていくので、どのような行動をすればいいのかと、思考力が問われました。この授業を行ったおかげでSDGsについての理解が深まり、自分たちのチカラで世界を変えていける可能性を感じることが出来ました。

理数科体験授業

7月8日(土)中学生対象に理数科体験授業を実施しました。

理数科体験授業は、松山高校理数科を希望する中学生を対象に、物理、化学、生物、地学、数学の模擬授業を実施しています。

今までは秋に実施していた体験授業、今年度から夏の実施となりましたが、例年通りの参加者がありました。

 初めに理数科主任や松山高校理数科OBによる理数科の説明がありました。

 

 

その後、物理・化学・生物・地学・数学に分かれて体験授業を行いました。

それぞれの科目には松山高校の生徒がTA(教員補佐)として入りました。

数学では「曲線」についての授業が行われました。

 

 

物理では磁気について学ぼう、というテーマで授業が行われました。

 

 

 

化学では電池についての授業が行われました。

 

 

 

 

生物ではTLC(薄層クロマトグラフィー)を使って植物の進化を考える授業が行われました。

 

 

 

地学はコハクの中から昆虫化石をさがそう、というテーマで行われました。

 

 

 

中学生の感想

・今回の体験授業を通じて、理数科に進みたいという気持ちが強くなりました。先生や先輩方のお話を聞いて、授業の進むスピードが速い、皆のレベルが高い、授業が多いという話もありましたが、理科と数学が好きなので行けそうかなと思いました。

・実験結果が予想と違い面白かった。また気になったことをどんどん調べていきたいと思った。

・中学校でやったこととやってないことを実験して、さらに理解できたので良かったです。知らない人たちと実験する体験ができて良かったです。予想と結果が違ったら自分で調べて、さらに理解できるようにしたいです。

・今まで聞いたことがないことも今日の授業で知ることができた。

・今まで直線が1番早いと思っていたけど、サイクロイドの曲線の方が速いことにとても驚きました。理数科は先生と生徒の仲が良いと聞き、とても安心しました。たくさんの楽しい行事があって、先生方と触れ合える機会もあって、これからの勉強をより頑張ろうという気持ちになれたので、今回の体験授業に参加してよかったです。

・これから習うようなことも、今知っている知識を利用して解けることが分かって少し安心しました。また今日習ったことを高校ではどのように応用していくのかがとても気になりました。

・曲線とひとくくりに言っても、いろいろな種類、いろいろな特徴があって、自分が知らないこともまだまだたくさんあるんだなと思いました。先輩の話も分かりやすくおもしろく話してくれたので、楽しかったです。

・今回やった「曲線」というテーマでは曲線の性質や身近にある使われ方なども教えてくれて、性質についての動画や先生の分かりやすい説明があってとても良かった。新しいことを学んでいくときは、そのものの身近な使われ方や性質などからも面白さを見出したい。

・時間を忘れるほど楽しく学べました。優しい先輩方もいて、こういった授業なら毎日受けたいと思いました。松山高校なら充実した高校生活が送れそうだと思いました。

 

生徒の感想

 ・この時間を通して自分の成長を実感することが出来ました。そして探究に関する考え方などが改めて理解できたので、とてもいい内容だと感じた。

 ・中学生に結果の分からない本来の実験を教えることができて良かったと思います。

 ・もっと知りたいと思う主体性が増す授業であったと思う。とても楽しかったので、多くの中学生が参加したらよいと思った。

・とにかくいつもの授業とは違って楽しいことばかりで、とても良かったです。

・松山高校の理数科として、中学生に自分の思いや考えなどを伝えられてよかった。自分は楕円を書くときすぐには思いつくことが出来ず、先生に教えてもらったが中学生のみんなはすぐに手が動き始めてすごいと思った。こんな中学生に松山高校に入ってほしいと思った。

・去年は中学生として教えてもらう側だったが、教える・サポートする立場になりとても楽しかった。この立場だから新しく気付いたことがあり、自ら学習する楽しさと重要性を改めて知ることができた。

 

 

 

今回の理数科体験は松山高校を希望する中学生なら学年関係なく参加できたので、中学2年生の参加も何件かありました。参加された中学生のみなさん、理数科体験授業で理数科の雰囲気を感じることはできたでしょうか?

