城西川越中学校城西川越大学付属川越高等学校 登校風景

理数科強化プロジェクト

理数科強化委員会

学ぶことに対するモチベーションの向上の一環として、本校では理数科強化委員会を設置しています。授業だけではなかなか得ることが難しい、勉強に対する感動や驚きを得る機会を公開実験や研究所見学会等によって提供します。そして、本人自ら勉強に興味をもち、学ぶ人間になってほしいと願っています。自然に囲まれた環境にある学校の敷地内には、めだかの観察ができる池もあり、また田んぼや畑、きのこ作りなどの活動も行っています。

平成29年7月7日(金) 公開講座「作図」

7月7日(金)期末試験終了後に数学公開講座を実施いたしました。

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今回のテーマは「作図」です。垂直二等分線・角の二等分線・垂線・円と接線・三角形の外接円などの教科書の基本的な内容から、ひし形・三角形の内接円・三角形(角度指定)のような発展的な内容まで、合計10問を扱いました。

中学校1・2年生対象で、64名の希望者が参加しました。単に作図の手順を丸暗記させるのではなく、「なぜこの手順で、この作図が出来上がるのか?」といった理屈を大切に講座を進めていきました。生徒たちは普段の授業ではあまり使用しないコンパスを手に、積極的に楽しみながら授業を受けている様子でした。

大学受験に向けて数学の勉強を進めていく上で、幾何的(図形的)な内容で苦労してしまう生徒が多くいるようです。その生徒のほとんどが幾何的な内容に対して「難しい」「つまらない」といった思いがあるようです。この講座が幾何学の楽しさを感じるきっかけになり、一人でも多くの生徒が数学に興味を持ってくれれば幸いです。

平成29年6月15日(木)東京理科大学見学

理数科強化委員会では、大学における最先端の理数分野の研究にふれることで学びのきっかけをつくってもらおうと、城西川越の卒業生が在籍している大学への訪問学習を行っています。

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前回訪問を行った法政大学に引き続き、今回は本校創立記念日(6月15日)に希望者(高2・22名,高3・4名)が東京理科大学理工学部(野田キャンパス)を訪問し、大学の教授による模擬講義体験や、研究室・キャンパス見学を行い、最後に本校卒業生から進路選択と入試へのアドバイスなどを受けました。
見学プログラムのメインは、2017年度に新設された宇宙理工学コースのコース長である木村真一教授による模擬講義と、研究室見学でした。木村教授は、今まさに人類が直面している大きな問題の一つである「宇宙ゴミ(宇宙空間に放置された使用済みの人工衛星)」について、非常にわかりやすく、ときにはユーモラスな冗談も交えながら、啓発的な講義をしてくださいました。木村教授の情熱的なお話に、生徒たちは前のめりになって聞き入っていました。また研究室見学では、8名程度のグループに分かれ、木村研究室に所属している学生から施設や研究内容について直に説明を聞くことができました。実際に研究に使われている機器にふれることができて、生徒たちは非常に刺激を受けていた様子で、中には大学での研究がどういうものなのか初めて具体的なイメージを持つことができたという声もありました。こうしたキャンパスツアーに加えて、本校の卒業生で野田キャンパスに通う先輩たちが後輩のために駆けつけ、大学の化学系の実験室の紹介や、大学受験へ向けてのアドバイスをしてくれました。大学で真摯に学ぶ先輩たちの話に、生徒たちは熱心に耳を傾けていました。

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今回の大学見学は大変充実した内容で、参加した生徒の収穫は計り知れないものであったと思われます。研究、講義の合間をぬってご協力いただいた木村真一教授をはじめとして、職員の方々、木村研究室の学生の方々に感謝するとともに、今回のプログラムが生徒たちの今後の進路選択の一助になればと思います。

 

