理科授業
黒点の観察
2年地学選択者が、屋上にある天体ドームで黒点の観察をしました。
松山高校の屋上には昭和40年代の校舎建て替えに併せて設置された天体ドームがあり、松山高校創立90周年の際に導入された150mm屈折式天体望遠鏡が格納されています。天体ドームを持つ県立高校は県内に数校しかありません。
このドームに初めて入る生徒がほとんどで、生徒たちは驚きの声をあげていました。
そして天体望遠鏡に取り付けられたデジタルカメラでモニターに映された黒点を観察しました。
この日は天気もよく、遠くの山をよく見渡すことができました。
坂戸中学校出前授業
9月17日(火)生物科の比留間先生が坂戸中学校で出前授業を行いました。
理数科がありSSH指定校でもある松山高校では探究的な学びを推し進めています。
今回の出張講義も生徒たちが科学的に探究する力を養う授業を展開しました。
今回の題材に選んだのはメダカの走性です。
メダカは流れに逆らうように泳ぐ走流性と、流水の中で自身の位置を保つため、周りの景色に合わせて泳ぐ保留走性があります。
水流に逆らうように泳ぐ様子と、周りの景色に合わせて泳ぐ様子を予想を立てながらそれぞれ観察した後、流れと同じ方向に周りの景色を動かしたらメダカはどう泳ぐのか?を仮説を立て予想して実際に実験をして検証しました。
メダカがどのように泳ぐか、意外な結果に生徒たちは興味津々の様子でした。
参加した生徒たちの評判も良く、とても有意義な出張講義となりました。
坂戸中の皆さん、ありがとうございました
理数科がありSSH指定校でもある松山高校では探究的な学びを推し進めています。
今回の出張講義も生徒たちが科学的に探究する力を養う授業を展開しました。
今回の題材に選んだのはメダカの走性です。
メダカは流れに逆らうように泳ぐ走流性と、流水の中で自身の位置を保つため、周りの景色に合わせて泳ぐ保留走性があります。
水流に逆らうように泳ぐ様子と、周りの景色に合わせて泳ぐ様子を予想を立てながらそれぞれ観察した後、流れと同じ方向に周りの景色を動かしたらメダカはどう泳ぐのか?を仮説を立て予想して実際に実験をして検証しました。
メダカがどのように泳ぐか、意外な結果に生徒たちは興味津々の様子でした。
参加した生徒たちの評判も良く、とても有意義な出張講義となりました。
坂戸中の皆さん、ありがとうございました
カタラーゼを用いた酵素実験
実験の1回目は、カタラーゼとして酵母を用い、過酸化水素水と反応させ反応速度を調べ、何が酵素反応の限定要因となるのかについて考察しました。
これを対象実験とし、2回目の実験では仮説を立て、酵素や過酸化水素水の濃度などのパラメータを1つだけ変えて実験を行い仮説を実証しました。
実験に使う器具や必要な薬品の濃度などは自分たちで考えて実験を行いました。
実験と並行して、タブレットを使ってすぐさまデータをまとめます。
次の時間に、実験結果をスライドにまとめ班ごとに発表しました。
探究的に生物実験をやるのは、これで2回目となります。
理数生物では探究のサイクルを回す生物実験に取り組んでいて、生徒たちの探究に対する前向きな姿勢が伸びてきています。
解剖実習
7月10日に3年生物選択者が、ブタの眼の解剖実習を行いました。
このブタの眼は、東松山名物やきとり(ブタのかしら肉を串にさして焼いたもの)などの肉を卸している専門業者から購入しています。今回の解剖のためだけに頂いた命という訳ではありませんが、食べて体の栄養にできなくとも、解剖して知識として身に着けることで、その恩に報いましょう、という話から始まりました。
視神経や虹彩、網膜、盲斑などの観察をしました。
水晶体を取り出して、文字の上に置いてみると拡大されます。水晶体がレンズの役割をしていることが確認できました。
途中、1年理数科の生徒たちが見学に来ました。
3年生が1年生に目の構造について解説をしてくれました。
お互い、良い学びになったようです
【実験】ちりめんじゃこから観る生物の多様性
1年生物基礎の実験で、無選別のちりめんじゃこの中に入っている、小さな生き物たちを探す実習を行いました。
無選別のちりめんじゃこの中には、カタクチイワシの他にいろいろな魚のこども、タコやイカ、貝の仲間、エビやカニ、クラゲやヒトデなど、多くの種類の生き物が混じっています。
カタクチイワシの中に紛れているそれらの生き物を丁寧により分け、どんな生き物が何種類ぐらい見つけられたのかを写真に撮り、Googleクラスルームで共有しました。
珍しいところではタツノオトシゴなども見つかることがあります。
無選別のちりめんじゃこの中に含まれる様々な生き物を観察することで、海の生態系についてや、生物の多様性について学びました。
【大学講義】埼玉医科大学 解剖学セミナー
4月1日~3日の3日間にわたり埼玉医科大学で開催された、春季比較解剖学セミナーに松山高校2年生1人と3年生2人が参加してきました。
1人1体のブタ胎児の固定標本を用いて、ブタ頸部の神経や筋肉について解剖しながら観察しました。
初日の午前中はガイダンスと講義、午後は剥皮、頸部、体幹の最表層の筋の観察と記録。
2日目は頸部の皮神経、頚、肩の筋(鎖骨乳突筋、僧帽筋)とその支配神経の剖出と観察、記録。
3日目の午前中は2日間で観察、スケッチしてきたことをモニターを使って一人ずつ発表しました。
午後は他の人の発表を参考にさらに見たい場所や気になる場所を観察しました。
最後に学部長より修了証をいただき、3日間の解剖学セミナーを終了しました。
今回の研修で私たちの体には筋肉を支配する神経があり、それらが複雑に連動しあうことで体を動かせることを改めて学ぶことが出来ました。丸3日間の長いセミナーに少し疲れた様子もありましたが、それ以上に生徒たちは満足そうでした。
【SS化学基礎】出張講座
3月7日(木)2年生の特進クラス理系の生徒を対象に、埼玉県大気環境課 規制・化学物質担当の齋藤圭祐さんによる出張講座を実施しました。埼玉県内の大気環境の調査にかかわるお仕事をされています。
テーマは「化学物質と私たちのくらし」です。