松山高校理数科は、年間を通してここでしか経験できない特別なプログラムを数多くし用意しています。(詳しくはSSH日誌から過去の記事をご覧ください)

理数科で研究したことを成果として大学進学する生徒や、研究したことをきっかけに研究者への道を歩んでいる卒業生も数多くいます。

理科や数学について深く学びたい、思う存分実験がやりたい、そして実験して終わりではなくそこから探究をしていきたい、身近なナゼ?を解き明かしたい、そんな生徒はぜひ松山高校理数科に来てください。

理数科オリエンテーション

4月19日(水)6時間目に理数科1年生を対象に、理数科オリエンテーションを実施しました。

 

理数科の新入生に、これからの理数科での学習・活動について説明したり、研究課題についての説明をしました。

 初めに校長先生からご挨拶をいただきました。

 

 

理数科SSH部主任

 

理数科2年生 清水君

 

清水君は松高理数科生徒の1日の時間の使い方を円グラフで紹介してくれました。

 

理数科3年 古田君と小川君

古田君と小川君は掛け合い漫才のようなやり取りで、途中古田君が100桁以上記憶しているという円周率を披露しつつ、理数科について紹介してくれました。

 

理数科2年担任 德永先生

理数科3年担任 吉田先生

 

理数探究の授業を担当する先生方の紹介

理数科オリエンテーションの時間に、理数科の生徒のために10人以上の先生方に集まっていただきました。 生徒たちはこれから始まる松山高校理数科の生活について、緊張した面持ちで真剣に聞き入っていました。

 生徒の感想 新井颯馬(川越市立川越西中学校出身)

4月19日 理数科オリエンテーションが、我々理数科である1年9組がその自覚を持つために開かれました。校長先生や理数科の先輩など様々な人に、理数科とは何なのか、どのようなことをすればよいのかを、分かりやすく教えていただきました。僕が心に残ったのは2年生の先輩がおっしゃっていた「視野を広く持ってほしい」です。僕はこのオリエンテーションまで「理数科だから数学・理科に力を入れなければいけない」と考えていました。しかし、理数科だからこそ理数の勉強以外にも、日々の部活動や日ごろから文学作品に触れる必要があると、このオリエンテーションを通して気づくことが出来ました。今回聞いたことを活かせるような学校生活を心がけていきたいです。

理数科体験授業

11月5日(土)理数科を希望する中学生対象に理数科体験授業を実施しました。

 

はじめに各教室をオンラインでつないで、理数科SSH主任と理数科現3年の担任から松山高校理数科について話がありました。

 

その後、物理・化学・生物・地学・数学の体験授業を行いました。

それぞれの科目には松山高校の生徒がTA(教員補佐)として入りました。

数学では「パスカルの三角形の考察」についての授業が行われました。

初めに、松山高校OBでもある田島先生から自らの体験を交えて理数科の紹介をしていただき、その後探究的な授業が展開されました。

 

 関連して、フィボナッチ数列やウサギのつがいの数やミツバチの家系図など数学から生物にまで話が広がりました。

 

物理では光の性質について学びました。

光の分散と屈折、光の散乱、偏光などについて実験を通して学びました。

 

 

化学ではケミカルガーデンを作りました。

ケミカルガーデンとはケイ酸ナトリウムの水溶液に個体の金属塩の結晶を入れることで析出される樹状の結晶のことです

 

溶液に入れた金属塩の表面で半透膜が形成され、それが壊れることを繰り返して結晶が伸びていく様子を観察しました。

 

