理科教育

理科授業

顕微鏡観察 原核生物と真核生物の観察

生物  5月12日(木)2限・3限

1年生の時にコロナ禍で実験が出来なかった今の3年生。生物の授業で、顕微鏡の観察として、いろいろな試料を観察しました。

試料はレベル1~レベル6として以下の6種類があり、だんだん難易度が上がります。

 レベル1:タマネギの表皮  レベル2:オオカナダモ

 レベル3:バナナ      レベル4:イシクラゲ(シアノバクテリア)

 レベル5:ムラサキツユクサのめしべの付け根の毛

 レベル6:ヨーグルト(乳酸菌)

生徒は、班で協力し合い6種類の資料を観察しスケッチしました。さらに、自分の興味関心によって、自分の血液を観たり、自分の口腔内の細胞などを観たりする生徒も多く現れました。

生徒の感想  (3年7組  築根遼  鶴ヶ島市立西中学校出身)

 今回はタマネギの表皮、オオカナダモ、バナナ、イシクラゲ(シアノバクテリア)、ムラサキツユクサ、ヨーグルトの乳酸菌の6種類を顕微鏡で観察しました。1年生の時はコロナ禍で実験が出来なかったので、初の実験になりました。

 この6つのサンプルの中でも僕は、オオカナダモの葉緑体の細胞質流動を動画ではなく、自分の目で観察して、こんなに速く動くのか!と感動しました。また、最後に追加で観察した自分の血液では、沢山の赤血球や白血球を確認でき、普段見ることのできないものを観察できてとても面白かったです。

△左:タマネギの表皮 中:オオカナダモ 右:バナナ

△左:イシクラゲ 中:ムラサキツユクサ 右:乳酸菌

△左:口腔内上皮細胞 右:血液の細胞

顕微鏡の扱い方(1-3)

4月22日1年生で、1-3を皮切りに生物基礎の実験が始まりました。

「最初は顕微鏡の扱い方」です。

顕微鏡の扱い方を復習し、タマネギの表皮の細胞・ヒトの口腔内上皮の細胞・乳酸菌を観察しました。

真剣に顕微鏡と向き合い観察をしていました。

顕微鏡の扱い方(1-9)

生物基礎 4月22日(金)4限 

1年理数科の実験風景です。顕微鏡の扱い方を復習し、タマネギの表皮細胞・ヒトの口腔内上皮細胞・乳酸菌のプレパラートを作り、観察しました。

 

△左から、タマネギの表皮細胞、人の口腔内上皮細胞、乳酸菌の顕微鏡画像

生徒の感想 (1年 理数科  秋山幸駿  坂戸市立住吉中学校出身)

 タマネギの表皮、人の口腔内上皮、乳酸菌を顕微鏡で観察し、スケッチをかいて記録をとる実験をした。顕微鏡は1人に1台あり、1人1人が実験を楽しんでいる様子だった。さらに中学校の顕微鏡とは備わっている機能も段違いに多く、初めて触るものだったので、少し戸惑った。

 この実験の中で1番印象に残っているのは、タマネギの表皮を観察した時のこと。今回染色液を使用しなかったため、細胞1つ1つを判断するのが難しかった。次も同様の実験をすると聞いているので、頑張って観察をしてみたいと思う。

【化学基礎】演示実験②

3月10日1年生の化学基礎の時間に行われた演示実験です。

今回は、爆発実験と、簡易的な酸化還元滴定の実験です。

〔爆発実験〕

△空き缶にエタノールを入れます。 

△缶を手で握ってよーく温めます。

  

△缶の下のほうに小さい穴が開いているので、そこにライターの火を近づけて点火!そして発射!!(クラス全員が実験しました。)

〔簡易的な酸化還元滴定〕

△コニカルビーカーに入れたオキシドール(過酸化水素水)に硫酸酸性下で、過マンガン酸カリウム(赤紫色)を加えます。よく振ると色が消えます。

△コニカルビーカーを振っても色が消えなくなりました。オキシドール中の過酸化水素がすべて消費されたために過マンガン酸カリウム(赤紫色)の色が消えなくなりました。(酸化還元滴定の終了)

生徒の感想 1年7組 久保田紳仁(東松山市東中学校出身)

今回の化学の実験は、ロケットに見立てた紙コップを空き缶の上にはめて、缶の中で気化したエタノールに点火し、燃焼した反応によってロケットを飛ばすというもので、エタノールの量を三種類に分けて実験を行いました。

私はロケットをうまく飛ばすためにコップ内の圧力を絶妙に調節することと、エタノールを完全に気化させることの二点を意識して実験に臨み、天井近くまで高く飛ばすことができました。この経験で、実験による学びは、人の知識や思考を豊かにするということを身近に感じることができました。

 

【化学基礎】演示実験①

△KとCaの溶けた水を白金耳で取り、火であぶって炎の色を見る(炎色反応)

△マグネシウムリボン(Mg)の燃焼

△スチールウール(Fe)の燃焼

生徒の感想 1年2組 水嶋悠大(東松山市立松山中学校出身)

 今回はこれまでのまとめとして、アルカリ金属とアルカリ土類金属の反応と炎色反応の実験、マグネシウムと鉄の燃焼の実験を見ました。

 実際に見ることで反応の違いがよくわかり、より理解を深めることができました。どちらの実験も教科書の写真で見たことはあったのですが、直接見たことはなかったのでとても良い経験になりました。自分は炎色反応の実験を手伝ったのですが、すごく難しくて何度か失敗してしまいました。残念だったけれど失敗したからこそ、より記憶に残った気がします。来年も実験など、反応を実際に見られる機会を大切にしたいです。

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。