化学物質とは身近なものであり、有用性と有害性の二面性を持つので、それを理解して化学物質の利用及びリスク管理することが大切であること。化学物質の管理の歴史や法律について講義していただきました。また、家庭からもいろいろな化学物質が排出されていることから、暮らしの中で、私たちにできることを考えました。
生徒の感想 (2年 特進クラス 関塚真ノ介 鴻巣市立鴻巣北中学校出身)
本日の講演では、化学物質について、化学物質のリスクと管理の歴史、家庭が排出する化学物質を学ぶことができました。私は、講演を通して、化学が私たちの生活に与える重要性について気付くことができました。また、持続可能な技術と環境への貢献に焦点を当て、化学の進歩が社会に与えるポジティブな影響に感銘を受けました。
これからは、自分の知識を深めつつ、環境に優しい技術やサステナビリティに向けたイノベーションに貢献したり、科学と社会の懸け橋となり、化学の進歩が持続可能な未来の実現に寄与することを目指したいです。
【SS生物】クロマトグラフィーによる光合成色素の分離実験
2年生のSS生物の授業で、クロマトグラフィーによる光合成色素の分離実験を行いました。
生徒の感想 (2年3組 本郷駿 川越市立名細中学校出身)
今回は、光合成色素の抽出と分離を行い、それぞれの生物が持つ色素の種類を確認することを目的として実験をしました。ホウレンソウ(種子植物)、アオサ(緑藻類)、ワカメ(褐藻類)、イワノリ(紅藻類)、スピルリナ(シアノバクテリア)に、それぞれアセトンを入れた後、TLCシート、展開溶液を用いて観察をしました。結果として様々な光合成色素を5つの生物から確認することができ、面白かったです。私はこの実験で、色々な光合成色素で吸収しにくい光を補い合って吸収しているのだなと考えました。これからも深く考えて学習していきたいです。
まず、光合成色素の分離実験
試料はホウレンソウ・アオサ・乾燥ワカメ・イワノリ・スピルリナです。
資料集を見ながら、それぞれの試料に含まれる光合成色素を予想します。
試料はそれぞれをグラインダーにかけ、粉々にしてマイクロチューブに入れたものにアセトンを加えよく振り、色素を抽出します。
静置した後、TLCシート(アルミシートに細かいシリカゲルが塗ってあります)にガラス細管で色素液をスポット(しみこませる)していきます。ある程度の色の濃さになったら、展開溶媒が入っている容器に入れ、観察します。
展開液がTLCシートの終線まで、上昇したら、取り出して、それぞれを見比べ、各試料で分離できた光合成色素を確認します。
光合成色素の光吸収の実験
スピルリナの粉末を、エタノールと水に溶かし、ろ過します。
△(左)エタノールで抽出したもの(右)水で抽出したもの
それぞれ抽出した色素に光を当てて観察します。反射光と透過光が確認できます。
【生物基礎】SDGsに関するワークショップ
2年生が修学旅行の間、1年生の生物基礎で1・2時限目を使いSDGsに関するワークショップが行われました。講師はファシリテーターの資格を持つ生物科の三上教諭です。
今回は1年8組にお邪魔しました。
生徒の感想 (1年8組 齊藤孝太 東松山市立北中学校出身)
今日、色々なところで目や耳にする「SDGs」。その「SDGs」について体験型のゲーム「2030SDGs」を行いました。簡単にいうと与えられた時間とお金でプロジェクトを行い目標を達成するといった内容です。
このゲームから、世の中を良くするためには自分はどう動くべきだろうと考えるきっかけをもらいました。というのも、誰かがプロジェクトを行うたびに「経済・環境・社会」のパラメーターが変化し世界の状況が流動するからです。これから生きていく中でも、自分のことだけではなく、世のことも考え過ごしていきたいです。
ゲームについてはこちらもご覧ください。
SDGsについての講義と、ゲームについての説明を受け、実際にゲーム開始です。
続々とプロジェクトを達成するための行列ができました。
プロジェクトが達成されるにつれて、経済だけが発展し環境と社会が後退してしまいました。(マグネットの数で発展度を表しています。)
前半のゲームが終わり、中間発表で、世界の状況を確認します。それを聞いて後半のゲームに臨みます。
世界の状況を確認しつつ、自分のゴールを達成するために、各自交渉したり協力したりして、ゴールを目指します。
ゲームの後半が終わって、世界の状況も改善されていきました。そのためには、どの様な行動が必要だったでしょう。
ゲームについての振り返りを行いました。さらに、三上教諭から、「世界はつながっている」ということをパーム油を具体例としてお話がありました。
生徒は、SDGsについてより考える機会となりました。
【物理基礎】音の性質
2年生の物理基礎で音の性質についての実験が行われました。
クイズ形式の問題が出され、実験で確かめていきます。
生徒は札を使ってクイズに答えます。答えが出そろたったら、実験で確かめます。
音の伝わるや速さについて、人に聞こえる音について、音の干渉についても体感しました。
生徒の感想 (2年5組 田中優希 滑川町立滑川中学校)
スピーカーから音を出して自分が聞こえる一番高い音は何Hz(ヘルツ)まで聞こえるか。波の性質から打ち消しあうところの音は小さくなる。また、音が重なり合うところでは音が大きくなる。その違いを感じる実験をしました。
実験をやってみて、人間は意外と高い音が聞こえるのと、低すぎる音は聞こえないことが分かりました。また、音は個体→液体→気体の粒子の密度が高い順に伝わる速さが速いことが分かりました。僕のこれからの抱負は定期テストでも入試でも点数を取れるように長期的に記憶するため、ただ覚えるだけではなく理解しながらできるようにしていきます。
【地学基礎】太陽の観測
2年生の地学基礎で、屋上の天文台で太陽の観察を行いました。
生徒の感想 (2年1組 酒巻朝陽 熊谷市立大里中学校出身)
今日の実験では今地学基礎で学んでいる、太陽を観察しました。松山高校の屋上には天文台があり、開校90周年記念でいただいた望遠鏡を使いました。
太陽には、黒点やプロミネンスがあり、運がいいと、2つが見えるといわれてましたが、この日はどちらも全く見えなくて、少し残念な太陽観察になってしまいました。
