12月16日(月)に高校2年の理系クラスを対象に、山形大学理学部にて体験型実習講座を行いました。講座では、物理コース、化学コース、生物コースの３つのコースに分かれて、山形大学理学部の門叶冬樹教授より「放射線に関する講義・実験・実習」、近藤慎一教授より「有機化学合成分野に関する講義・実験・実習」、宮沢豊教授より「DNA抽出とPCR法に関する講義・実験・実習」を行いました。各分野の専門の先生方から専門的な実験等の指導をしていただき、生徒たちは意欲的に取り組みながら、自然科学への探究心を高めることができました。
※写真は左から物理コース、化学コース、生物コース
12月6日(水)に高校2年次理系クラスを対象に、山形大学理学部にて体験型実習講座を行いました。専門の先生方から専門的な実験等の指導をしていただき、普段の授業とは違った環境と内容に、興味を持ちながら探究心を培いました。
【物理コース】
山形大学理学部 門叶冬樹教授より「放射線に関する実験・実習」を指導していただきました。放射線の実習では、講義を受け、物質の違いによる放射線の透過率の測定、線源からの距離による放射線の強度測定、山形大学内の放射線強度の測定を行いました。また、霧箱を使用し、放射線の軌跡を見る実験、放射線の遮蔽に関する実験を行いました。いずれの内容も高校の授業ではまだ学習していない内容でしたが、丁寧に興味深く指導していただきました。
【化学コース】
山形大学理学部 近藤慎一教授より、「有機合成分野に関する実験・実習」と題して指導していただきました。午前はアニリンと無水酢酸よりアセトアニリドを合成し、精製する過程を行いました。収量の計算、反応・精製の過程は現在学習中の授業にも関連した内容で興味深く、またアセトアニリドの再結晶の様子は大変美しく生徒たちは見惚れていました。午後は、各班で合成した生成物を用いて融点測定を行って純度を検討しました。そしてTAの方の指導を仰ぎながら、高校の施設にはないNMR(核磁気共鳴装置)を用いた測定も行い、化学シフトを読み取り生成物の同定まで行いました。
【生物コース】
山形大学理学部 宮沢豊教授より、「DNA抽出とPCR法に関する実験・実習」と題して指導していただきました。シロイヌナズナよりDNAを抽出し、PCR法によって遺伝子の一部を増幅する実験を行いました。最後に電気泳動の装置を用いて、遺伝子が増幅できているか確認を行いました。全部の班が増幅に成功したことを確認できました。
12月5日(月)に高校2年次理系クラスを対象に、山形大学理学部にて2年ぶりとなる体験型実習講座を行いました。これまでのコロナ禍により大学内で活動する機会の多くが失われてきた生徒たちにとって、大学内で活動できる大変貴重な時間となりました。専門の先生方から専門的な実験等の指導をしていただき、普段の授業とは違った環境と内容に、興味を持ちながら探究心を培いました。
【物理コース】
山形大学理学部 門叶冬樹教授より「放射線に関する実験・実習」を、北浦守教授より「半導体を使った物質科学の講義・実験・実習」を指導していただきました。放射線の実習では、講義を受け、物質の違いによる放射線の透過率の測定、線源からの距離による放射線の強度測定、山形大学内の放射線強度の測定を行いました。また、霧箱を使用し、放射線の軌跡を見る実験を行いました。半導体の実習では、講義の合間に、抵抗率の測定やｎ型半導体とｐ型半導体の見分け、LEDのｐｎ接合、正弦波の観察、LEDの半波整流、LEDの光起電力効果といった多くの実験を行いました。いずれの内容も高校の授業ではまだ学習していない内容でしたが、丁寧に興味深く指導していただきました。
【化学コース】
山形大学理学部 近藤慎一教授より、「有機合成分野に関する実験・実習」と題して指導していただきました。午前はアニリンと無水酢酸よりアセトアニリドを合成し、精製する過程を行いました。収量の計算、反応・精製の過程は現在学習中の授業にも関連した内容で興味深く、またアセトアニリドの再結晶の様子は大変美しく生徒たちは見惚れていました。午後は、各班で合成した生成物を用いて融点測定を行って純度を検討しました。そしてTAの方の指導を仰ぎながら、高校の施設にはないNMR(核磁気共鳴装置)を用いた測定も行い、化学シフトを読み取り生成物の同定まで行いました。
【生物コース】
山形大学理学部 宮沢豊教授より、「DNA抽出とPCR法に関する実験・実習」と題して指導していただきました。シロイヌナズナよりDNAを抽出し、PCRによって遺伝子の一部を増幅する実験を行いました。最後に電気泳動の装置を用いて、遺伝子が増幅できているか確認を行いました。全部の班が増幅に成功したことを確認できました。