平成29年4月22日(土)理化学研究所見学

今年度の理化学研究所の一般公開に、中学3年生13名、高校1年生64名の合わせて77名の生徒が参加しました。

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昨年の11月28日、理研の森田グループが発見した113番元素の元素名が「ニホニウム」に決定されました。今回は、「新元素探索プロジェクト」の講演会があり、多くの生徒たちがこの講演会に参加しました。プロジェクトのチームリーダーの方から直接説明を受けて、生徒たちは興味深く耳を傾けていました。

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また、iPS細胞、ブラックホール、スーパーコンピューターHOKUSAI GreatWave、重力波の研究発表にも多くの生徒たちが参加し、医学・物理学・化学・生物学の最先端の研究と、その設備に圧倒されたようです。解説員の方にいろいろな質問をして理解を深めていました。

限られた時間内で、事前に調べていた研究室をまわり切れず、来年もまた来たいという生徒もいました。今回の見学を通し、より一層科学への興味関心を高め、それぞれの将来に役立つものとなればよいと思います。

平成27年12月29日公開講座 定規とコンパスで正17角形を作図せよ。

毎年恒例の数学公開講座を行いました。今回のテーマは「定規とコンパスだけを使って正17角形を作図せよ」です。小学校で学ぶ作図から解説していき、頂点の数が素数個である正多角形の作図法を考えていきました。

授業には中学1年生から中学3年生が参加しました。生徒達は考えることを楽しみながら授業を聞き、お互いにアイデイアを出しあっていました。中学生には難しいと思われる専門的な内容もありましたが、専門用語を使わずに解説をしていき、生徒達も真剣に話に聞き入っていました。数学の奥深さに感銘を受けた生徒も多く、知的好奇心を掻き立てられたようです。

今回のテーマの根幹にあるのは、大学2・3年生で学ぶ体論という分野の「ガロア理論」です。ガロア理論を用いることで作図ができる正多角形にどういったものがあるかを調べることができるのですが、大学で学ぶ知識を知らなければならないこともあるため、多くを語ることはできませんでした。しかし作図問題に興味・関心をもち、さらに詳しく勉強する良いきっかけになったようです。授業を通して、生徒達に考えることの楽しさが少しでも伝われば、今回の授業は成功だったと考えています。

ものごとを深く考える力や様々な角度から問題を分析する力は、数学を通して培うことができます。困難にぶつかっても打開する糸口を考えることができるように毎日の勉強に励んでほしいと思っています。

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平成27年6月15日(土)法政大学への先輩訪問・大学見学

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理数科強化委員会では城西川越の卒業生が在籍している大学を訪問する、新たな取り組みをスタートしました。

初めてとなる今回は、本校創立記念日(6月15日)に希望者(高1・18名,高2・8名)が法政大学理工学部(小金井キャンパス)に通う卒業生を訪問し、大学の教授による模擬授業やキャンパス見学などを体験しました。
法政大学は平常の講義期間中でしたので、講義の様子や学食体験などリアルなキャンパスライフに触れることができました。また、専門性の高い施設・設備に感動している生徒もいました。
卒業生(機械工学科:新井君・電気電子工学科:横山君)は講義の合間を縫って、徹夜して準備してくれたパワーポイントを用い、大学生活や現在学んでいる分野がどのように実生活で生かされているかなどについて話してくれました。参加した生徒からは、話が聞きやすくかつ理解しやすいものだったとの声が聞けました。

今回の大学見学は充実した内容で、参加した生徒の収穫も計り知れないものであると感じました。ご協力いただいた法政大学の方々に感謝するとともに、進路選択に活かしていきたいと思います。

 