望遠鏡で見た太陽は丸くてとても白かったです。自分の名前は朝日なのでその太陽のように輝き続けていきたいと思います。
10人ぐらいずつ天文台の中に入り、加藤先生による望遠鏡の紹介と、太陽についての説明を受け、モニターで太陽の観察をしました。
モニター上の太陽です。残念ながら、黒点が見えない周期に入ってしまい、真ん丸な太陽を観察しました。
【生物】遺伝子導入実験
3年生、生物の選択クラスで、pGLOバクテリア遺伝子組み換えキットを使った、遺伝子導入実験を行いました。
生徒の感想 (3年6組 滝澤樹乃 行田市立西中学校出身)
今回は2日間にかけて遺伝子組み換えの実験をしました。この実験は、故意に、大腸菌が持っていない遺伝子を取り込ませ(遺伝子導入)、その新しい遺伝情報を大腸菌内で発現させるというものです。
遺伝子組み換えは、世の中に存在しない生物を生み出すので、取り扱いがとても重要です。言葉で表すとすぐできるように感じてしまうでしょう。実際は、50分でやるのは難しく、いかに班員で協力してスピーディーに取り組むことが大切かを実感しました。
また、今回は初めて少量の液体を測り取りました。まだまだ使ったことのない器具もあるので、今後の実験で新しいことをやるのが楽しみです。
この実験では、生物発光するクラゲのGFP(紫外線を当てると、鮮やかな緑色の光を発するタンパク質)の遺伝子を専用の大腸菌に取り込ませ、GFPを持つ大腸菌(紫外線を当てると緑色に光る大腸菌)を作り出します。
最初に机や手を消毒します。
専用の大腸菌を培養したプレートより大腸菌をチューブに取ります。
つぎに、pGLO(GFP遺伝子を含んだプラスミド)溶液からプラスミドを取り大腸菌に加えます。(+DNA)
この時、コントロールとしてプラスミドを加えないものも用意します。(ーDNA)
氷上で10分ほど静置した後、42℃のお湯に50秒間付け、氷上に戻し2分間静置します。(ヒートショック)
そのあと大腸菌の栄養となるLB培地を加え10分ほど室温で放置します。ここで大腸菌はプラスミドを取り込んでいるはずです。
その間に、プラスミドDNAに紫外線を当てて光るかどうかの確認をしました。
DNAだけでは緑色に光りません。
遺伝子導入した大腸菌と、導入していない大腸菌を寒天培地のプレートにまき、ひとまとめにして37℃で一日培養します。
次の日、培養したプレートを取り出し、観察します。
UVライトボックスに入れて、覗くとGFP遺伝子が発現したものだけが、緑色に光っています。
△左上と右下のプレートは、遺伝子導入をしていないもの(-DNA)、左下と右上は遺伝子導入をしたもの(+DNA)です。左下のプレートだけが、GFPを作り緑色に発光しています。
最後に机と手を消毒し、使用した器具なども滅菌して処分します。バイオハザードを起こさないために!
【地学基礎】火成岩の分類と密度測定
地学基礎の授業で、火成岩についての実験を行いました。火成岩はマグマが冷えて固まった岩石であり、急激に冷え固まってできた火山岩と、ゆっくりと冷えて固まった深成岩に分けられます。
いくつかの火成岩を肉眼観察で分類しその特徴をつかみ、それらの岩石の密度を測定し、密度と地球内部の構造を考える実験です。
生徒の感想 (2年 1組 芦原漣 坂戸市立住吉中学校出身)
ルーペを使い、火成岩に光沢があるかどうかを基準として火山岩と深成岩に分類した。そして同じ岩石組織のグループ内で色調の順(黒っぽいものから白っぽいもの)に並べた。
火成岩の密度測定では、アルキメデスの原理を利用し、形のバラバラな岩石の体積を求めることができた。今回の密度測定の結果から、地球の層がどのような岩石に近いのかが分かりおもしろかった。また実際に岩石にさわることで特徴をよく知ることができた。
まずは、6種類の火成岩の岩石標本(岩石の小さい塊)をルーペでよく観察します。岩石の組織から火山岩と深成岩に分類し、色調からさらに岩石を特定していきます。
次に岩石の密度を測定します。それぞれの岩石とボルト(鉄の塊)の重さを測り、アルキメデスの原理を利用して、それぞれの岩石とボルト(鉄)の体積を測ります。重さと体積から密度を計算します。
中には、水に入れると気泡が出てくる岩石もありました。こういった岩石は、隙間が多く、密度は小さいと予想できます。
地球の内部は地球表面から 地殻上層部・地殻下層部・上部マントル・核 と層状構造をしています。それぞれの層の平均密度と、今回測定した深成岩と鉄などの密度とをくらべ、それぞれの層はどの岩石に近いかを考察しました。
手元の岩石から、地球の内部を想像できる機会となりました。
【生物基礎】カタラーゼの実験
1年生の生物基礎では、酵素の最適温度・最適pHを調べる実験を、ネットや教科書・資料集などの資料を基に自分たちで組み立てて行う実験をしています。今回は1年6組にお邪魔しました。
生徒の感想 (1年6組 江原颯太 深谷市立川本中学校出身)
カタラーゼの最適温度、最適pHを調べる実験で、酸性・アルカリ性・中性の液体に過酸化水素水を加えてから液温を0℃・20℃・40℃・70℃にし、そこに肝臓を加えてカタラーゼの反応を見た。私たちは、今回のような実験は高校生となって初めて行いました。中学とは違い、手順や必要な道具など詳細なことは、自分たちで調べたり考えたりしなければなりません。私たちの班では、過酸化水素水を加えるのを忘れてしまったり、試験管の数が足りないなどハプニングもあったが、この実験を通してカタラーゼは中性でヒトの体温位が最も活発に反応することに気づけました。
実験の前に実験計画を班で話し合い、実験計画書を提出します。
試料は肝臓に含まれるカタラーゼを使います。カタラーゼがどんな酵素か調べ、”カタラーゼが熱で失活することを調べる実験”と、”カタラーゼの最適pHはほぼ中性であることを確認する実験”を考えます。
使用する器具や薬品、装置も用意してあるものから、必要な数を自分たちで考え使います。用意している以外のものが必要になれば計画書に書いておきます。(そうすることで、実験の日までに用意しておきます。)
実験当日! 各班で使うものを集め実験開始です!!