11月11日(金)に，後期５回目の東京大学「高校生と大学生のための金曜特別講座」の校内視聴を実施しました。今回は「物語の＜裏＞を読む―「山月記」「舞姫」ってほんとは全然違う話かも？－」と題し、出口智之先生（東京大学 教養学部 準教授）がご講演くださいました。中学１年生４名、２年生２名、高校１年次３７名が大講義室で視聴しました。国語の教科書でよく取り扱われている「山月記」と「舞姫」について、授業で学習する「一般的な読み方」とは少し角度を変えた読み方を教えていただき、文学の新たな楽しみ方を知ることができました。講座の終わりには、「出口先生の本買って読んでみます！」と言ってくれた中学生もいて、この講座が新たな学びの第一歩になったようです。
12月4日(金)、7日(月)に高校2年次理系クラスを対象に、東桜学館高校体験型実習講座を行いました。山形大学理学部、山形県立博物館に伺い、専門の先生方から専門的な実験等の指導をしていただきました。普段の授業とは違った内容に、興味を持ちながら探究心を培いました。
山形大学理学部 門叶冬樹教授より、「放射線に関する実験・実習」と題して指導していただきました。放射線の講義を受け、物質の違いによる放射線の透過率の測定、宣言からの距離による放射線の強度測定、山形大学内の放射線強度の測定を行いました。また、霧箱を使用し、放射線の軌跡を見る実験を行いました。
展示物の見学を行いました。ヤマガタダイカイギュウ、国宝の縄文の女神、鉱物、山形の動植物などの展示物を見学しました。また、特別展として開催されていた「奇妙でへんてこな生きものたち－進化の迷宮へようこそ－」も見学することができました。これら展示物について、学芸員、解説員の方々から解説していただき、より深く理解することができました。
山形大学理学部 宮沢豊教授より、「DNA抽出とPCR法に関する実験・実習」と題して指導していただきました。シロイヌナズナよりDNAを抽出し、PCRによって遺伝子の一部を増幅する実験を行いました。最後に電気泳動の装置を用いて、遺伝子が増幅できているか確認を行いました。全部の班が増幅に成功したことを確認できました。
山形大学理学部 近藤慎一教授より、「有機合成分野に関する実験・実習」と題して指導していただきました。アニリンと無水酢酸よりアセトアニリドを合成する実験を行いました。例年であれば、融点を測り、生成物の同定を行っていましたが、今回はNMR(核磁気共鳴装置)を使用し、生成物の同定を行いました。
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６月１７日。今年度第１回の体験型実習講座が本校化学実験室にて開催されました。今回の講座では、山形大学工学部准教授の奥山正明先生にお越しいただき、「炎の科学」というテーマで実施していただきました。対象生徒は２年次理系生徒約３０名です。
以下に、参加した生徒の感想を掲載します。
炎が自分の生活の中で役に立っていることは知っていて、当たり前に今まで使っていた。でも、まだ分かっていないことや研究が進んでいないことを聞いて驚いた。実験では炎の温度の測り方を初めて知ることができた。私がいちばんおもしろいと思ったことは、炎の中でさまざまな反応が起こっていることだった。あまり意識して炎を詳しく見たことがなかったが、中が空洞だったりしたので、周りの物ももっとくわしく見てみたいと思った。
本日の体験型実習講座で、私たちの生活の身近にある炎のことについて、いろいろなことが学べてよかったです。一番驚いたことは、芋煮の時にナベに付着する黒いすすについて、まだ解明されていないことがとても多かったり、実用化できたら今までよりも便利な世界にできる可能性を秘めている物質ということです。課題研究で、このようなことを研究しても楽しいと思いました。
テーマが「炎」ということで身近にあるものだったけど、実際には知らないことが多くて学ぶことが多くありました。炎の色でも青炎と輝炎があり、青炎では水素と酸素の反応でOHが生成されていて、輝炎では、すす粒子が加熱されて輝くと知りました。また、実験では金属の組み合わせや炎の位置で温度が異なると知りました。そして、火炎はエネルギーを作り出すだけでなく、物質の交換や生成にも役立っていると知り、もっと詳しく知りたいと感じた。
奥山先生、本日はありがとうございました。
初めに講義を聞いて、いざ実験。
炎の上から金網をあてると中が空洞なのが確認できる。
９月３日。今年度第２回の体験型実習講座が本校物理地学実験室にて開催されました。今回の講座では、山形大学理学部教授の門叶冬樹先生にお越しいただき、「放射線について」というテーマで実施していただきました。対象生徒は２年次理系生徒約３０名です。
以下に、参加した生徒の感想を掲載します。
放射線を簡単な装置で見れると思わなかったので、驚きました。瞬間的にまっすぐに伸びて、ふわふわ消えていく様子はとても興味深かったです。放射線についての説明もとてもわかりやすくて理解が深まりました。原発事故の影響で、山形大学では放射線量が多いところがあると知り、こんなに遠くまで影響があることに驚き、もっと知りたいと思いました。また、ニホニウムの発見に山形大学も携わったと聞き、自分も大学で、世界に名を挙げられるようなことをしたいと思いました。放射線を身近に、興味深く感じました。