平成27年4月25日(土) 理化学研究所見学

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希望者を対象に毎年恒例の理科学研究所(和光市)の一般公開に参加しました。今年は中学生と高校生を合わせて127名と前年度よりも多くの生徒が参加しました。
広大な敷地の中に、物理学をはじめ、工学、医科学など、自然科学における最先端の研究設備が点在し、その設備説明と研究成果の発表が行われていました。学校で行われている物理・化学・生物以外にも多くの科学分野があり、生徒達は目を輝かせていました。公開研究室は約100件あり事前に下調べをしてきているようで、見学開始と同時に一目散にお目当ての研究室へと足を運んでいました。特別講演会の「未来の光 深紫外線、テラヘルツ光の魅力」に参加している生徒が多く、知的好奇心を掻き立てられたようです。
研究成果の発表会場では、中高生には難しいと思われる専門的な内容も、専門用語を使わずに説明をしてくれたため、分かりやすく生徒達も真剣に話に聞き入っていました。内容を完璧に理解することは難しかったようですが、さらに知識を増やして研究の内容が分かるようになったらまた来たいという生徒もいました。
見学時間が短いこともあり、すべての研究室を見て回ることはできなかったようですが、生徒一人一人の科学に対する興味や関心を揺さぶるには十分なものでした。「自分も将来、今日のような研究をしてみたい」と心の中に新たな夢や希望を持ってほしいと思います。特定の分野にとらわれることなく、様々な分野に興味を持ち、貪欲に知識をつけていければ、未来の科学者への道が開けるかもしれません。理化学研究所見学を通し、生徒達は自分達の未来へ一歩を踏み出すきっかけをつくったようです。

平成27年3月13日(金) 物理公開実験「簡易カメラを作ろう」

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簡易カメラの原理はレンズを利用して像を作り、それを記録するというもので、実は普通のカメラで写真を撮影するものと原理はほぼ同じです。今回はより簡単なものとするために凸レンズという中央部分が厚くなっているレンズを利用してカメラを作成しました。

最初に凸レンズの性質を学習しました。凸レンズの性質を学び、その性質から像が作られる理由を考え、簡易カメラで写真を撮影する原理を学びました。

その後、カメラ作りを始めました。最初に画用紙にカメラの図面を書き込みます。書き終えたら画用紙を切り取り、セロハンテープで組み立てました。そして組み立てた箱に凸レンズをつけてカメラが完成しました。

完成したカメラをのぞきこむと、上下左右が逆さまになった光景が見え、生徒たちは歓声を上げていました。

早速、完成したカメラで写真撮影を行いました。カメラを物理室の外にカメラを並べて、ピントを合わせたあと、感光紙を取り付けて15分ほどそのまま置いて写真を撮影し、公開実験は終了しました。

今回の公開実験を通して、原理を考えることで様々なもの理解できるということを学びました。今回の経験が長期休暇中の実験課題に活かせるようにしましょう。

平成26年7月10日(木) 生物公開実験「酵母菌の働き」

  

 
7月10日(木)午後3時から、中学生37名が参加して「酵母菌の働き」に関する公開実験を行いました。

「酵母菌」はパンや酒作りに用いられる私たちにとって身近なものです。しかし、その働きは普段あまり目にすることはありません。

今回の実験では酵母菌を砂糖と混ぜることにより発生する二酸化炭素を石灰水で確認しました。[写真参照]さらに、砂糖の量を2倍にすると、それに比例して発生する二酸化炭素の量も2倍になります。しかし、分解する酵母菌の量は一定であるため、発酵には2倍の時間がかかります。

今回の実験は急速で派手な反応はあまりありませんでしたが、砂糖の分量をA(0g)・B(2g)・C(10g)に分けたコップで結果を実際に見た時には、生徒から歓声が上がりました。[写真参照]また、酵母菌が発酵する際の臭いに困惑したとの感想もありました。

酵母菌(イースト菌)や乳酸菌はご家庭で簡単に手に入ります。今回の公開実験を通じて、目に見えない菌の働きに興味を持ち、夏休みの自由研究等でさらに研究を深めてください。

 