各班、各自の方法・順序で実験を行っています。一見するとみんなバラバラなことをやっているようにも見えます(汗)
最後は試験管などを洗ったり、道具を戻したりと片付けもきちんとします。
班で実験のまとめをして、考察します。生徒は、考えることがたくさんあり大変ですが、深く理解する助けになるはずです。頑張れ!(毎回このような実験を行っているわけではありません。)
【生物】脱水素酵素による酸化還元反応の実験
3年選択生物で脱水素酵素の実験を行いました。
アスピレーターやツンベルク管など初めて手にする器具を使い、酵母とメチレンブルーを使って脱水素酵素のはたらきを確認します。
メチレンブルーはふつう青色ですが、水素と結合して還元されると無色になります。
メチレンブルーが青色から無色になることで、クエン酸回路におけるコハク酸脱水素酵素の働きを確認することができました。
【生物基礎】顕微鏡の扱い方
生物基礎で顕微鏡の観察実験を行いました。
このクラスは実験の後で身体測定があったので、今回は特別に体操服で実験しています。
松山高校では、ひとり1台、高性能な顕微鏡を使っています。
ムラサキツユクサの雄しべの毛
ネンジュモ
口腔内表皮細胞
生徒たちは、顕微鏡でしか見られないミクロの世界に魅了されていました。
【地学基礎】歩いて測る地球の大きさ
2年生の普通科文系の地学基礎で、「歩いて測る地球の大きさ」という実習が行われました。
松高内の南北に延びる2地点を自分の歩幅で測り、エラトステネスの方法によって地球の大きさを求めます。このことによって、普段実感のない地球の大きさを体験的に知ることができます。
今回は2ー4文系と、2-5文系のクラスにお邪魔しました。
生徒の感想 (2年4組 中山椋介 小鹿野町立小鹿野中学校出身)
体育館横にあるトイレから、ラグビー部の倉庫の横までの直線距離を歩いて測り、一歩の間隔や平均の距離などを求めて、それらを利用して地球の円周を計算する実験をしました。
高2になり、外に出て初めての実験をしました。自分の体を使って実験するのは不安だったけれど、とてもやりがいを感じ、楽しかったです。結果をまとめるまで容易ではなかったけれど、友達と協力して各々の答えを出すことができました。誤差が大きくなってしまったので、また次の授業に繋げていきます。
実習は、松高内のほぼ同緯度にある2地点(A・B地点)の距離を歩いて測歩します。
まずは、B地点からA地点を目指してできるだけ真っすぐ、できるだけ同じ歩幅で歩数を数えながら歩きます。
A地点(ツツジの植込みの根本)からB地点まで同様に歩きます。
A-B地点を2往復してデータを取ります。みんな神妙に歩きます。
最後に20メートルを2往復歩いて、一歩の歩幅を出します。
後半は教室に戻って、A地点・B地点の経度と歩数から求めた距離を使って地球の円周を計算しました。
【化学基礎】身近な物質のpHを調べよう
1年生の普通科の化学基礎で、最後の実験が行われました。
「身近な物質のpHを調べよう」という実験で、洗剤や髪染めといった日用品から、飲料や調味料、中華めんや梅干しといった食料品、実験でおなじみの塩酸や水酸化ナトリウムなどの水溶液まで、24種類の物質のpHを測りました。
今回は3月17日の2限の1ー7にお邪魔しました。
生徒の感想 (1年7組 長田都夢 寄居町立男衾中学校出身)
化学基礎の授業で身近な物質の液性を調べました。今回はpHを測定する24種類の試料それぞれにpH試験紙をつけ、色の変化を観察しました。このような方法で紅茶(ストレートティー)は酸性、こんにゃくは塩基性であることなどを簡単に確認することができました。
身近な物質の液性を調べることで酸性や塩基性の存在を身近に感じ、化学の授業への関心をより一層高めることができました。今回と同様の実験を紫キャベツの色水でも行うことができます。紫キャベツのような身近な指示薬でもpHを調べることで、さらに多くの物質の液性を知り、新たな発見をしていけたらと思います。
まずは、各班に振り分けられた試料を時計皿に少し出します。1班につき3種類!
pH試験紙を2~3㎝ちぎって各試料に付けて色の変化よりpHを測定します。
2~3分で各班を順番に回り、一回りするとすべての試料を測定することができます。
2~3分で移動なので手際よく測定し、まとめないと時間が足りません!
9班は試料が無いので一回休み。気づいたことや感想などを記入していました。
【化学基礎】実験 ボルタ電池・ダニエル電池・鉛蓄電池・燃料電池
1年生普通科の化学基礎で、電池に関する実験を行いました。今回は3月10日の2限の1-3にお邪魔しました。
生徒の感想 (1年3組 小川柚悟 小川町立東中学校出身)
今日は、化学基礎の実験で様々な電池を作成しました。作ったボルタ電池、ダニエル電池の起電力の差異は小さく、どちらも約1V(ボルト)ほどでしたが、鉛蓄電池は約2Vと他と比べ大きいものでした。
今回作った3つの電池の内、鉛蓄電池は二次電池といい、充電をすることで繰り返し使用することが可能で、これは自動車のバッテリーに使用されます。そして今回時間が足りなかったため作れなかった燃料電池は、二次電池であることに加え、発電効率が高く、環境に優しいなど様々な利点があります。これは、化石燃料を用いずに作ることができるため、近い未来に多く活用されることが期待できます。もし機会があれば作りたいと思いました。
ボルタ電池は、希硫酸に電極である亜鉛板と銅板を浸して完成です!
△希硫酸をビーカーに注ぎます。
▽電極を浸したら、起電力を測り、プロペラモーターや電子オルゴールにつないで電池の性能をチェックします。
プロペラもゆっくりとですが回ったところが多く、電子オルゴールもかすかな音を発していました。
ダニエル電池は半透膜を付けた銅管に硫酸銅を入れたものと、亜鉛板を硫酸亜鉛溶液につけて完成です。
同じように起電力を測り、プロペラモーターや電子オルゴールで電池の性能をチェックします。
ボルタ電池よりは力強くプロペラや電子オルゴールを動かしたようです。
鉛蓄電池は鉛板2枚をビーカーに固定して、希硫酸をそのビーカーに注いで作ります。
そして、ゼネコン(手回し発電機)で充電したら起電力を測り、電池の性能チェックをします。
起電力も、電池としてのパワーもボルタ電池やダニエル電池より上でした!