今回の講座では、放射線について学ぶことができました。放射線といえば悪いイメージしかなかったが、レントゲンやジャガイモの芽の処理など、たくさんの技術に使われていて、私達の役に立っていることがわかりました。実験では、いつもは目に見えないはずの放射線を自分の目で見ることができて、とてもいい経験になりました。今回のように自分が悪いものだと勝手にイメージしていただけで、世の中の役に立っているものはあるかもしれないので、知ってみたいと思いました。
門叶先生、アシスタントの方、本日はありがとうございました。
初めに簡単に講座を受け、桐箱を作成する実験をしてくだいました。
校内さまざまな場所で放射線量を測定
6月15日、今年度第1回目の体験型実習講座が、本校化学実験室にて行われました。今回の講座は山形大学工学部機械システム工学科教授の古川英光先生にお越しいただき、「３Dプリンターが切り拓く未来」というテーマで実施していただきました。対象生徒は2年次理系生徒３０名です。
以下に、参加した生徒の感想を掲載します。
今日の講座では、山形県が最先端の道をいっていることに驚いた。３Dプリンターは食品や臓器など使用用途が様々あって、将来、有効に使えば役に立つものなのだと実感できた。実際に見て体験できて、身近に体験できたら楽しいだろうなと思った。作ったクッキーも機械で作ったとは思えない出来栄えですごかった。自分が描いたものが作れるのは楽しいと思った。自分が住んでいる山形県でも、最先端のことを調べ、研究していて、もっと３Dプリンターを知ってみたいと思った。私も少し視点を変えたところから実験をなどをしていきたいと思った。とても面白い講座でした。
今回の講座で初めて３Dプリンターについて詳しく聞くことができました。３Dプリンターではプラスチックのものしか作れないと思っていましたが、食品を扱うプリンターもあると知って驚きました。また、３Dプリンターの研究が山形県が世界最先端なのにも驚きました。実際にロボットを操作してみて、細かい操作もできて、クレーンゲームなどで体験することができてよかったです。その場で描いた絵をプリンターが再現しているのを見て、オーダーメイドにも対応しているを感じて、医療などにも活用されていくとすごいと思いました。今回の講座で３Dプリンターに興味を持つことができてよかったです。
古川先生、アシスタントのみなさん、本日はありがとうございました。
３Dプリンターとロボットアームの体験 ３Dプリンターなどの紹介
２月７日、今年度の最終回となる体験型実習講座が、本校化学実験室にて実施されました。
今回の講座は、山形大学理学部理学科 教授の鵜浦 啓先生より、「振動反応」というテーマで実施していただきました。対象生徒は高校２年次理系生徒22名です。
はじめに、「ブルーボトルの実験」。メチレンブルーがブドウ糖で還元されて色が消え、振って酸素で酸化されると元の青にもどる。次に「信号反応の実験」インジゴカルミンの段階的な酸化還元反応で赤、黄色、緑と次々色が変わる様子に生徒も釘付けです。
次に、化学反応とエネルギーのつながりについてお話いただきました。化学カイロの反応が電池に応用できたり、化学反応のエネルギーが光として取り出せる「ルミノール発光」も観察しました。
そして、反応速度、化学平衡に関わる実験へ。「サーモクロミズムの実験」では温度によってコバルト化合物の色が変化するのが不思議な生徒たち。理由は3年生で学習します。
いよいよ非平衡の世界「振動反応」です。振動反応の理論を生物（オオカミとウサギ）の盛衰、そして数学的な考え方「ロトカーボルテラの方程式」という説明を聞き、いざ実験。黄色⇒色が消える⇒黄色⇒…を繰り返す様子を興味深く観察しました。
＜主な生徒の感想＞
・今回の講座では沢山の実験ができて楽しかったです。私はテレビなどで「ルミノール反応」については知っていましたが、詳しいことは分からなかったので、今日自分で実験して理解を深めることができました。「振動反応」では色が交互に変わっていく、とても興味深い実験でした。普段の授業では、先生の話を聞いて結果を頭では分かっていても、実際に実験してみると、より理解できました。（女子）
・様々な実験を行えて面白かった。しかも一つ一つの実験が簡単で成功しやすく面白かった。色が変わるといっても、振り方や温度の違いで変化が異なった。目の前で見る反応が、自分たちのよく知っているものに関係しているかと考えると、化学とは興味深いと思う。様々な現象に心奪われた時間だった。（男子）
鵜浦先生、たくさんの魅力的な実験を体験させていただき、本当に ありがとうございました。