平成26年4月19日(土) 理化学研究所見学

希望者を対象に毎年恒例の理化学研究所(和光市)の一般公開に参加しました。中学生と高校生を合わせて122名と、例年に比べ非常に多くの生徒が参加しました。
理化学研究所は、物理学、工学、化学、計算科学、生物学、医科学など広い分野で先導的な研究を進めている自然科学の総合研究所です。スーパーコンピュータ京や、粒子加速器超伝導リングサイクロトロンなど最高水準の設備と機器が整っており、最先端の研究が日々行われています。
研究所内には、肉眼では見ることのできない放射線を観測するために作られた霧箱や、光を照射することによって対象の立体データを作り出すポリゴンエンジニアリングなど、日常生活では決して見ることや体験することのできないものが多数あり、生徒たちの知的好奇心を強く刺激しました。また、記憶に新しいiPS細胞やSTAP細胞などに関するコーナーが設けられており、テレビ等で見聞きするだけでは得られないような最先端の研究状況を知ることができました。
理化学研究所の見学は毎年好評であり、去年に引き続き今年も見学に来た生徒がたくさんいました。来年も多くの生徒が参加することを期待します。

 

 

平成26年3月12日化学公開実験「缶詰のみかんを作ろう!」

3月12日(水)に、中学生17名・高校生4名参加の公開実験を行いました。

早速ですが問題です。缶詰のみかんの薄皮は、どのようにむいているのでしょうか?人が手で一房一房むいているのでしょうか、機械でむいているのでしょうか。答えは、塩酸と水酸化ナトリウム水溶液を使って、薄皮を「むく」というよりは、「溶かして」取り除いています。

バーナーで温めた塩酸でみかんの薄皮を膨張させて、水洗いした後、温めた水酸化ナトリウム水溶液で薄皮の主成分であるペクチンを溶かします。果汁の入っている粒の皮はセルロース(食物繊維)が主成分であり、セルロースは水酸化ナトリウム水溶液では溶けないため、果汁の入っている粒はそのまま残ります。

実験を行った生徒からは、「みかんの皮がだんだん溶けていくのが面白かった」「市販の缶詰のみかんと同じ位つるつるになった」「実際に食べたかった」など、楽しかったという声が聞こえてきました。

塩酸や水酸化ナトリウム水溶液は危険な薬品ですが、安全な濃度に薄めて、しっかりとした知識を持って使用すれば、怖がる必要はありません。塩酸も水酸化ナトリウム水溶液も、薬品として考えると危険に感じますが、どの家庭でも洗剤として日常生活で上手に使用されています。

これを機に、公開実験を通して化学への興味をさらに深めていくことを期待しています。

 

平成25年12月16日(月)・17日(火)数学公開講座

12月16日と17日の2日間をかけて、中学生17名、高校生4名の参加の下、数学の公開講座が実施されました。
今回の講座では、仮説実験授業「1と0」を取り上げました。講座に対しての感想を書いてもらったところ、「普通とは、頭の使い方が違うので、おもしろかった。」や「わかったこと、わからなかったことがあったけれど楽しかったです。続きが楽しみです。」と書く生徒もいました。
この講座は、「仮説実験授業」という、学習指導要領にとらわれず、市民として学ぶに値することをたのしく学習することを目的とした授業理論とその方法を使っています。そのため、教科書では取り上げられない内容ばかりで、生徒にとっては新しい数学の世界が広がったようです。
16日には「1とは何か」を、17日には「0とは何か」を考えていきました。プリントに書かれているお話を読みながら、途中に出てくる〔質問〕や〔問題〕に対して、自分の考えを文字で書き表していくという、まわりから見ると単調な授業に見られがちですが、「ゼロができるまでに何年もかかったことにとても驚きました。でも、世界に浸透しているということは、便利なものなのだと思います。」という感想を書いている生徒がいるように、常に脳を使って考えていることがうかがえました。
この講座での脳の使い方がきっかけとなり、今後の学習では、今までと違った視点をもって考えられることを期待しています。