燃料電池は飽和食塩水と炭素棒2本の炭素電極を使い、ゼネコンで充電したら完成です。
生徒は実験では作ることができませんでしたが、先生が演示で作ってくれました。食塩と、炭素しか使っていないのに鉛蓄電池と同様な電池になりました!
【生物】東京理科大学研修
東京理科大神楽坂キャンパスで実施された細胞培養と微生物実習に理数科3年の生徒が参加してきました。
細胞培養の実習は12月25~26日、微生物実習は1月5~6日に行われました。
この実習に参加している高校生達は、自ら理科大のwebサイトを見て申し込んでいて、とても意欲的な学生たちです。遠くは関西地方から泊りがけで参加している生徒もいました。
細胞培養ではニワトリ胚から取り出した心筋と胸筋の組織を培養しました。
2週間程度温めたニワトリのタマゴ。
発生が進んだニワトリの胚から取り出した細胞を、丸1日培養したものです。核が確認できます。
微生物実習では、乳酸菌を使った培養実験をしました。
紫外線が乳酸菌に与える映鏡についてや、ワサビ、ショウガ、ニンニクによる殺菌効果の実験をし、その結果からどのようなことが考えられるかなどをグループごとに発表しました。
ご指導いただいた松田良一先生。
初めて会う生徒同士で実験をし、結果をまとめて考察し発表をするという貴重な機会となりました。
生徒の感想 佐藤琉晟(川越市立福原中学校出身)
今回、私は東京理科大学の細胞培養実習と微生物実習に参加してきました、
細胞培養実習では、孵卵して10日目前後のニワトリの卵を使いました。卵を割って、取り出した生き物は、目や足、手がすでにできている状態でした。取り出した生き物から、心臓の筋肉、胸筋を解剖して取り出しました。そして取り出した筋肉をいくつかの工程を通して、培養を開始しました。培養2日目は核や筋繊維が再生しており、まだ動いていない状態でした。しかし、培養4日目には心臓から取り出した筋肉による拍動や胸筋の動きなどが確認できました。細胞培養実習は高校ではないような機器を使っていたのと、実際に細胞が再生していくことを観察できた貴重な実習となりました。
微生物実習ではヤクルトとR-1に含まれている乳酸菌を用いて複数の実験を行いました。その中でも一番面白かった実習は薬味の殺菌効果を調べた実習です。これは、おろしワサビ、おろしショウガ、おろしニンニクをR-1由来の乳酸菌中に入れ、どの薬味がどれぐらい殺菌効果があるか調べる実習です。結果はニンニクの圧勝でした。かなり殺菌されていたので驚きました。結果を踏まて、確かにニンニクを食べると風邪をひきにくくなる、たくさん食べると口の中がヒリヒリするなど殺菌が原因で起きているのではないかと思われる日常の出来事があるなと思いました。一見、簡単そうな実習でしたが非常に興味深かったです。
今回の実習を通して実験の面白さを再認識しました。そして、ただ実験がうまくいくのが大切ではなくなぜこの操作を行い、どうしてこのような結果になるのを考えながらやっていくのが一番大切だと思いました。この気持ちをこれから先の大学での実験でも忘れないようにしたいです。
【物理基礎実験】気柱共鳴
2年生の物理基礎で、気柱共鳴の実験を行いました。今回は2年6組にお邪魔しました。
ガラス管の口に音源を近づけたときに音が共鳴すれば、気柱には定常波ができている。この性質を利用して音源の振動数を測定します。
生徒の感想 (2年6組 市川敦哉 東松山市立東中学校出身)
今日は、物理の実験で気柱共鳴というものを行いました。驚いたことは、音叉で鳴らした音が共鳴すると、想像以上に大きな音がしたことでした。音速の式、V=331.5+0.6t(V:音速、t:温度)から、音速は摂氏零度1気圧の時、毎秒331.5メートルであり、温度が1度上がるごとに0.6メートル上がることが考えられました。
実験は、3~4人1グループで協力して行います。
音源には音叉を使い、ガラス管内の水面の高さを変え、音叉に共鳴する気柱の長さを測定する。(ℓ₁)
さらに、水面を下げていき、次に共鳴が起こるところの気柱の長さを測定する。(ℓ₂)
これらのデータ(ℓ₁とℓ₂)より、音源の波長を計算することができます。
さらに、現在(実験当時)の気温から音速の値を計算し、波長と音速から振動数を求めることができます。
ほぼすべてのグループが音叉の振動数に近い数値を計算していました。ピタリ賞の値をたたき出したグループも!2Hz違いのニアピン賞のグループも出ました‼
【地学基礎】太陽(黒点)の観測
1月18日に2年生特進クラスの地学基礎の授業で、天体ドームにおいて太陽の観測を行いました。
生徒の感想 (2年 特進クラス 森下朔志 川越市立東中学校出身)
地学基礎の授業で、太陽の黒点の観測を行った。黒点とは太陽表面にある黒いシミのようなもので、周りに対して低温であるため暗く見えるものである。また、黒点の位置を継続的に観測することで太陽の自転もわかる。
松高には屋上に天体ドームがあり、それを使って観測した。松高の魅力の1つでもある。私は、太陽系や宇宙に興味があるので、実際に天体望遠鏡を使って観測できたのは、良い経験になった。そして、授業で学んだことを、目で見て確認することができるのはとても楽しく、今後の勉強のモチベーションになり有意義な時間を過ごせた。