1月22日、1月29日に、山形大学理学部にて、高校2年次理系生徒78名を対象に体験型実習講座が実施されました。
昨年度に引き続き、山形大学理学部理学科 近藤慎一先生、宮沢豊先生より、「有機合成化学～アセトアニリドの合成～」、「DNA抽出とPCR法」のテーマで実施していただきました。
実験は次の手順で行われました。
・試薬とその量や理論収量を計算する。
化学で習った知識を元に計算しました。
・アニリンに水と濃塩酸を加えてろ過する。
いつもとは違う複雑なろ紙の折り方に生徒は苦心していました。
・無水酢酸を塩酸アニリン溶液に加え、すぐに酢酸ナトリウム水溶液を加える。(合成)
・氷冷し、吸引ろ過を行って、粗収量の測定を行う。
高校にはない、水道の水の勢いを使う吸引ろ過装置に興味のまなざしを注いでいました。
・得られた粗アセトアニリドを再結晶させ、アセトアニリドの結晶を取り出しました。(精製)
結晶が現われてくると、その美しさに感動していました。
・アセトアニリドを再び吸引ろ過で取り出し、溶媒を取り除く。
・ろ過したアセトアニリドを減圧下で加熱し、乾燥させ、最終的な重さを測る。
・実際に取れたアセトアニリドの理論収量に対する割合(収量)を求める。
実験では50%～60%程度の収量でした。有機合成では不純物も出来てしまい、すべてを目的の物質にすることができないことが分かりました。
・融点測定で純粋なアセトアニリドができたかを確認する。
簡単にできそうな気がしても実際やるとなかなか大変な測定であることが分かりました。
有機化学分野は、まだ学習していませんでしたが、これまで学習した化学の知識が活きる部分が実験の随所にでてきました。生徒たちが化学の面白さを感じることができる実験で、大変素晴らしい経験となりました。
近藤慎一先生、本当にありがとうございました。
・私は今現在、化学科への進学を考えているため、今回の実習はとても有意義な時間になりました。実験は楽しく、改めて化学に対して興味を持たせてくれました。また、大学の雰囲気に触れることもできたのではないかと思います。私も受験生という立場になり、今後は一層受験勉強に励むことになります。今回の実習は私の受験に対するモチベーションアップという点でも意味のあるものでした。化学はもちろん、大学進学に向けて自主的な学習を頑張っていきたいです。(女子)
・今回の講義を受けて、私はとても刺激を受けました。自分が全く知らない内容だったので強く興味を持ち、積極的に実験に参加することができ、高校ではなかなかできないような体験をすることができました。この体験型実習講座で体験したことを踏まえて、「大学に入ったならば、このような実験をするのか」、「このような実験をして、自分はどのような考えや発見をするのだろうか」と考えさせられ、今後の大学受験への意気込みをより一層大きなものとし、活かしていきたいです。(男子)
実験は次の手順で行われました。
・シロイヌナズナからのDNAを取りだす。
慣れないマイクロピペットに四苦八苦しながらも、ミスのないよう取り組んでいました。
・試料をPCR(DNAを増幅する機械)にかけます。
わずかなDNA断片が膨大な量となり、様々な分析や、場合によっては犯罪捜査にもつかわれることを学びました。
・電気泳動法によるDNAの検出。
染色に使われる蛍光色素は発がん性があるということ、また、感電の危険もあるという説明を聞き、生徒たちにも緊張が走ります(危険なところは宮沢先生がしてくださいましたが・・・)。
・電圧をかけてDNA断片を検出しました。
・結果をモニター上で確認。
うまく増幅されていたDNAがバンドとなって見え、一日の取組の成果によろこぶ班も多くありました。実験というのはこのような地道な細かい作業の繰り返しであることを最後に身を持って教えていただきました。
宮沢豊先生、本当にありがとうございました。
・今回、講座に参加してみて、今まで知らなかったことをたくさん知ることができた。DNAは一度学習した分野だったので理解できていると思っていたが、まだまだ知らないところもあり、もっと詳しく学習してみたいと思った。また、実際に自分達でDNAの抽出とPCR法という実験をしてみて、やはり実験は面白いと思った。使ったことのない器具も使用したが、実験を成功させることができたので良かった。今回の実験結果をもとにDNAの長さをしっかり求めてみたいと思った。(女子)
・今日の講座では自分のわからないことを詳しく知れたり、あいまいに覚えていたところがすっきりしたりと、とても良い時間でした。また、DNA抽出の実験では途中ちょっとしたトラブルがあってうまくいくか不安だったが結果を見てきれいにDNAが写っていてほっとしました。記念にもらった写真は大切にしたいと思います。普段は見ることのできない機器が見れたり、先生方の熱い指導のおかげでとても良い1日を過ごせました。今日学んだことは決して忘れず、今後の生活に活かしたいと思います。(男子)