生物では顕微鏡の基本的な使い方を学んだ後、スギナの胞子を観察しました。

スギナの胞子に息を吹きかけると、形が変化するのを顕微鏡観察したのち、その現象が起きる原因は何か?を班ごとに仮説を立て実験を組み立て、実際に実験しました。

そして、その性質がスギナの生存戦略にどう生かされているのかを検討しました。

スギナの胞子に加湿器で湿度を与えているところ。

 

 

地学ではコハクを磨いて、コハクに閉じ込められた昆虫を観察しました。

 

中学生の感想

・ 虹の7色がニュートンによって決められた話など知らなかった面白い知識を得ることが出来ました。(物理)

・光について詳しく知ることが出来ました。光に波があることを始めて知りました。先生の話し方や実験内容もとても面白かったです。虹の作り方も初めて知ったし、水滴によって光が屈折して赤や紫などに光が分かれることに驚きました。毎日こんな楽しい授業を受けられると考えると、さらに松山高校へ行きたくなりました。(物理)

・自分がやりたい条件で実験が出来たので楽しかったです。理数科の先輩方が色々なことを教えてくれたので、すごくやりやすかったです。(生物)

・磨かれたコハクを見たら虫が何匹も入っていてすごいと思いました。100万年前とかものすごく時間がたっているのに虫が残っているのがすごいと思いました。(地学)

・高校の内容は理解できないかと思っていましたが、分かりやすく教えていただき大体理解することが出来ました。PaのPが大文字の理由やCの記号の意味などの雑学も入って面白かったし、生物との関連もあってすごくよかったです。数学への興味がさらに深まりました。改めて松高理数科に入りたいと思いました。(数学)

・物質ごとに(ケミカルガーデンの)伸びやすさや太さや色に違いがあって、化学実験の楽しさを実感しました。先輩の方々に物質について聞いたときに快く答えていただけてありがたかったです。(化学)

 

松山高校生徒の感想

・ 中学生と一緒に実験が出来て楽しかった。教えるにはそれなりの知識が必要であることが分かった。(化学)

・これから受験する中学生と良い雰囲気で話すことが出来たので楽しく学習することが出来ました。自分にとっても教えることはとても勉強になりました。(化学)

・自分の知らないことも知れたし物理も面白そうだと思うような授業でした。これからに活かせるようにしたいです。(物理)

・事前学習で学んだ内容以外に授業でも面白いことを多く学べたので終始楽しかったです。(物理)

・スギナの胞子がなぜああいう性質なのか、というところまで中学生がたどり着けないと思っていましたが、たどり着けたのですごいと思いました。今回参加した中学生が理数科に入ってくれるといいなと思いました。(生物)

・みんなしっかり取り組めていて、楽しそうにしている人もいてよかった。理数科の生徒の話も中学生にとって進路を考える良い機会だと思った。(地学)

・みんな黙々と一所懸命にやっていていい雰囲気でした。優秀な子がたくさんいて来年入ってくる後輩が楽しみです。(地学)

 

化学特別講義

12月2日(金)理数科1年生対象に化学特別講義を実施しました。

現在の松山高校理数科はカリキュラムの関係で1年で化学の授業がありません。

そこで、生物を学ぶ上で知っていた方が理解しやすい化学の基礎的な知識について、化学科の遠藤先生に講義していただきました。

 

 陽子や中性子、電子など原子の構造の話から始まり…

 結合についてや、最外殻電子、価数やイオンの話などを1時間でギュギュっとコンパクトにまとめて講義していただきました。

授業の合間に生徒から「なるほど」と理解が進んだ様子の言葉や「生物でやったところだ!」という声が聞こえ、生物と化学という科目にとらわれない学びにつながった様子がうかがえました。

科学の甲子園

11月5日(土)科学の甲子園埼玉大会が総合教育センターで行われました。

科学の甲子園は、高等学校等(中等教育学校後期課程、高等専門学校を含む)の生徒チームを対象として、理科・数学・情報における複数分野の競技を行う取り組みです。

 

 松山高校を代表して2年理数科・特進クラスから6人の生徒が選抜され、予選会に向けて遅くまで残り、実技の事前課題に取り組んでいました。

 