天体ドームの中には、直径15㎝のレンズを持つ天体望遠鏡があります。PCにつないで画像をみんなで見ることができます。時折HPに出てくる天体の画像もここで撮られています。
光の強い太陽の観測なので、お手製のフィルターを通して観測します。
黒いぽつぽつとしたものが黒点です。今年は黒点が多めに観測できます。
屋上からは、遠くの山々も見渡すことができます。富士山は残念ながら雲がかかって見えませんでしたが、浅間山や日光の方の山まで確認できました。
【生物】ウズラ胚の観察実験
3年生特編期間中、生物選択者対象にウズラ胚の観察実験を行い、脊椎動物の発生の共通点について学びました。
ウズラの受精卵を約38℃のインキュベーターで35~48時間あたため、発生が始まった卵黄膜の胚を切り出し、培地において観察します。
細かな作業が必要ですが、生徒達は器用に作業し、心臓が動く様子等を真剣に観察していました。
生徒たちは発生について深く学ぶことができたようです。
【理数物理】ガラスの屈折率の測定
12月22日(木)2年の理数科でガラスの屈折率の測定実験を行いました。
生徒の感想 (2年 理数科 関口太一朗 ときがわ町立玉川中学校出身)
今回の実験では、ガラスの屈折率の測定をしました。直方体のガラスを紙の上に固定し、奥側と前側に二本ずつ重なって見えるように虫ピンを立て、それらの角度の差を三角関数を用いて導き出しました。
原始的な方法で手動で作業をするので誤差は出てしまいますが、その分原理を理解しやすく確実な実験だったと思います。また、キャノーラ油の中にガラスを入れると見えなくなるという実験も面白かったです。そうなるという知識はありましたが、実際に見てより深く理解することができました。
【理数生物】探究的な実験~酵素の性質~
12月5日(月)1年理数科の理数生物の授業で探究的な酵素実験を行いました。
今回の実験の目的は、過酸化水素を分解するカタラーゼの最適温度と最適pHを実験結果をもとに考察することです。
生徒たちは前回の授業で、班ごとにカタラーゼの最適温度や最適pHはどれくらいかを根拠を元に仮説を立て、それを確認するための実験を班ごとに計画しました。
実験当日は各班の実験計画書をもとに、用意された実験道具の中から自分たちの実験に必要な物を選び、それらを使って実験を行いました。
班のメンバーと確認し合いながら、意欲的に取り組む生徒たちの姿が見られました。
最後に、得られた実験結果から、酵素の性質について班ごとに検証し発表しました。
生徒のプリント
自分たちで考えた実験を実際にやってみる楽しさと難しさを感じた生徒たち。ぜひ次の実験につなげて欲しいと思います。
生徒の感想
・今回は自分たちで実験をしたことで、順序づけて行うことの大変さと、それに見合った楽しさがあり、とてもいい実験の時間を過ごせました。
・自分たちが予想してたものに近い結果が出たので、自分たちの仮説が正しかったことが分かりました。
・今回の実験(pHに関して)では、特に溶液のpH以外の条件を変えないようにすることを意識しました。例えばレバーの重さや過酸化水素水の量を一定にしたり、できるだけ均一な力で混ぜたりました。このような実験の時には、より条件を等しくする必要があります。実際に実験をしてみると、足りない物や工程が分かったり、思うようにことが運ばなかったりすることが多かったので、実験の計画では自分たちのしたいことと、現実的に実現可能なのかを十分に検討する必要があると分かりました。
【化学基礎】中和滴定
11月から12月にかけて、1年生の化学基礎の授業で中和滴定の実験を行いました。実験の機会があまりなかった3年生も行いました。
生徒の感想 (1年 特進クラス 倉橋悠太 川越市立大東中学校出身)
私たちは中和滴定という実験を行いました。中和滴定とは、濃度不明の酸または塩基を濃度が分かっている酸または塩基で中和し、濃度を求める実験です。
今回の実験で使った実験器具の内、大半は初めて使う器具でしたが、一つ一つの操作を丁寧に正しく扱えたと思います。また、今まで教科書でしか見た事のないフェノールフタレイン水溶液の変化を実際に見ることができ、とても良い機会となりました。もし次の機会があれば再度実験に参加したいです。
まずは準備から。
10倍に薄めた食酢を10mLコニカルビーカーに取りフェノールフタレインを加えます。
ビュレットには水酸化ナトリウムを入れます。
準備が出来たらいざ滴定開始!
淡いピンク色を目指して大胆かつ、繊細に水酸化ナトリウムを滴下していきます。
ビュレットの目盛りを真剣に読んでいます。このデータをもとに食酢の濃度を計算します。
【化学】ガスバーナーの使い方・アルコールの爆発
なかなか実験を経験できなかった3年生の化学で実験を行いました。ガスバーナーの使い方から燃焼・爆発についての実験です。
まずは、ガスバーナーを分解して構造を確認してから火をつけます。
ガスバーナーの炎には、外炎と内炎があり、針金を熱して温度を確かめます。熱い方が先に赤くなるはず!
さらに同じ鉄であるスチールウールや鉄粉を燃やしてみます。
次に、側面下方に穴を開けた缶にメタノールを入れ、紙コップで蓋をして側面の穴から点火する。メタノールが爆発すると、紙コップが飛びます。
どのようにしたら、より勢いよく紙コップを飛ばせるだろう?
生徒の感想 3年7組 目黒颯斗(滑川町立滑川中学校出身)
私たちが行った実験は、ガスバーナーを使って針金や鉄粉を燃やして燃え方を比較しました。さらに、メタノールに火を近づけて爆発を起こす実験を行いました。
この実験から考えられることは、針金と鉄粉を比較すると鉄粉のほうが燃えることから、同じ物質でも表面積が大きくなるほど燃えやすくなることがわかりました。そのため、液体よりも気体のほうが粒子が細かくなっていることから、気体の表面積は液体よりも大きいと考えられます。よって、気体のメタノールの割合が多いほど爆発の威力は高くなると考えられます。
【生物科】理数生物 樹木の同定
1年理数科では理数生物の授業で、植生について学んでいます。そこで中庭にある樹木を題材にした実習を行いました。
これは生態系の分野で身近な植生についての実習です。
前の授業で学んだ、葉の形や葉の付き方、ふちの形や落葉か常緑かなどの特徴から、樹木を把握し、樹木を調べるサイト(樹木検索くん)なども使って、中庭にある木を同定し、配置図を作成しました。
また、調べた樹木の高さを大まかに区別して、階層構造を考えました。
よく似た葉もあり、区別しにくいものもありますが、生徒たちは丁寧に観察して木の種類を同定していました。
途中、雨がぱらつき始め、傘をさしての実習となりました。
教室に戻って、班で結果を持ち寄り、配置図と階層構造を完成させました。
身近な樹木を知ることから生態系や多様性について考え、樹木の生存戦略について考察しました。
【物理】液体窒素を用いた実験
10月11日(火)に3年生の物理選択者が、液体窒素を用いていろいろな実験を行いました。一部をご紹介します。
△液体窒素で輪ゴムやスーパーボールを冷やすと弾力性がなくなる感触を体感。
△風船を液体窒素につけて冷やすとみるみる縮み、液体窒素から出すと膨らんで元に戻る。
△酸素を液体窒素につけると淡い青色の液体酸素ができる。
△超伝導体を冷やしてネオジム磁石を浮かせるマイスナー効果の観察。
△冷やしたバラを素手で握ってバラバラに。
△液体窒素を一瞬触っても手が濡れない体験。
△シャーペンの芯に電流をかけてフィラメントにし液体窒素につけて電球を再現。
生徒の感想 3年7組 島田遥人(川島町立西中学校出身)
今回は液体窒素を用いて液体酸素を作る、超伝導体を用いたマイスナー効果の観察、バラを冷やして粉々に砕く等の実験や、電池を冷やして観察、シャープぺンシルの芯を用いて電球を作る等の演示実験を行なった。
普段テレビなどで見るような実験や、超伝導体を用いたマイスナー効果や電球の作成等、化学や物理に絡めた現象を観察することができ、コロナ禍であまり実験が出来ない中、安全に配慮しながらとても刺激的な時間だったと思います。
【化学実験】蒸留
9月27日(火)1年生で赤ワインの蒸留実験をしました。
1年生にとっては初めての化学実験です。
マッチの使い方の練習
赤ワインを蒸留してエタノールを抽出します。
抽出したエタノールを耐熱性のテーブルの上で燃やしました。
【理数生物】黄斑・盲斑の実験
3年理数科生物選択者対象に黄斑・盲斑の実験を実施しました。
盲斑の実験では、普段意識していないのに見えていない部分があること、見えていない部分を脳内で補完していることを実感しました。そして、自分の盲斑の形を紙に写し取り、紙の重さから盲斑の大きさを導き出しました。
黄斑の実験では、視野の端では色が灰色っぽく見えていることや、色の見え方には個性があることを体感しました。
ヒトの感覚器官は本当に興味深いですね。
【生物】神経胚の作製
3年生物選択者が紙粘土を使ってカエルの神経胚を作りました。
外胚葉(皮膚や感覚器になる)は青、内胚葉(消化管などになる)は黄、中胚葉(骨・筋肉になる)は赤とし、卵が発生していく様子を頭の中でイメージしながら立体的に作っていきます。
最後に糸で半分に切って断面図を確認しました。
受精卵が細胞分裂を繰り返し、生物として複雑な体を作り上げていく一連の流れを、いつもと違ったスタイルで学びました。
【生物】ウニの発生実験
7月8日(金)3年生物選択者を対象にウニの発生実験を実施しました。
この実験は、日本財団の「海と日本PROJECT」のイベントとして実施され、お茶の水女子大学湾岸生物教育研究所よりタコノマクラの卵と精子を提供していただきました。
初めに未受精卵と精子を顕微鏡で観察し、次にそれらを受精させて受精膜が上がる様子を観察しました。
卵と精子の大きさの違いに驚いたり、みるみる受精膜が上がる様子に歓声が上がりました。
未受精卵
受精卵
その後、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。
2細胞
2細胞から4細胞になりかけ
16細胞
ふ化直後の胞胚
プリズム幼生
生徒のスケッチ
生徒の感想
・受精が行われているところを実際に見られて面白かった。哺乳類でもやってみたい。
・時間がたつにつれて複雑な構造が出来てくるのが面白いと思った。
・生きている生物を見ることが初めてだったが、成長をきれいに見ることが出来た。
時間があればもっといろんな卵を見たい。
・ウニの発生はとても興味深かった。
・人間の受精卵とウニの受精卵はほぼ同じ大きさと知り、人間の発生もこのように小さなものから起こっているのが分かった。
・受精した後にすぐ受精膜ができるのを観察できた。
・受精卵が実際に細胞分裂をしているところが見られてよかった。
・数時間、数十時間しかたっていないのに、こんなに形が変わることにとても驚いた。
そしてこの実験から数日後の放課後、希望者がさらに成長したプルテウス幼生の観察をしました。
2腕プルテウス幼生
偏向板2枚を使って骨片を光らせました。
【理数生物】体細胞分裂の観察
理数生物 6月24日(金) 4限
1年生の理数科で、タマネギの発根種子を使った体細胞分裂の観察を行いました。
△下処理をしたタマネギの発根種子をスライドガラス上で、先端部分(頂端分裂組織)を切り取る。
△押しつぶし、ようじの頭でたたき、押し広げる。
△各分裂期をスケッチする。
△視野中の各分裂期の数を数える。
△細胞の数から、細胞周期(一周期を22時間として各分裂期にかかる時間)を計算する。
△一人一人のデータを入力し、クラス全体のデータから細胞周期を計算する。
生徒の感想 (1年 理数科 井町脩斗 ふじみ野市立大井東中学校出身)
タマネギの根端細胞に固定、解離、染色の作業を行い、それを顕微鏡を使い観察した。そして核や染色体の状態ごとに細胞の個数を計測し、タマネギの根端細胞で行われている体細胞分裂がどれほどの周期で行われているのかを考えた。この実験では、まず、解離の作業が少し難しく、細胞どうしの重なりを減らすために押しつぶすときの力加減に悩まされた。また、細胞の計測も大変だった。視野に200近い細胞があるところからわずかな差を見分けるのはとても疲れる作業だったが、それを丁寧にこなしたおかげで望ましい結果を得ることができた。
【地学基礎】火成岩の分類と密度の測定
地学基礎 6月1日(水)3限
2年生の地学基礎では、6種類ほどの火成岩を観察して分類し、それぞれの岩石の密度を測定し、密度と地球内部の構造の関係を考える実験をしました。
生徒の感想 (2年 特進クラス 高桑奏音 ふじみ野市立葦原中学校出身)
今回私たちが行った実験は、火成岩の分類と密度の測定というものでした。岩石の肉眼観察から火成岩を分類し、特徴をつかんだ後、アルキメデスの原理を用いて岩石の体積と密度を求め、地球内部の構造との関係を考えました。