実技では、プロペラとモーターで作ったプロペラカーを幅600㎜×長さ1200㎜の走行エリアを走らせ、リターンエリアで反転機構を使い、向きを変えることなく逆走して、ゴールするというものです。

反転機構をどのような構造にするのか、生徒たちはあれこれアイデアを出し合いながら試作品を製作していました。

 

10月28日

 

10月31日

11月2日

反転機構の試作品の数々

 

そうして迎えた当日。物理・化学・生物・地学・数学・情報の学科試験と実技試験がありました。

 

公式キャラクターのアッピンくんと。

 

実技では思ったようにプロペラカーが動かなかった場面もありましたが、総合で20チーム中6位の成績を残すことが出来ました。

 

残念ながら予選突破はできませんでしたが、生徒同士で協力して課題をクリアするという貴重な経験が出来たようです。

 

生徒の感想 本田涼介(深谷市立川本中学校出身)

科学の甲子園では、他高との交流もあり、とても楽しかった。物理の筆記では内容がすごくおもしろかったのに、時間が短かったので、もっとじくり読みたかった。本当は数学もやりたかった。あと過去問の開示をしてほしい。実技では、あんなに試作したのに試作で使っていた教材と本番での材料の硬さが違って、うまく作れなかった。審査員の人は「応用力も評価の対象」と言っていたので、自分たちの力不足であることにかわりはないけど、やっぱりかなり悔しかった。出来上がった車が地味に速かったので、なおさらだった。競う内容が理科や数学、情報だから、会場には独特の雰囲気があって、個性的な人たちが集まっている感じがすごかったです。

探究Ⅰ生物 夏休み課題探究口頭発表

9月28日(水)探究Ⅰ生物分野で、夏休みの課題だった「ハツカダイコンを使った探究」の口頭発表を行いました。

探究Ⅰ生物分野では、夏休み前にハツカダイコンの種を20粒ずつ生徒に配布し、これを使って自由に探究する課題が出されていました。その発表会を9月26日(水)の5時間目に行いました。

 

 

 

ハツカダイコンの種を探究をするにあたって、生徒に伝えたことは以下の3点です。

・実験は1つのパラメータをだけを変えて行うこと。

・小学生レベルの実験でも良いが、それを深めた物にすること。

・アイデア勝負!面白いアイデア待ってます!

 

生徒たちは光量や水、葉の枚数などのパラメーターを変化させ探究していました。

中にはハツカダイコンの種を追加で購入し、さらに実験をした生徒がいた一方、発芽させただけで枯らしてしまい、何の結果も出せない生徒もいました。

イキモノを扱う探究では、実験の内容だけでなくそのイキモノの管理も大切だということが分かったのではないでしょうか。

 

 

評価表は2月の研究発表会と同じ書式で行い、本番さながらの雰囲気でした。

 

実験の結果を数値化して判断させ、データサイエンスにもつなげていけそうです。

OBによる特別授業

7月22日(金)理数科3年生を対象に、OB4人による特別授業を実施しました。

 

新潟県立大学国際経済学部3年の沢田君は現在、都内のスタートアップ企業でインターンをしていて新潟と埼玉を深夜バスで行き来する生活をしているそうです。

大学受験のことで頭がいっぱいの生徒たちにとって、大学の先で自分が何をしているのか考えるきっかけになったのではないでしょうか。

 

千葉大学教育学部3年の新井君です。

受験は情報戦だといい、自分が千葉大学を受験したきっかけや、大学生活について話してくれました。

 

  午後は20人ずつ2つのグループに分かれて2人の卒業生に講話をしてもらいました。

 

一人目は、埼玉大学教育学部3年の堀野くんによる数学演習講義です。

 ハノイの塔というパズルゲームを題材に授業が行われました。

 

2人目は 学習院大学理学部化学科の島田くんです。

大学でどんなことをやっているのか、講義や実験について具体的に話をしました。

 

同じ場所で3年間を過ごした先輩方の話は、生徒たちの心に響いたようです。

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