地球内部の物質の構造などは教科書を見れば分かりますが、実験をしたからこその気付きがありました。岩石の密度を求める際に使ったアルキメデスの原理を二千年以上前に生きていた人間が発見し、今もなお使わて続けていると思うと、先人の知恵は、とても素晴らしいものだということを改めて感じました。
【生物基礎】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
【生物基礎】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。
【生物基礎】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。
【地学科】太陽の観測
1月19・20日に、2年生の地学基礎の授業で屋上の天体ドームにて太陽の観察を行いました。
【化学基礎】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。
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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◆◆
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。
物理 演示実験
3年理数科と3年特進物理選択の授業で物理の演示実験を実施しました。
これは電子線の演示実験です。
なんとこれは昭和58年に購入された備品です。
銅板の上に強力な磁石を置き、板を斜めにすると磁石はゆ~~~くりと落ちていきます。
これは、うず電流の演示実験です。
硫酸銅の水溶液が電場と磁場の影響を受けて回転し始めました。
これはローレンツ力の確認実験です。
分かりやすいように、水溶液に発泡スチロールの粒を浮かべています。
変圧器を用いて出力の電圧を上げ、放電現象を観察しています。
バチバチと放電の音も聞こえます。
分散授業 1年化学基礎
松山高校では新型コロナ蔓延防止の観点から、3年生は全員登校の分散授業、1,2年生は分散登校で授業を実施しています。
9月10日(金)の1年1組の化学基礎の授業では出席番号偶数の生徒が学校で、奇数番号の生徒は自宅でオンラインで授業を受けました。
1年の化学基礎では、生徒たちは予め指定されたYoutubeの動画を視聴してから授業を受けています。
(限定公開のため加工をしています)
ちなみにこのYoutubeの視聴回数は考査前に急上昇します。
Zoomを使い、PowerPointの画面を共有して説明を加えながら授業を進めていきます。
問題演習の際には自宅にいる生徒も学校にいる生徒も同じ問題を解き、答えるときにはオンラインで受講している生徒に「Raise Hand(手を上げる)」の機能を使って意思表示をさせ、答えさせたりしています。
動画配信とZoomを活用することで、進度が遅れること無くスムーズに授業が進められています。
分散授業 2年化学
松山高校では新型コロナ蔓延防止の観点から、3年生は全員登校の分散授業、1,2年生は分散登校で授業を実施しています。
9月8日(水)は出席番号が偶数の生徒が登校しています。
2年理数科の化学では、Zoomを利用し、自宅にいる生徒も学校にいる生徒と同じ授業を受けています。
黒板の中心1/3のスペースを使うことで、カメラを移動することなく映像に載せています。
担当の先生はBluetoothマイクを使い、PC越しでもクリアな音声が伝わるようにしています。
左のタブレットで教室を、右のタブレットで黒板を映しています。
教室内を映した映像があるので、自宅にいる生徒も学校の雰囲気を感じながら授業を受けることが出来ています。
科学系部活動
9月4日(土)に開催された松高祭での科学系部活動の様子を紹介します。
↑校門付近に展示された、実行委員によるマンモスと砂時計↑
普段通りの文化祭であれば、松高生はもちろんのこと、小中学生、保護者の方々にも大人気の科学系部活動の展示。
残念ながら、今年は校内公開のみとなりましたが、研究や日頃の科学系部活動の活動紹介や、教室に足を運んでくれた人たちに楽しんでもらえる科学実験などを実施しました。
◆地学部◆
地学部はコハク即売会とコハク磨き体験をしました。
顕微鏡でコハクに閉じ込められた虫を観察できるコーナーもありましました。
◆物理部◆
物理部は、ゲームの発表やライントレースロボットのプログラミング体験をしました。
◆化学部◆
「大科学実験」
化学部はビスマスの結晶を作ったり、信号反応や、ゾウの歯磨き粉などの実験体験をしました。
◆生物部◆
「研究費不足中~同情するならメダカ買え~」
生物部では研究内容のポスター展示とメダカすくいをしました。
校長先生もメダカすくいにチャレンジしてくれました!
分散授業 3年物理
松山高校では新型コロナ蔓延防止の観点から、9月18日(土)まで3年生は全員登校の分散授業、1,2年生は分散登校で授業を実施しています。
3年4組の物理の授業は、教室と講義室の2教室をオンラインでつないで同時に授業をしています。
↓3年4組の教室
↓講義室
↓講義室
Zoom を利用し、PowerPointを使って授業をすることで、先生がいない教室でもほぼ支障なく授業が進められています。
東京大学連携 バイオテクノロジー実習
7月27日(火)~29日(木)の3日間、所沢北高校で実施されたバイオテクノロジー実習に2年理数科の3名が参加しました。
今回の実習は「世界をリードする科学技術人材育成事業」によるもので、東京大学農学部と連携して開催されました。
生徒の感想 野口晃男(川越市立霞ヶ関西中学校出身)
今回の実習は東大の先生や所沢北高校の先生から説明を受けながら、アムジェンから貸し出された普段授業では使わないような最新の実験道具を使って、大腸菌の遺伝子組換の実験をするものでした。所沢北高校で行われ、所沢北高校、川越高校、松山高校の3校から参加者が集まっていました。初めて行く高校で初めて会った人たちに囲まれての実験は、とても気持ちが引き締まりました。
実験の途中で、なぜこの手順で実験するのかの理由を班の中で話し合う機会が設けられていました。例えばプラスミドを作るときにバッファー(緩衝液)を使うのですが、それをなぜ使うのか、といったことです。それらは難しかったですが、理由を確認することができたため、実験についてより深く理解することができて楽しかったです。
実習を終えて感じたことは、思っていたよりも簡単に遺伝子組換ができてしまい、技術の進歩を感じるとともに、自然の摂理を破る生き物を個人で作れるようになるのでは?と思い、恐ろしくも感じました。
生物基礎 ゲノムテクノロジーの光と影
1年6組の生物基礎の授業で、NHKスペシャルで放送された番組「ゲノムテクノロジーの光と影」の前半を見て、ゲノムテクノロジーの「光」の部分について意見を交換しました。
不治の病が治ったり、人間の遺伝子を組み込んだマウスを使って新型コロナの研究をしたり、ゲノム編集により今まで不可能だったことが可能になりつつあります。やがては親の望む容姿や能力をもった子供を作ることも可能になってくるかもしれません。生徒たちは様々な意見を出し合いっていましたが、これは本当に「光」なのか?と、そこはかとない不安を感じた生徒もいたようでした。
次回は番組の後半を見た後、ゲノムテクノロジーの「影」の部分について授業をします。